一种新型钻柱稳定器连接螺纹减应力区的研究

多年以来钻具过早失效问题一直困扰着钻井界。在钻具失效案例中 ,连接螺纹疲劳失效占很大的比例。钻具连接螺纹疲劳失效是由于交变弯曲应力引起的 ,这些交变应力集中在连接螺纹消失处附近。减少连接螺纹弯曲应力可以延长钻具连接螺纹的疲劳寿命。文章提出并研究了一种新的钻具连接螺纹减应力区 ,它是通过在钻柱稳定器本体上设置减应力区 ,来解决钻具连接螺纹疲劳失效问题。与其它减应力区不同的是 ,新的减应力区的轮廓线为连续的光滑的二次曲线 ,圆弧线 ,抛物线和椭圆线。这可以避免在减应力区出现应力集中和出现“细脖子”现象。并且这些曲线在机械加工上是可行的。用有限元技术优化了减应力区的几何形状 ,并分析了减应力区的开口位置、开口深度和开口宽度等几何参数对应力释放效果的影响。并对减应力区的强度进行了分析。