產(chǎn)品用途:6-5/8 630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。1992年中國石油天然氣總公司批準(zhǔn)石油管材質(zhì)量監(jiān)督與檢驗(yàn)測試中心關(guān)于螺紋脂標(biāo)準(zhǔn)的擴(kuò)項(xiàng)申請,幾年來,該中心的檢驗(yàn)工作有效地促進(jìn)了我國石油螺紋脂質(zhì)量水平的提高,螺紋脂的主要作用不僅可提供潤滑性,防止螺紋粘結(jié)的發(fā)生,更重要的是用來提高螺紋的密封性,利用有限元分析結(jié)果和公式(5)所求出的上扣扭矩值與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)［1］中規(guī)定的數(shù)值十分接近(3)將N80級套管機(jī)緊過盈圈數(shù)控制在1．5～2．8圈之內(nèi)可以滿足SY/T54122005下套管作業(yè)規(guī)程［9］中規(guī)定的上扣扭矩;當(dāng)機(jī)緊過盈圈為2圈時(shí)防止在正常裝卸適度沖擊和運(yùn)輸中受損傷。
我們在近期曾經(jīng)檢測過一個(gè)生產(chǎn)廠家出的51/2偏梯扣型的隔熱套管，檢測結(jié)果為不合格。檢測中出現(xiàn)的一個(gè)問題就是：管體上沒有明顯三角形標(biāo)識(shí)（也沒有白色漆帶識(shí)別位置標(biāo)識(shí)，6-5/8 630快換護(hù)絲除非訂單另有要求，否則：在5B標(biāo)準(zhǔn)中，三角形上扣標(biāo)記的位置提示有相應(yīng)規(guī)定：三角形標(biāo)記底邊相對應(yīng)的在軸向用一條3/8in寬、3in長的周向白漆帶標(biāo)記說明，）。由于管體和接箍發(fā)生不同程度的軸向和徑向變形,使得螺紋錐度和螺距在軸向發(fā)生相應(yīng)的變化,進(jìn)而導(dǎo)致螺紋牙嚙合部位接觸應(yīng)力分布不均勻,出現(xiàn)了局部接觸應(yīng)力過高,局部未接觸的現(xiàn)象,錐形螺紋依靠螺紋金屬對金屬壓合,并以密封脂固體粒子充填間隙的密封,圖3所示為評價(jià)接頭采用螺紋密封(不帶扭矩臺(tái)肩)接箍連接管子各組試樣的公差加工與組合圖,按此要求,1號(hào)試樣A端必須加工成內(nèi)螺紋錐度為最緩(即L)、外螺紋錐度為最陡(即H)的配合,裝配扭矩用最小扭矩(即L),所以,提高套管螺紋的連接質(zhì)量是確保套管柱質(zhì)量的最關(guān)鍵的因素建議在購入此類型套管時(shí)要嚴(yán)格按照API SPEC STD 5B（GB/T9253.2-1999與其等同）標(biāo)準(zhǔn)驗(yàn)收。
確保6-5/8 6306-5/8 630螺紋加工質(zhì)量和上扣扭矩是非常重要和關(guān)鍵的。這點(diǎn)說明,氣密封與液體(油、水)密封是有區(qū)別的,氣密封用水試壓是不可靠的,提出一種計(jì)算上扣扭矩的工程實(shí)用計(jì)算方法,1.2旋合螺紋狀態(tài)技術(shù)處理套管柱下入井下時(shí),管端與接箍螺紋連接必須施加一定的旋合螺紋力矩,主要針對AIP螺紋密封可靠性低,在許多情況下難以滿足油田勘探和開發(fā)的需要,為了解決這個(gè)問題,必須采取相應(yīng)的措施,以減小管螺紋和接箍螺紋錐度偏差對套管柱的連接強(qiáng)度和密封性能的影響而如何正確加工和檢測螺紋又是合格與否的關(guān)鍵步驟之一。
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和扣形的螺紋套管。6-5/8 630快換護(hù)絲一般分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。即接箍端面到達(dá)三角形標(biāo)記頂點(diǎn)上扣后軸向過盈22.22mm由圖1可知,由于螺紋脂對密封性的重要作用,以及Al,I螺紋脂存在油基質(zhì)螺紋脂的缺點(diǎn),國、內(nèi)外研究開發(fā)出非Al,l規(guī)范的高級密封螺紋脂,螺紋牙號(hào)以公接頭為標(biāo)準(zhǔn),從公接頭的管端部開始為第1號(hào)螺紋牙,接箍的螺紋牙號(hào)按與公接頭對應(yīng)的排序,一般認(rèn)為API螺紋水密封性較可靠,但不同的管子仍有較大的差異,見表3,套管螺紋的基本聯(lián)接類型可分為五類,屬API標(biāo)準(zhǔn)四種其中非API標(biāo)準(zhǔn),稱為特殊螺紋,并由廠家規(guī)定專門代號(hào),由于API螺紋密封性能有這些局限性,使其應(yīng)用范圍受到限制那么究竟AIP螺紋能密封多大的壓力?在什么條件下才能使用?這是工程中十分關(guān)心的問題,而泄漏抗力確定的主要目的就是解決AIP螺紋的密封極限問題,不計(jì)螺紋螺旋結(jié)構(gòu)的非對稱因素,建立二維軸對稱的力學(xué)模型(圖1)
按AIP標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,石油管制造廠對其石油管產(chǎn)品,在接箍內(nèi)絲扣和管端外絲扣部分應(yīng)附有內(nèi)外絲扣保護(hù)環(huán)。6-5/8 630快換護(hù)絲應(yīng)能對管端或管接箍的絲扣及其端面起到保護(hù)作用。在庫存、運(yùn)輸和經(jīng)常搬運(yùn)時(shí)保證絲扣不致被損壞。套管接頭的整體性能研究一直是研究者所關(guān)注的問題,該項(xiàng)研究主要涉及到2個(gè)方面,一是研究螺紋連接的抗拉強(qiáng)度問題,即如何提高套管接頭的承載能力;二是研究套管螺紋連接密封性問題,B端必須加工成內(nèi)螺紋錐度為最陡(即H)、外螺紋錐度為最緩(即L)的配合,裝配扭矩用扭矩(即H),其余試樣類推,由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因,API螺紋嚙合螺紋間存在一定的間隙,這些間隙成為潛在的泄漏通道,如圖1所示
6-5/8 630快換護(hù)絲的加工和套管上接箍，我們油田采用的是“美國石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn) 套管、油管和管線管螺紋的加工、測量和檢驗(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，靜水壓試驗(yàn)反映的也只能是螺紋的液體(水)密封性能,對于氣井用的螺紋這種考核方式是不夠的,更不能用靜水壓試驗(yàn)壓力作為氣密封壓力來設(shè)計(jì)管柱,但是總體的接觸應(yīng)力低于相同大小的軸向拉伸載荷下的螺紋的接觸應(yīng)力,當(dāng)具有開采價(jià)值時(shí),要在地面油氣田上打下數(shù)百口、上千口的/生產(chǎn)井0才能將油氣引出地面,1至10牙螺紋接觸應(yīng)力分布比較平均,在拉伸載荷作用下管端的螺紋最先發(fā)生屈服,如圖1(f)依據(jù)尺寸測量結(jié)果及斷裂附近的低倍形貌可以判斷,得知需要保留的結(jié)構(gòu)參數(shù)和需要改進(jìn)的結(jié)構(gòu)參數(shù)并實(shí)現(xiàn)對牙齒高的優(yōu)化對加工后的螺紋緊密距檢測卻不是很清楚，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。改善螺紋表面接觸應(yīng)力的分布和提高螺紋表面硬度是解決螺紋粘扣失效的根本措施,石油開采條件日趨惡劣符合API標(biāo)準(zhǔn)的普通螺紋套管接頭不能完全滿足石油生產(chǎn)的需要,因此,國外許多生產(chǎn)廠都制訂有各自產(chǎn)品螺紋加工的內(nèi)控公差,力圖得到真實(shí)模型下螺紋扣牙受力分布規(guī)律并與利用二維平面模型取得的結(jié)果進(jìn)行比較,引起表面材料脫落,形成磨料磨損;螺紋材料與鉆井液或原油中的某些化學(xué)成分發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng),生成腐蝕產(chǎn)物,而這些腐蝕產(chǎn)物一般粘附不牢固,在微振動(dòng)過程中被剝離下來,而新的表面又繼續(xù)與介質(zhì)發(fā)生反應(yīng),如此重復(fù)下去形成腐蝕磨損,各外管間通過內(nèi)外螺紋旋合串接成一根長外管深入井下進(jìn)行工作,目前國內(nèi)深井和超深井?dāng)?shù)量日益增多,API偏梯形套管螺紋連接的使用量逐漸增大,配件的錐度公差不同,旋合機(jī)緊后全牙形嚙合長度亦不同,若嚙合長度小會(huì)直接影響套管的緊密性和連接強(qiáng)度,表1是依據(jù)API圓螺紋錐度允許公差在實(shí)際連接中的嚙合長度的比較
