测井仪器壳体有限元分析方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种测井仪器壳体有限元分析方法和装置。其中方法包括：选取测井仪器的壳体和接头的装配体作为分析对象，根据所述装配体建立分析模型，在建立分析模型时利用所述壳体为回转体、壳体承受载荷对称的特征，对所述装配体的分析模型进行轴对称简化处理；模拟井内环境，对所述分析模型施加外载荷；通过有限元分析得到所述装配体中关注区域的应力值。本发明专利技术的上述技术方案选择对壳体和接头组成的装配体建模实现对壳体上比较薄弱的关注区域分析，然后利用对分析模型的有限元分析获得上述薄弱区域强度分析和校核；并且还通过轴对称方式简化分析模型，降低了分析计算时间，提高了测井仪器壳体有限元分析的效率和精确度。高了测井仪器壳体有限元分析的效率和精确度。高了测井仪器壳体有限元分析的效率和精确度。

【技术实现步骤摘要】
测井仪器壳体有限元分析方法和装置


[0001]本专利技术涉及测井应用
，具体涉及一种测井仪器壳体有限元分析方法和装置。

技术介绍

[0002]测井仪器工作在井下的泥浆中，其外围受到泥浆、井液等的压力作用。测井仪器内部通常是电子线路和传感器。为了隔绝外部压力保护电子线路和传感器，通常由承压外壳、接头以及密封件组装到一起来承受外部泥浆压力。承压外壳作为主要的承载零件，如果发生过度变形或破坏，会使内部电子线路和传感器破坏，因此需要对其强度进行校核。
[0003]目前对其强度校核有两种方法，第一种是使用厚壁圆筒公式进行计算，但是由于公式的适用条件限制，该公式只能准确的计算出中间较长的等壁厚部分的最大应力。第二种方法是使用通用有限元分析软件对中间等壁厚部分进行平面应变简化，得出最大应力值。这两种方法对中间等壁厚部分的计算都能得到比较精确的结果。但是从承压外壳结构上看，最薄弱的地方是螺纹的牙底大径或者是螺纹退刀槽或者是密封面处，这些区域壁厚更薄。上述两种方法都没有实现对上述区域进行强度计算。

技术实现思路

[0004]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的测井仪器壳体有限元分析方法和装置。
[0005]根据本专利技术的一个方面，提供了一种测井仪器壳体有限元分析方法，所述方法包括：
[0006]选取测井仪器的壳体和接头的装配体作为分析对象，根据所述装配体建立分析模型，在建立分析模型时利用所述壳体为回转体、壳体承受载荷对称的特征，对所述装配体的分析模型进行轴对称简化处理；
[0007]模拟井内环境，对所述分析模型施加外载荷；
[0008]通过有限元分析得到所述装配体中关注区域的应力值。
[0009]可选的，利用所述壳体为回转体、壳体承受载荷对称的特征，对所述装配体的分析模型进行轴对称简化具体包括：
[0010]基于所述壳体和所述载荷为轴对称的特征，选择所述装配体平行于轴线的截面的一半区域或者四分之一区域得到片体，以所述片体作为分析对象简化所述分析模型。
[0011]可选的，所述根据所述装配体建立分析模型进一步包括：
[0012]建立所述壳体的截面面体的四分之一模型；
[0013]建立所述接头的截面面体的四分之一模型；
[0014]将所述壳体的截面面体的四分之一模型和所述接头的截面面体的四分之一模型进行装配，得到分析模型。
[0015]可选的，通过有限元分析得到所述装配体中关注区域的应力值进一步包括：
[0016]根据各所述关注区域的应力值和关注区域的材料以及装配关系，确定相应的应变值。
[0017]可选的，所述关注区域包括壳体中间等壁厚区、螺纹牙底区、退刀槽区和/或密封面区。
[0018]可选的，选取测井仪器的壳体和接头的装配体作为分析对象，根据所述装配体建立分析模型包括：
[0019]对所述关注区域中的螺纹、退刀槽槽口、密封面以及倒角区域进行建模，以提高分析建模的精度。
[0020]可选的，所述方法还包括：
[0021]根据所述应力值对所述装配体进行强度校核，根据校核的结果推荐所述装配体的材料和尺寸。
[0022]根据本专利技术的另一方面，提供了一种测井仪器壳体有限元分析装置，所述装置包括：
[0023]模型建立模块，适于选取测井仪器的壳体和接头的装配体作为分析对象，根据所述装配体建立分析模型，在建立分析模型时利用所述壳体为回转体、壳体承受载荷对称的特征，对所述装配体的分析模型进行轴对称简化处理；
[0024]载荷加载模块，适于模拟井内环境，对所述分析模型施加外载荷；
[0025]应力分析模块，适于通过有限元分析得到所述装配体中关注区域的应力值。
[0026]根据本专利技术的又一方面，提供了一种计算设备，包括：处理器、存储器、通信接口和通信总线，所述处理器、所述存储器和所述通信接口通过所述通信总线完成相互间的通信；
[0027]所述存储器用于存放至少一可执行指令，所述可执行指令使所述处理器执行上述测井仪器壳体有限元分析方法对应的操作。
[0028]根据本专利技术的再一方面，提供了一种计算机存储介质，所述存储介质中存储有至少一可执行指令，所述可执行指令使处理器执行如上述测井仪器壳体有限元分析方法对应的操作。
[0029]根据本专利技术的测井仪器壳体有限元分析方法和相应装置，首先选取测井仪器承压壳体和接头的装配体而非仅选择壳体作为分析建模对象，提高了对模型影响因子的全面性，并且利用所述壳体为回转体、壳体承受载荷对称的特征，对所述装配体的分析模型进行轴对称简化，从整体上降低了后续有限元分析计算工作量，提高了效率；然后通过对比井内环境，对所述分析模型施加外载荷，进行模拟和有限元分析运算，并得到所述装配体中关注区域的应力值。由此，上述技术方案通过对装配体建模并且利用轴对称简化模型，取得了降低了分析计算时间、提高了测井仪器壳体有限元分析的效率和精确度的有益效果。
[0030]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。
附图说明
[0031]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术
的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
[0032]图1示出了本专利技术一个实施例中提供的测井仪器壳体有限元分析方法的流程图；
[0033]图2示出了本专利技术一实施例中提供的壳体与接头组成的装配体的结构示意图；
[0034]图3示出了本专利技术一实施例中提供的分析建模的片体的结构示意图；
[0035]图4示出了本专利技术一实施例中提供的分析建模结构中关注区域的结构示意图；
[0036]图5示出了本专利技术一实施例中提供的分析建模结构中推荐网格的结构示意图；
[0037]图6示出了本专利技术一个实施例中提供的测井仪器壳体有限元分析装置的结构示意图；
[0038]图7示出了本专利技术一个实施例中提供的计算设备的结构示意图。
具体实施方式
[0039]下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本专利技术，并且能够将本专利技术的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0040]图1示出了本专利技术测井仪器壳体有限元分析方法实施例的流程图，该方法应用于计算设备中。该计算设备包括服务器、PC电脑、笔记本电脑以及平板电脑等。如图1所示，该方法包括以下步骤：
[0041]步骤110：选取测井仪器承压壳体和接头的装配体作为分析对象，根据所述装配体建立分析模型，并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种测井仪器壳体有限元分析方法，所述方法包括：选取测井仪器的壳体和接头的装配体作为分析对象，根据所述装配体建立分析模型，在建立分析模型时利用所述壳体为回转体、壳体承受载荷对称的特征，对所述装配体的分析模型进行轴对称简化处理；模拟井内环境，对所述分析模型施加外载荷；通过有限元分析得到所述装配体中关注区域的应力值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述壳体为回转体、壳体承受载荷对称的特征，对所述装配体的分析模型进行轴对称简化具体包括：基于所述壳体和所述载荷为轴对称的特征，选择所述装配体平行于轴线的截面的一半区域或者四分之一区域得到片体，以所述片体作为分析对象简化所述分析模型。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据所述装配体建立分析模型进一步包括：建立所述壳体的截面面体的四分之一模型；建立所述接头的截面面体的四分之一模型；将所述壳体的截面面体的四分之一模型和所述接头的截面面体的四分之一模型进行装配，得到分析模型。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过有限元分析得到所述装配体中关注区域的应力值进一步包括：根据各所述关注区域的应力值和关注区域的材料以及装配关系，确定相应的应变值。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述关注区域包括壳体中间等壁厚区、螺纹牙底区、退刀槽区和/或密封面区。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，选取测井仪器的壳体和接头的装配体作为分析对象，根据所述装配体建立分析模型包括：对所述关...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲春雨，
申请(专利权)人：中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：