井下安全阀力学行为仿真分析及性能曲线研究

作者：朱帅; 王智勇; 姜丽萍^*; 南黄河; 李明飞; 窦益华

来源：石油机械, 2023, 51(12): 31-37.

DOI：10.16082/j.cnki.issn.1001-4578.2023.12.005

• 井下安全阀
• 性能曲线
• 典型工况
• 极限载荷
• 应力

为消除井筒力学行为变化造成的安全隐患，对井下安全阀进行不同工况下的性能研究很有必要。以油田常用的?88.9 mm(3in)SP井下安全阀为研究对象，利用Workbench有限元分析软件，建立井下安全阀全尺寸三维实体模型。考虑坐封、压裂、开关井等典型工况下井下安全阀开启状态时内、外压和轴向力的作用，对简化后的安全阀整体进行数值模拟，获取应力集中位置和大小；通过有限元试算，确定井下安全阀开启状态下容易达到屈服条件的关键零部件，确定轴向力、内外压等极限载荷作用下的安全条件，绘制井下安全阀作业的安全性能曲线。研究结果表明，其工况验证符合要求。所得结论可为生产过程中的复杂工况条件设置提供依据，保障井下安全阀安全性能稳定，也可为其他类型和结构的井下安全阀安全作业性能曲线的绘制提供思路。

• 单位
  西安石油大学; 陕西铁路工程职业技术学院