石油工業(yè)尤其是鉆采技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了特殊螺紋油套管的研究和開發(fā)。隨著深井、超深井、高壓油氣井、稠油熱采井、重腐蝕井、定向井等的開采,對(duì)油套管提出了越來越苛刻的技術(shù)要求。API圓螺紋和偏梯形螺紋接頭在氣密封性、連接強(qiáng)度和耐腐蝕性方面都不能夠滿足開采環(huán)境條件惡劣的油氣井的需求,迫使人們?nèi)パ芯块_發(fā)性能更加可靠的特殊螺紋接頭。特殊螺紋油套管的研發(fā)和開發(fā),國外從20世界40年代后期起步,60年代投入使用,80年代大量應(yīng)用,目前每年都有一些新的扣型問世。
在特殊螺紋研究開發(fā)中,主要采用小式樣迷你實(shí)驗(yàn),全尺寸評(píng)價(jià)試驗(yàn)和有限元與實(shí)驗(yàn)應(yīng)力分析等技術(shù),并在以下幾方面去的突破性進(jìn)展:一、密封技術(shù),通過彈性及金屬密封結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),是街頭氣密抗力達(dá)到管體內(nèi)屈服壓力;二、高連接強(qiáng)度,通過絲扣設(shè)計(jì)大大改善了接頭的應(yīng)力分布,接箍式連接的接頭其連接強(qiáng)度達(dá)到或超過管體強(qiáng)度,基本解決了滑脫問題。
螺紋加工采用數(shù)控車床,成型牙刀加工完成。下線產(chǎn)品經(jīng)幾何尺寸,UPTBG變扣接頭加工,螺紋檢測(齒高,F(xiàn)OX特殊扣變扣接頭,JFEBEAR特殊扣,錐度,緊密距,TBG變扣接頭,螺距),變扣接頭,IF-REG變扣接頭,無損探傷,沖擊試驗(yàn)測試,力學(xué)性能測試。產(chǎn)品合格予以出廠。
石油套管特殊扣的加工,NC50變扣接頭,在抗腐蝕油井和 氣井中 作為表套方面起到了很強(qiáng)的作用,
是理想的用于大外徑油管和生產(chǎn)套管柱的接頭。在惡劣的情況下提供氣密密封,包括深井、大斜度井和惡劣環(huán)境。
(高扭矩)為由于旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生高扭矩的襯管和完井提供加強(qiáng)的扭矩能力。
(高壓縮)為完井提供100%壓縮比。
用于襯管的特殊設(shè)計(jì)接頭,提供相當(dāng)于鋼管的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、壓力密封機(jī)制以及襯管段之間的連續(xù)性。襯管端之間擠壓的PTFE環(huán)達(dá)到之后的性能。
其他特殊扣 氣密封扣類型有,帶接箍式的特扣,氣密扣,特殊扣。
無接箍式套管使用和實(shí)驗(yàn)方法,變扣螺紋,對(duì)無接箍套管的上扣性能,其密封性能,抗內(nèi)壓性能,抗拉伸性能實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析,加工密封螺紋,其性能,起密封和抗內(nèi)壓,均達(dá)到或超過了廠家的保證值,而且抗壓載荷能力較強(qiáng),特殊扣,說明其具有使用性能,但由于無接箍式油套管本身局限性,時(shí)期彎曲載荷能力較低,42CRMNMO變扣接頭,同事由于接頭上緊后外螺紋端面與直角內(nèi)太肩不接觸,其抗壓能力也達(dá)不到管體。另外雖然扭矩上扣能力較好,單若上扣扭矩過大,會(huì)使密封性能下降,密封性強(qiáng)度降低。所以現(xiàn)場使用時(shí),應(yīng)該注意上扣扭矩,避免過扭矩上扣。
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