文章编号：1000−7393(2023)02−0184−06DOI:10.13639/j.odpt.2023.02.009典型工况下完井管柱井下安全阀力学性能分析窦益华1赵兴邦1米红学2贺建磊3牛占山2李明飞11.西安石油大学机械工程学院；2.西部钻探工程有限公司试油公司；3.大庆油田射孔器材股份有限公司引用格式：窦益华，赵兴邦，米红学，贺建磊，牛占山，李明飞.典型工况下完井管柱井下安全阀力学性能分析［J］.石油钻采工艺，2023，45（2）：184-189.摘要：井下安全阀作为油气井完整性的重要屏障，其工作性能和力学行为对安全生产至关重要。以西部油田深井常用井下安全阀为例，建立安全阀三维有限元分析模型，根据模型各几何体的结构特点在前处理阶段对模型网格作细部处理，应用有限元分析软件的弹簧仿真功能对模型中的弹簧作等效替换，考虑坐封、压裂、开井、关井4种典型工况，分析安全阀体和关键部件的工作程序和力学性能。结果表明，压裂工况下安全阀应力值最高，为最不利工况，其最大应力与大部分部件应力差值超过250MPa，虽整体应力强度安全系数在1.41以上，但关键零部件应力分布不均。其中，中心管大部分部位应力差值超过200MPa，导致应力分布的折线图呈现出“山峰”式变化，其端部附近几毫米位置处应力差值超过70MPa，导致应力分布呈现出从一点迅速上升的变化趋势；下部接头大部分部位应力差值超过300MPa，边角附近的应力差值超过150MPa；传力筒整体应力较为均匀，但端面局部应力有突变情况，突变值超过200MPa。研究结果对安全阀及类似井下工具改进设计及使用具有借鉴意义。关键词：井下安全阀；完井管柱；力学性能；典型工况；有限元分析中图分类号：TE931.2文献标识码：AMechanicalperformanceanalysisofdownholesafetyvalveofcompletionstringundertypicalworkingconditionsDOUYihua1,ZHAOXingbang1,MIHongxue2,HEJianlei3,NIUZhanshan2,LIMingfei11.SchoolofMechanicalEngineering,Xi’anShiyouUniversity,Xi’an710065,Shaanxi,China;2.WellTestingCompanyofCNPCXibuDrillingEngineeringCompanyLimited,Karamay834000,Xinjiang,China;3.PetroChinaDaqingOilfieldPerforatingEquipmentCo.,Ltd.,Daqing163000,Heilongjiang,ChinaCitation:DOUYihua,ZHAOXingbang,MIHongxue,HEJianlei,NIUZhanshan,LIMingfei.Mechanicalperformanceanalysisofdownholesafetyvalveofcompletionstringundertypicalworkingconditions［J］.OilDrilling&ProductionTechnology,2023,45(2):184-189.Abs...
