【摘 要】
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配水器是分层注水的关键设备之一,主要用于将不同压力和流量的注入水分配至不同地层层段中。在恶劣的井下环境作用下,配水器零部件会产生不同程度的损伤,从而使配水器的局部应力提高,使用寿命缩短,再利用受影响。开展腐蚀缺陷配水器的再役强度研究,可为配水器剩余寿命的研究提供参考依据,对指导油田配水器的重复利用及提高操作安全具有重要意义。本文以桥式偏心配水器为研究对象,对其进行拆解后通过宏观形貌及腐蚀产物分析得
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配水器是分层注水的关键设备之一,主要用于将不同压力和流量的注入水分配至不同地层层段中。在恶劣的井下环境作用下,配水器零部件会产生不同程度的损伤,从而使配水器的局部应力提高,使用寿命缩短,再利用受影响。开展腐蚀缺陷配水器的再役强度研究,可为配水器剩余寿命的研究提供参考依据,对指导油田配水器的重复利用及提高操作安全具有重要意义。本文以桥式偏心配水器为研究对象,对其进行拆解后通过宏观形貌及腐蚀产物分析得到腐蚀类型及失效机理。通过逆向建模方法对腐蚀严重的配水器连接套进行定量检测和分析,获得了连接套腐蚀缺陷的形貌及几何尺寸,对缺陷情况进行统计分析,得出腐蚀缺陷特征的分布规律。结合大庆油田某采油厂注入井实际工况,分析不同工况下配水器所受载荷情况。通过建立有限元分析模型,对配水器接头与连接套在不同工况下的力学行为进行有限元分析,得到配水器接头与连接套在不同工况条件下受力变形情况。根据连接套自身结构,通过有限元分析,得到了不同位置腐蚀缺陷接头与连接套在不同工况下强度的变化规律。在坐封工况下进行距连接套端面不同位置缺陷尺寸对连接套强度的影响研究,获得了不同位置处连接套失效时腐蚀缺陷的临界尺寸值,并确定了轴向分布的双点腐蚀发生相互作用的临界轴间距。进行了腐蚀缺陷零件剩余强度室内实验,得到实验结果和有限元模拟结果最大误差为15.7%,验证了数值模拟分析结果的可靠性。
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