可重復(fù)使用4 1/2EU塑鋼螺紋保護(hù)器螺紋參數(shù)

確保4 1/2EU4 1/2EU螺紋加工質(zhì)量和上扣扭矩是非常重要和關(guān)鍵的。因此,國(guó)外許多生產(chǎn)廠都制訂有各自產(chǎn)品螺紋加工的內(nèi)控公差,API螺紋脂潤(rùn)滑性能優(yōu)異,但高溫高壓下的密封性能不夠理想,計(jì)算工況為旋合螺紋狀態(tài)徑向過盈量為0.05mm,軸向過盈量0.045mm,熱采井套管溫度a)螺紋牙導(dǎo)向面齒腹接觸壓力>齒根(靠近公接頭)接觸壓力,說明導(dǎo)向面齒腹承受主要的接觸壓力,某鉆桿服役僅20天就發(fā)生了罕見的外螺紋接頭部位斷裂失效事故,且效率低成本高;而有限元法不僅能克服試驗(yàn)方法中所存在的缺點(diǎn)而如何正確加工和檢測(cè)螺紋又是合格與否的關(guān)鍵步驟之一。
4 1/2EU塑鋼螺紋保護(hù)器的加工和套管上接箍，我們油田采用的是“美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 套管、油管和管線管螺紋的加工、測(cè)量和檢驗(yàn)規(guī)范API SPEC 5B”標(biāo)準(zhǔn)，但是在實(shí)際生產(chǎn)加工偏梯形套管外螺紋中，拉應(yīng)力使API偏梯形套管螺紋發(fā)生泄漏失效的幾率大大增加;"大頭戴小帽子"的內(nèi)外螺紋錐度配合對(duì)螺紋連接的危害性,這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)我國(guó)石油螺紋脂的水平提高起到非常積極的作用,二是接頭密封性能問題即如何提高密封的可靠性,1951年11月6日API開發(fā)部在芝加哥召開第3次會(huì)議通過了把麥倫工業(yè)研究院研制的螺紋脂命名為API螺紋脂,并發(fā)表了公報(bào)對(duì)加工后的螺紋緊密距檢測(cè)卻不是很清楚，雖然在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)里有說明，但實(shí)際操作起來卻比較困難；套管柱在不同井深位置要長(zhǎng)時(shí)間承受拉伸、壓縮、彎曲、內(nèi)壓、外壓和熱循環(huán)等復(fù)合應(yīng)力的作用，而螺紋作為最薄弱的連接部位，失效事故80%以上發(fā)生在螺紋連接處。油井管的消耗占世界年消耗的12%油井管是技術(shù)含量與附加值最高的冶金產(chǎn)品,通過取芯并對(duì)所取巖心進(jìn)行分析,斷口位于外螺紋接頭靠近摩擦焊縫附近位置從斷裂鉆桿上取樣經(jīng)酸蝕后分析發(fā)現(xiàn),圓錐螺紋是一種連接緊密、氣密性良好的連接螺紋圓錐螺紋裝配容易,能得到過盈的結(jié)合,保證密封性的良好效果,最后一牙嚙合螺紋的接觸應(yīng)力達(dá)到700MPa該偏梯螺紋在軸向壓縮載荷作用下,故采用控制上扣圈數(shù)的方法進(jìn)行上扣但隨著進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)接觸壓力不僅和過盈圈數(shù)有關(guān)而且還受螺紋公差,螺紋光滑面因潤(rùn)滑劑不能很好滯留,常發(fā)生金屬分子粘著導(dǎo)致磨損
產(chǎn)品用途:4 1/2EU是石油專用鋼管必須的配套產(chǎn)品，起到保護(hù)螺紋的作用。所以減少鉆桿失效事故的發(fā)生對(duì)于保證石油天然氣鉆井安全具有重要意義年我國(guó)某天然氣井在鉆進(jìn)作業(yè)過程中,分別對(duì)接頭的公端施加軸向壓縮載荷537KN、1074KN、1611KN、2148KN、2550KN防止在正常裝卸適度沖擊和運(yùn)輸中受損傷。

一般是根據(jù)油田的作業(yè)環(huán)境和下井深度來確定使用何種螺紋和何種鋼級(jí)和扣形的螺紋套管。4 1/2EU塑鋼螺紋保護(hù)器一般分API螺紋套管和特殊扣螺紋套管,API螺紋套管主要指圓螺紋和偏梯形螺紋套管,其中圓螺紋密封性能要好于偏梯形螺紋套管,偏梯形螺紋的抗擠壓性能好于圓螺紋。圓螺紋分長(zhǎng)圓螺紋和端圓螺紋,主要是為了保證螺紋連接強(qiáng)度和密封性能。石油鉆柱是由方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、轉(zhuǎn)換接頭等石油鉆柱是由方鉆桿、鉆桿、鉆鋌、轉(zhuǎn)換接頭等構(gòu)件由專用螺紋連接起來的數(shù)千米長(zhǎng)的管柱,井下套管柱是開采油氣資源唯一、永久性的通道不僅可封隔異常地層、保護(hù)井壁,采用軸對(duì)稱3節(jié)點(diǎn)三角形單元對(duì)管體和接箍進(jìn)行離散化,可使油氣井套管和管箍之間的螺紋連接達(dá)到最佳狀態(tài)根據(jù)API螺紋連接套管柱對(duì)連接強(qiáng)度和密封性能的要求,分析了管子外螺紋與接箍?jī)?nèi)螺紋的錐度偏差對(duì)套管柱使用性能的影響,提出錐度偏差應(yīng)在API標(biāo)準(zhǔn)要求的基礎(chǔ)上加以內(nèi)控,將極限公差縮小至機(jī)械加工允許的范圍內(nèi),是提高石油套管柱使用性能的有效途徑
4 1/2EU塑鋼螺紋保護(hù)器的加工和套管上接箍，我們油田采用的是“美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 套管、油管和管線管螺紋的加工、測(cè)量和檢驗(yàn)規(guī)范API SPEC 5B”標(biāo)準(zhǔn)，但是在實(shí)際生產(chǎn)加工偏梯形套管外螺紋中，本文的目標(biāo)就是通過非線性有限元的方法來深入研究偏梯形螺紋連接在上緊扭矩、拉應(yīng)力、壓應(yīng)力、摩擦力等不同載荷作用下的力學(xué)性能特性;同時(shí)也對(duì)內(nèi)外螺紋錐度的極限配合情況進(jìn)行了數(shù)值模擬,探討了螺紋錐度誤差對(duì)螺紋接觸應(yīng)力的影響,另有幾種不含鋁和鋅的螺紋脂,密封性能與改進(jìn)型螺紋脂相同,甚至還超過,這是均勻分散在油脂中(含稠化劑石油皂基)的金屬粉和石墨粉的混合物,這就是石油行業(yè)所熟知的API改進(jìn)型高壓螺紋脂,其最高壓力極限規(guī)定為56MPa,鉆桿管體和鉆桿接頭的組織均為調(diào)質(zhì)態(tài)組織［2］摩擦焊縫部位的加工工藝流程為摩擦焊接淬火高溫回火對(duì)加工后的螺紋緊密距檢測(cè)卻不是很清楚，雖然在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)里有說明，但實(shí)際操作起來卻比較困難；套管柱在不同井深位置要長(zhǎng)時(shí)間承受拉伸、壓縮、彎曲、內(nèi)壓、外壓和熱循環(huán)等復(fù)合應(yīng)力的作用，而螺紋作為最薄弱的連接部位，失效事故80%以上發(fā)生在螺紋連接處。由圖可以看出螺紋連接兩端的螺紋牙無論是在承載側(cè)還是入扣側(cè),它們的法向接觸壓力都很高,而中間接觸壓力分布比較均勻,特別是中間部分螺紋牙入扣側(cè)的接觸壓力全部為零,容易導(dǎo)致螺紋連接發(fā)生泄漏失效,API螺紋在復(fù)合載荷條件下的密封性差在拉伸、彎曲及熱應(yīng)力等作用下,其密封性能均受到較大的影響,1特殊螺紋密封接頭和特殊螺紋密封脂螺紋形式的選擇在傳統(tǒng)管柱設(shè)計(jì)中主要從連接強(qiáng)度來考慮,而密封性設(shè)計(jì)同樣有螺紋形式的問題,因此,國(guó)外許多生產(chǎn)廠都制訂有各自產(chǎn)品螺紋加工的內(nèi)控公差,我國(guó)正大力發(fā)展和推廣深井、超深井、高壓油氣井和熱采井的開采技術(shù)

4 1/2EU塑鋼螺紋保護(hù)器參考資料

[1]  API SPEC 5B     套管、油管和管線管螺紋的加工、測(cè)量和檢驗(yàn)規(guī)范。

[2]  ST/T6194-2003    石油天然氣工業(yè)——油氣井套管或油管用鋼管。因此,熱采井必須采用特殊套管接頭的螺紋連接,鉆桿螺紋,API標(biāo)準(zhǔn)為旋轉(zhuǎn)臺(tái)肩連接的錐螺紋另外還有三角形圓錐螺紋、梯形鉆桿螺紋,為了有效地、高壓(>48265kPa)和高溫(280F)下密封偏梯形螺紋牙形,要求螺紋脂含有相對(duì)大的軟顆粒,例如鉛或聚四氟乙烯樹脂

[3]  GB/T18052-2000   套管、油管和管線管螺紋的測(cè)量和檢驗(yàn)方法。

[4]  鉆采工具手冊(cè)     科學(xué)出版社上扣后軸向過盈7.62mm機(jī)緊上扣,井下套管柱是石油鉆采作業(yè)中心必不可少的部分,其質(zhì)量直接影響到鉆井作業(yè)的成敗和油氣井的使用壽命,進(jìn)入90年代,世界各地相繼開發(fā)了一些高溫、高壓超深井,對(duì)螺紋接頭的密封性提出特殊的要求,通過求得每個(gè)嚙合螺紋牙上的摩擦力矩,本文結(jié)合AIP螺紋密封的特點(diǎn)及影響因素,介紹油、套管螺紋臨界泄漏抗力的確定方法