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龙图腾网恭喜西南石油大学申请的专利一种油井管特殊扣螺纹接头完整性快速量化评价方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116167259B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211543313.2，技术领域涉及：G06F30/23；该发明授权一种油井管特殊扣螺纹接头完整性快速量化评价方法是由邓宽海;周云丰;林元华;王建东;秦昊;周念涛;姚明远设计研发完成，并于2022-12-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种油井管特殊扣螺纹接头完整性快速量化评价方法在说明书摘要公布了：一种油井管特殊扣螺纹接头完整性快速量化评价方法，其特征在于，主要基于API6A标准创建特殊扣螺纹接头上扣紧扣扭矩产生的预紧力理论模型，提出运用虚位移原理和螺纹止动台肩接触偏移量反演的特殊扣螺纹接头轴对称二维模型扭矩加载方法，采用ANSYS商业软件建立正常工况及单齿咀合的恶劣工况下特殊扣螺纹接头轴对称二维力学模型，基于应力幅值系数法模拟计算交变载荷作用下正常工况及单齿咀合的恶劣工况下螺纹接头热点峰值等效应力、应力幅值系数SAF和主密封面密封能倍数，利用正常工况和恶劣工况SAF对比的方法快速量化评价螺纹接头抗疲劳性能，利用主密封面的密封能倍数快速量化评价螺纹接头的密封性能。本发明适用于石油与天然气钻采工程技术领域。

本发明授权一种油井管特殊扣螺纹接头完整性快速量化评价方法在权利要求书中公布了：1.一种油井管特殊扣螺纹接头完整性快速量化评价方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：步骤一：基于API6A标准创建特殊扣螺纹接头上扣紧扣扭矩产生的预紧力理论模型f0Mi,FMi，f0Mi,FMi＝2Mi[πdm-fPsecα]{dm[P+πfdmsecα]+KfsDs[πdm-fPsecα]}，其中Mi为螺纹接头紧扣扭矩，N.m；FMi为螺纹接头轴向力，即预紧力，N；dm为螺纹大径，mm；P为螺纹螺距，mm；f为螺纹副之间的摩擦系数，0.1；α为螺纹半角，20°；fs为母扣13止动台肩处11的摩擦系数，0.1；Ds为母扣13止动台肩11处的最大外径，mm；k为止动台肩11居中系数，取理想状态，即螺纹接头未偏心，k＝1；步骤二：根据设计的特殊扣螺纹接头紧扣扭矩范围，采用预紧力理论模型f0M,F计算得到不同紧扣扭矩Mi下螺纹接头产生的理论预紧力FMii10；步骤三：不考虑振动、冲击、惯性三种动载荷，利用ANSYS商业软件建立了正常工况和单齿咀合的恶劣工况下油井管特殊扣螺纹接头轴对称二维力学模型，并在油井管螺纹接头根部、变截面、两端本体处设置热点，定义两端本体上的热点为参考热点；步骤四：运用虚位移原理给轴对称二维力学模型中螺纹止动台肩11施加不同接触偏移量，采用ANSYS软件模拟反演得到不同接触偏移量下油井管特殊扣螺纹接头产生的轴向力FSi，获取FSi＝FMi时对应的止动台肩11接触偏移量Si；步骤五：拟合得到止动台肩11处接触偏移量Si与预紧力FMi的函数关系，即f1FMi,Si；步骤六：基于函数关系f1FMi,Si建立止动台肩11处接触偏移量与特殊扣螺纹接头紧扣扭矩之间的函数关系f2Mi,Si；步骤七：基于函数关系f2Mi,Si和预紧力理论模型f0Mi,FMi可得到特殊扣螺纹接头在任何紧扣扭矩Mi下产生的名义轴向预紧力及对应止动台肩处所需的最小螺纹接触偏移量Si；步骤八：确定油井管特殊扣螺纹接头的额定抗拉强度TR及紧扣扭矩MR，并利用函数关系f0Mi,FMi、f1FMi,Si和f2Mi,Si计算名义轴向预紧力FN及对应的最小螺纹接触偏移量Si；步骤九：给正常工况和恶劣工况下特殊扣螺纹接头施加轴向载荷与预紧力组合成的交变载荷：第一个载荷步LS1：施加紧扣扭矩MR产生的名义轴向预紧力FN；第二个载荷步LS2：施加紧扣扭矩MR生的名义轴向预紧力FN和0.2TR附加轴向拉力或压力；第三个载荷步LS3：施加紧扣扭矩MR产生的名义轴向预紧力FN和0.4TR附加轴向拉力或压力；第四个载荷步LS4：施加紧扣扭矩MR产生的名义轴向预紧力FN和0.6TR附加轴向拉力或压力；第五个载荷步LS5：施加紧扣扭矩MR产生的名义轴向预紧力FN和0.8TR附加轴向拉力或压力；步骤十：给出基于应力幅值系数SAF评价方法，即SAF＝△σHP△σRef，△σHP为特殊扣螺纹接头根部及变截面热点处峰值应力σHP相对于第一个载荷步的变化值，△σRef为特殊扣两端本体上参考热点处参考等效应力σRef相对于第一个载荷步的变化值；步骤十一：模拟并计算得到正常工况和恶劣工况下各个载荷步下特殊扣螺纹接头根部及变截面处峰值等效应力σHP、主密封面10上的接触压力σl、参考热点处参考峰值等效应力σRef、σRef和σHP变化幅值及应力幅值系数SAF；步骤十二：改变紧扣扭矩MR及对应的名义轴向预紧力FN，重复步骤九，模拟并计算得到正常工况和恶劣工况下各个载荷步下特殊扣螺纹接头根部及变截面处峰值等效应力σHP、主密封面10上的接触压力σl、参考热点处参考峰值等效应力σRef、σRef和σHP变化幅值及应力幅值系数SAF；步骤十三：基于步骤十二得到的峰值等效应力σHP、参考点等效应力σRef、σRef和σHP变化幅值，采用步骤十给出的SAF计算方法求取各个载荷步下不同热点的应力幅值系数SAF；步骤十四：基于步骤十一得到的主密封面10上接触压力σl，采用公式Sn＝∫lσ1.95ldlK2RmQnP计算得到各个载荷步下主密封面10的密封性能倍数Sn，密封能倍数Sn大于1，表示能有效密封油井管内、外有效压力P；Sn小于等于1，表示不能有效密封油井管内、外有效压力P；Sn越大，表示油井管密封性能越好；其中，l为密封接触长度，mm；K为密封常数，24MPa0.95mm1-mmlmin-n；m为表面处理影响系数；n为表面粗糙度影响系数；P为密封有效压力，MPa；Q为泄漏速率，0.9cm315min；R为密封半径，mm；步骤十五：采用常规工况和恶劣工况SAF对比的方法快速量化评价特殊扣螺纹接头抗疲劳性能及失效趋势，如果常规工况和恶劣工况的SAF相差较大，表明恶劣工况特殊扣螺纹接头抗疲劳性能差容易发生疲劳断裂失效，螺纹接头结构需要优化设计，才能使用；相反，抗疲劳性能好，可直接使用；步骤十六：采用主密封面上热点的密封能倍数Sn评价特殊扣螺纹接头的密封性能，如果恶劣工况下密封能倍数Sn小于等于1或者远小于正常工况的密封能倍数，表明恶劣工况下特殊扣螺纹接头容易发生密封失效，螺纹接头结构需要优化设计，才能使用；同理，正常工况下密封能倍数Sn小于等于1，螺纹接头结构仍需要优化设计，才能使用；步骤十七：结合恶劣工况下特殊扣螺纹接头的抗疲劳性能和密封性能，综合评价油井管特殊扣螺纹接头的完整性。

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