Título

TECNOLOGIA DE CONEXÕES DO TIPO ROSCA-LUVA EM TUBOS PARA REVESTIMENTO DE POÇOS DE PETRÓLEO - ANÁLISE

Technology of Threaded and Coupled Connections in Casing Pipes - Analysis

Autoria

Porcaro, Rodrigo Rangel; Cândido, Luiz Cláudio; Trindade, Vicente Braz; Godefroid, Leonardo Barbosa; Faria, Geraldo Lúcio de; Batalha, Rodolfo Lisboa

DOI

10.5151/1516-392X-31182

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Resumo

Um aço API 5CT grau P110 de tubos sem costura foi caracterizado e os resultados utilizados em modelos que empregam Métodos dos Elementos Finitos (MEF). Foram simulados dois modelos de conexão API, do tipo rosca-luva, equivalentes a tubos de 13 3/8″, com objetivo de comparar a resistência das conexões à falha por tração e a distribuição de tensões. Modificações geométricas baseadas em patentes foram realizadas nos modelos para avaliar a sua influência no desempenho das conexões. A conexão do tipo API Buttress apresentou melhor desempenho que a API Short Round em tração, porém, as duas conexões padronizadas apresentaram alta concentração de tensões na região do último filete encaixado. Os resultados obtidos nos modelos numéricos permitem compreender como os modos de falha estão inter-relacionados e como aspectos ligados à aplicação das conexões interferem no seu desempenho, informações fundamentais para o desenvolvimento de novos produtos a partir de modificações nas geometrias básicas das conexões API. Uma revisão bibliográfica sobre o tema é apresentada em artigo homônimo.

 

An API 5CT P110 steel obtained from a seamless pipe was mechanically characterized and FEA models were carried out to investigate and to compare two API casing connections of size 13 3/8\". Computational simulations aimed to compare the resistance of the connections to the jump-out failure and stress distribution were performed. Geometric features based on patents were altered in numerical models (FEM) to determine its influence on the behavior of the connections. The API Buttress connection supported higher tensile loads than the API Short Round. However, both standard connections presented high stress concentration in the last engaged thread and a non-uniform stress distribution. The results from numerical models helps to understand how the failure modes are interrelated and how aspects of the applications of connections interfere with their performance, a key knowledge for development of new products based on modifications from the API standard geometry. A review of casing connections is presented in a homonymous article.

Palavras-chave

Conexões OCTG; Casing; API Buttress e API Short Round.

OCTG connections; Casing; API Buttress and API Short Round.