为了对某一种特殊螺纹油套管接头的抗挤毁性能和连接性能进行优化分析,采用矩阵分析法对特殊螺纹油管接头的承载角、承受的外压、台肩角以及锥度的组合进行筛选。通过建立正交试验的多层结构模型和层结构矩阵,利用各层矩阵的乘积得出实验指标值（套管接头最大等效应力、抗挤毁压应力、螺纹处最大等效应力）的权矩阵,并计算出影响特殊螺纹油管接头的各因素（承载角、外压、台肩角、锥度）、各水平（套管接头最大等效应力、抗挤毁压应力、螺纹处最大等效应力）的权重;根据所研究指标值权重的大小,确定最优组合方案以及各因素对油管接头性能影响的主次顺序。结果表明：承载角为-10°、外压为50MPa、台肩角为-15°、锥度为1∶16.5时,特殊螺纹油管接头可以保持相对较好的抗挤毁强度和较高的螺纹连接强度。

考虑螺旋升角,应用Solid Works建立某特殊螺纹油套管接头的三维有限元模型并利用ANSYS软件进行有限元分析,分析不同复合载荷工况下油套管接头的应力分布情况。分析结果表明：在一定的内压范围内,管体的应力随内压的增大而增大,但对油套管接头的连接强度影响不大;在一定的轴向拉力范围内,轴向拉力的增大不会引起油套管接头螺纹牙两端的应力超过材料屈服强度,但可导致两端螺纹牙发生断裂失效,影响螺纹连接强度;复合载荷工况下,随着内压的增大,油套管管体和接箍出现向外扩张的趋势,密封面上的接触压力不断增大,可以起到提高油套管接头密封性能的效果。

为了提升特殊螺纹套管接头的密封性能,通过模拟油套管下井后的实际工作环境,利用ANSYS有限元分析软件研究和分析不同轴向拉伸载荷对套管接头密封性能的影响。研究结果表明：在复合载荷作用下,过大的轴向拉伸载荷会使螺纹粘扣现象严重,而且还会在密封接触面间产生泄漏通道,同时会使接触面间的接触压力和接触长度减小,接头密封效果变差。