[发明专利]一种热采井口装置使用寿命评估方法

权利要求书

1.一种热采井口装置使用寿命的评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，对热采井口装置本体材料和螺栓材料进行常温和最高工作温度下的拉伸试验，获得所述本体材料和螺栓材料在常温和最高工作温度下的力学性能；

S2，对热采井口装置本体进行强度校核，并根据拉伸试验结果和强度校核结果进行本体材料的蠕变试验；

S3，对热采井口装置螺栓进行应力松弛试验，并进行应力松弛失效分析，获得所述螺栓使用寿命T1；

S4，在连续注汽工况下，对所述热采井口装置本体进行蠕变失效分析，获得所述本体在连续注汽工况下的蠕变寿命T2；

S5，在断续注汽工况下，对所述热采井口装置本体进行蠕变失效分析，获得所述本体在断续注汽工况下的蠕变寿命T3；

S6，比较T1、T2和T3的大小，最小的为所述热采井口装置在无缺陷状态下的使用寿命。

2.根据权利要求1所述的热采井口装置使用寿命的评估方法，其特征在于，当热采井口装置本体存在缺陷时，还进行如下步骤：

S7，对存在缺陷的热采井口装置本体进行连续注汽工况下的蠕变失效分析，获得存在缺陷的本体在连续注汽工况下的蠕变寿命T4；

S8，对存在缺陷的热采井口装置本体进行断续注汽工况下的蠕变失效分析，获得存在缺陷的本体在断续注汽工况下的蠕变寿命T5；

S9，比较T1、T4和T5的大小，最小的为所述热采井口装置在有缺陷状态下的使用寿命。

3.根据权利要求1或2所述的热采井口装置使用寿命的评估方法，其特征在于，所述力学性能包括弹性模量、屈服强度、抗拉强度、延伸率和断面收缩率。

4.根据权利要求1所述的热采井口装置使用寿命的评估方法，其特征在于，利用强度分析方法对所述热采井口装置本体进行强度校核，并提取最高工作温度下所述热采井口装置的承压件所受的最大应力值。

5.根据权利要求4所述的热采井口装置使用寿命的评估方法，其特征在于，所述本体蠕变试验的试验温度为最高工作温度，试验时间应保证蠕变曲线出现蠕变第二阶段，试验应力根据所述最大应力值和最高工作温度下本体材料的屈服强度确定。

6.根据权利要求5所述的热采井口装置使用寿命的评估方法，其特征在于，通过Norton-Bailey方程ε＝At^mσⁿ对试验数据进行曲线拟合，得到蠕变参数A、m、n；通过有限元软件建立热采井口装置本体模型，输入所述蠕变参数A、m、n，模拟计算所述热采井口装置本体蠕变变形量达到1％所用时间，即为本体蠕变寿命。

7.根据权利要求1所述的热采井口装置使用寿命的评估方法，其特征在于，所述应力松弛试验的试验应变为螺栓预紧时的最大弹性应变，试验温度为螺栓的最高工作温度，试验时间至少到达应力松弛第二阶段。

8.根据权利要求7所述的热采井口装置使用寿命的评估方法，其特征在于，通过应力松弛规律方程σ＝a-blnt拟合应力松弛试验曲线，得到参数a，b；通过有限元软件计算出所述热采井口装置各法兰达到密封条件所需的最小螺栓预紧力，将最小螺栓预紧力带入所述应力松弛规律方程中，得到法兰密封失效经历的时间，即为螺栓的使用寿命；其中，σ为剩余应力，t为试验时间，a、b为与材料、温度、初始应变相关的常数。