玻璃钢油管力学及耐温性能试验研究

为了测定玻璃钢油管的静态、动态力学性能和耐温性能,通过室温和井温条件下的拉伸试验得到了玻璃钢油管在室温和井温下的极限抗拉强度和轴向弹性模量,通过测定应力循环失效次数进行了油管螺纹疲劳试验.结果表明,酸酐类玻璃钢油管比芳香胺类玻璃钢油管在强度方面更适合井下采油管柱螺纹失效与应力幅的大小有关,交变应力越大,油管螺纹越容易失效;在同样的交变应力下,井下高温环境比常温下螺纹更容易失效.通过井下耐温试验得到了玻璃化转变温度Tg、树脂流失量和强度保留率随使用温度变化的关系,得出了酸酐类、芳香胺类玻璃钢油管在井下长期服役的最高温度.试验结果对玻璃钢油管的现场应用具有较好的指导意义.     

玻璃钢油管螺纹制作及连接有限元分析研究

玻璃钢采油管柱在上下冲程时丝扣承受着复杂的交变载荷,现场使用过程中出现螺纹脱扣失效的问题。为此对玻璃钢油管螺纹的制作方式、制作材料及螺纹变形、受力进行了分析研究。为提高螺纹的密封性能和耐磨性,采用模塑粘接制作阳螺纹,采用磨制螺纹制作接箍。采用0.5%的表面功能化碳纳米管(CNTs)掺入到环氧树脂中,螺纹机械性能、耐磨性、抗疲劳性能能够提高70%以上。通过对玻璃钢油管接箍螺纹处的有限元应力分析,得出圆螺纹的受力情况好于梯形螺纹,玻璃钢接箍受力情况好于钢制接箍。因此,在井下玻璃钢管柱承受交变载荷的情况下,应采用圆螺纹玻璃钢接箍连接方式。