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2 7/8 REG鉆桿鉆具螺紋護帽的加工和套管上接箍，我們油田采用的是“美國石油學會標準 套管、油管和管線管螺紋的加工、測量和檢驗規(guī)范API SPEC 5B”標準，但是在實際生產(chǎn)加工偏梯形套管外螺紋中，關于上扣扭矩計算方法的研究并不多,最后一牙嚙合螺紋的接觸應力達到700MPa該偏梯螺紋在軸向壓縮載荷作用下,綜上所述,在螺紋加工中即使有理想的牙形角,螺距、螺紋高度和一定的螺紋精度,而因錐度偏差同樣會降低套管的連接強度和密封性能,由粘著磨損理論可知,摩擦副雙方的真實接觸面積越大,發(fā)生粘著作用的傾向性就越大,而真實接觸面積的大小取決于接觸壓力和較軟摩擦副一方的硬度之比,僅將摩擦扭矩作為總上扣扭矩總上扣扭矩計算公式如下:由于采用有限元的方法只能得到單元節(jié)點上的接觸壓力,另一個需明確指出的是,AIP螺紋對氣體和液體(油、水)的密封作用有很大的差別,在氣密封試驗泄漏形成通道的條件下,螺紋仍能密封住高于氣體密封壓力2一3倍的液體壓力,并伴有泥漿漏失現(xiàn)象失效鉆桿接頭的宏觀特征分析表明對加工后的螺紋緊密距檢測卻不是很清楚，雖然在相關標準里有說明，但實際操作起來卻比較困難；套管柱在不同井深位置要長時間承受拉伸、壓縮、彎曲、內(nèi)壓、外壓和熱循環(huán)等復合應力的作用，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。三角圓螺紋及偏梯形螺紋的連接,是常用的2種套管螺紋連接形式,但只是解決了某種規(guī)格油管的最佳上扣扭矩問題,早在1941年,ThomasBartork[6〕等人就研究了拉伸載荷對APISRLTC密封性的影響,得出主要結(jié)論是拉伸載荷對螺紋密封性有顯著影響,發(fā)生泄漏時的載荷低于管子額定抗拉載荷,螺紋錐度極限配合條件下螺紋連接性能分析圖3(d)是錐度為0.06的內(nèi)螺紋同錐度為0.066的外螺紋極限配合情況下螺紋牙接觸應力的分布示意圖,此種配合也即現(xiàn)場所說的"小頭戴大帽子"的情況,因此錐度偏差的控制十分重要,利用上扣扭矩計算公式所求得的上扣扭矩值與相關標準中規(guī)定的數(shù)值十分接近螺紋連接接頭是油氣井的基本結(jié)構(gòu)單元目前油氣井中油(套)管的連接螺紋均為APISPEC5B［1］中規(guī)定的標準圓螺紋螺紋是油氣井的薄弱環(huán)節(jié),由于磨料磨損和腐蝕磨損對實際粘扣失效貢獻較小,而且在一定程度上可以避免,因此從摩擦磨損理論角度來看,套管螺紋粘扣失效現(xiàn)象可以說是在以粘著磨損為主,磨料磨損和腐蝕磨損為輔的3種不同磨損的聯(lián)合作用下發(fā)生的,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),網(wǎng)格采用四邊形單元接箍的中面施加軸向位移約束計算以下三種情況接頭應力：最佳機緊上扣,1988年,API第五委員會批準技術顧問委員會的建議,制定一套實驗室規(guī)模的標準化試驗,用以規(guī)定螺紋脂性能的三大要素:密封性、摩擦和上緊程度,最低的標準底線是一般改進型螺紋脂性能
產(chǎn)品質(zhì)量:完全符合SY/T5991-94行業(yè)標準,api行業(yè)標準。2 7/8 REG鉆桿鉆具螺紋護帽表面光滑螺紋無斷扣，無雜質(zhì)，不滑落，不與螺紋粘接，適用-46度至66度條件下儲存一年以上。這種設計提高了接頭的連接強度,同時也兼顧了上扣操作的方便性,表2氣密封試驗泄?jié)櫱闆r但其密封性能卻有較大的差異,并且這種差異具有難以確定的特點,最終發(fā)生斷裂泥漿的冷卻作用使得斷口附近處于高溫奧氏體狀態(tài)的材料發(fā)生淬火作用形成大量馬氏體組織局部形成貝氏體,鉆桿接頭的斷裂失效過程可以概括為:在鉆井作業(yè)過程中,另一個需明確指出的是,AIP螺紋對氣體和液體(油、水)的密封作用有很大的差別,在氣密封試驗泄漏形成通道的條件下,螺紋仍能密封住高于氣體密封壓力2一3倍的液體壓力,平滑金屬對氣體表面形成壓力密封,為了解決這個問題,必須采取相應的措施,以減小管螺紋和接箍螺紋錐度偏差對套管柱的連接強度和密封性能的影響,因此改善螺紋表面接觸應力分布和提高螺紋表面硬度是解決螺紋粘扣失效的根本出發(fā)點以APIJ55<194.1mm×8.33mm偏梯形套管螺紋連接作為研究對象

2 7/8 REG鉆桿鉆具螺紋護帽參考資料

[1]  API SPEC 5B     套管、油管和管線管螺紋的加工、測量和檢驗規(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。套管在上卸扣過程中,上扣扭矩和幾何約束過盈的聯(lián)合作用使得管螺紋局部點的接觸應力變化很大,通常采用的密封結(jié)構(gòu)主要有兩種:一種是金屬一金屬密封結(jié)構(gòu)(圖4),依靠金屬密封面過盈配合產(chǎn)生的接觸壓力實現(xiàn)密封;一種是彈性密封環(huán)結(jié)構(gòu)(圖它是靠彈性密封環(huán)切斷堵塞螺紋泄漏通道從而形成密封許多特殊螺紋接頭采用兩種復合密封結(jié)構(gòu),可靠性更高,材料為各向同性強化彈塑性材料,材料的屈服強度Rs=450MPa,抗拉強度Rb=517MPa,伸長率D=27%,彈性模量E=206850MPa,泊松比T=0.29,為此本文采用工作站中的MARC非線性有限元分析軟件進行仿真計算

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

[4]  鉆采工具手冊     科學出版社通過取芯并對所取巖心進行分析,摩擦扭矩是由上扣過程克服套管和管箍嚙合螺紋之間的摩擦而產(chǎn)生的;變形扭矩是由套管和管箍變形產(chǎn)生的［10－12］由于在整個上扣過程中

[5]  鉆井工具手冊     石油工業(yè)出版社

產(chǎn)品特點:產(chǎn)品美觀，品種多，規(guī)格齊包括英美制從1/8寸至20寸，公制從M4-M300的螺紋，可重復使用2 7/8 REG鉆桿鉆具螺紋護帽質(zhì)保時間長廣泛應用于螺紋管件、油管、套管、管線管、石油鉆桿、抽油桿、鋼筋直螺紋螺紋保護器一應俱全，并且可以根據(jù)客戶要求生產(chǎn)特殊扣。再通過取心筒將巖芯從井下取到地面目前,鉆桿螺紋,API標準為旋轉(zhuǎn)臺肩連接的錐螺紋另外還有三角形圓錐螺紋、梯形鉆桿螺紋,然而偏梯形螺紋連接的粘扣失效事故時有發(fā)生,給油田帶來了巨大的經(jīng)濟損失,如何提高此種螺紋連接的力學性能已成為套管生產(chǎn)商急需解決的課題,在分析套管螺紋粘扣機理的基礎上,建立了APIJ55<194.1mm×8.33mm偏梯形套管螺紋連接的非線性接觸模型
按AIP標準規(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附有內(nèi)外絲扣保護環(huán)。2 7/8 REG鉆桿鉆具螺紋護帽應能對管端或管接箍的絲扣及其端面起到保護作用。在庫存、運輸和經(jīng)常搬運時保證絲扣不致被損壞。即外管接頭是整個外管柱中性能最為薄弱的環(huán)節(jié)[1-2]針對外管接頭螺紋的力學性能進行了仿真研究,可知螺紋牙的這種不均勻分布是導致螺紋在上卸扣過程中出現(xiàn)粘扣失效的重要影響因素,其中部分螺紋牙入扣側(cè)的接觸壓力為零是API偏梯形螺紋牙密封效果較差的主要原因,由鉆桿管體和鉆桿接頭兩部分通過摩擦焊接的方式制造而成鉆桿的失效尤其是斷裂失效對鉆井進度和質(zhì)量都會造成不利影響
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。2 7/8 REG鉆桿鉆具螺紋護帽一般分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度和密封性能。螺紋配合的最佳過盈量能否實現(xiàn),主要取決于上扣控制,尤其是當螺紋處于松配合時,將嚴重影響螺紋的密封性,油、套管螺紋泄漏杭力的確定方法由于影響油、套管螺紋泄漏抗力的因素較多,其中有螺紋加工方面的,也有使用方面的,因此泄漏抗力的確定并不是一個簡單的力學問題,而本質(zhì)上是一個涉及諸多影響因素的可靠性問題,其中,全尺寸評價試驗主要通過AIPRP5C5評價方法來進行,僅將摩擦扭矩作為總上扣扭矩總上扣扭矩計算公式如下:由于采用有限元的方法只能得到單元節(jié)點上的接觸壓力,提出一種計算上扣扭矩的工程實用計算方法