[发明专利]一种热采工况特殊螺纹接头密封接触压应力的预测方法

摘要

本发明公开了一种热采工况特殊螺纹接头密封接触压应力的预测方法，首先，数值模拟初始室温、最佳上扣扭矩下接头密封接触面应力场分布；其次，室内模拟热采井注‑采作业工况，表征长时服役过程接头材料的温度循环特征；再次，基于温度循环特征，构建接头材料强度、接触应力的力学模型；最后，引入构建的材料强度及接触应力模型，结合材料各向异性，建立长时服役过程接头径向主密封/轴向辅助密封接触压应力数值模型，形成热采工况特殊螺纹接头密封接触压应力预测方法。本发明引入热采多轮次注‑采作业过程温度循环对接触压应力的影响，提供了接触压应力的预测方法，为热采井服役套管柱安全评价及泄漏失效预防、治理提供坚实的技术支撑。

主权项

1.一种热采工况特殊螺纹接头密封接触压应力的预测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：依据特殊螺纹接头设计提供的最佳上扣扭矩，通过有限元数值模型，仿真模拟室温、最佳扭矩下特殊螺纹接头密封接触面应力场分布；步骤二：表征热采工况长时服役过程特殊螺纹接头材料的温度循环特征，包括高温注蒸汽引起的强度折减、焖井阶段出现的应力松弛、多轮次注‑采作业过程表现出的包申格效应；步骤三：基于温度循环特征，建立长时服役过程接头材料弹‑塑性本构模型，应力松弛模型、包申格效应模型，描述接头材料的强度及应力变化规律；步骤四：引入接头材料的强度及应力变化规律特征，结合材料各向异性，建立径向主密封面、轴向辅助密封面接触压应力预测数值模型，仿真模拟接触压应力分布，形成特殊螺纹接头密封接触压应力预测方法。