套管和油管特殊接头全尺寸评价试验.doc

石油工程学会：涤井钻井试油及装备技术研讨会论文选集 14l 套管和油管特殊接头全尺寸评价试验“ 赵充枫一 韩 勇 吕拴录 宋 治 (中国石油天然气总公司石油管材研究所) ‰’ 摘要 表文结合特殊接头的推广应用，根据中国的实际情况参考API RP 5C5制定了TGRC 1 评价方法，选择五家6种0177 8(7英寸)P110套管和088 9(3 M英寸)PIlO油管接箍式金属对 o 金属密封特殊接头(共168根试样)进行了全足寸评价试验，以确定其粘扣趋势、密封性及结构完整 性，为深井、超深井、高压气井及热采井等用接头类型选择和管柱设计提供可靠依据。 特殊接头进行了全尺寸评价，取得了可喜的成果。 前 言 从1984年左右开始，在四川、中原、辽河、塔里 API标准圆螺纹和偏梯形螺纹接头一直得到广 木、长庆、大港等十几个陆L油气[H使用了VAM、 泛使用，特别是对于无腐蚀问题的浅滩及陆上油井， 3SB、NSCC(CT)、FOX、2SC、TM、SE(’等接箍式金 但随着深井、超深井、高压气井及含I七S、c()，介质 属对金辑密封接头及FI，一4S、VAM、F．II，等整体直 外的勘探开发．以及定向井与水平井、注汽热采井 连式接头累计约200口井次，满足丁一批深掉、超深 (单井吞吐)等钻井和采油技术的推广应用．API标 井、高压气井、注汽热采井及小问隙固井的特殊要 准螺纹接头在密封性、连接强度、SCC杭力及结构 求、保iitii’固井和采油采气工程质量。但是，也遇到 尺寸方面已不能满足上述条件的使用要求。这样， 诸如接头类型选择、现场检验以及上扣控制等许多 就需要开发和采用特殊接头(Premium Connection)。 问冠： 自Atlas Bradford和Hydrill两公司6()年代最 本文结合特殊接头的推广应用，对五家6种油、 早申清了专利接头产品后．特殊接头的开发研究和 套管特殊螺纹接头进行了评价．选择四种常用套管 现场使用已有很大进展 ，世界石油1991年油管表 和油管接箍式金属对金属密封特殊接头．通过全尺 公*i r 37个制造厂和加工厂近百种接头产品。特 寸评f，r试验方法来解决以下问题： 殊接头通常由螺纹连接、密封及扭矩台肩三部分组 (1)评价特殊接头在不同井况(使用条件)下的 成，从整体结构上分为整体式加厚接头、接箍式接 适用性； 头、整体直连式接头和模锻式接头。从密封结构上 (2)i平价特殊接头在接近管体』1j{小王强腰应力水 分为弹性密封环结构、金属对金属密封结构或复台 平下的密封可常胜； I* 多重密封结构二 (3)确定特殊接头的强度极限和失效模式； 日前．全尺寸评价试验方法不仅被制造厂用于 (4)评f『『特琳接头对加工公差和现场Ii{11因素 螺纹接头的开发研究和操作性能额定值的制订q，， 的敏感性： 而}i．也破用户怍为验证管硅设汁的重要}段，以评 试验程序 {fr拟1：{}螺纹接头的适嘲性千u可舷性：许多用户和 制造j制订了自己的全尺寸砰价试验方法¨程 试验程序是按TGRC i—g-f『『疗法(住APl RP 5C5 序o，199(1年发≈珀≈API RP 5C5《套管千u油管接头 U绒试验要求的基础』：，减少』’重复的试验敬b}，补 评f『r程序推荐怍法{”1。根据中国的实际晴况参考 充T在弯曲、热采井模拟及外压条件下的TGR(、试 API RP 5C5，我们于1992年开始制定了油管套管 验要求)．试验项目编号和试样数址见表I，试佯分 特殊接头TGR(、评价方法。对五家6种油管套管 组和试验顺序见表2． 。磬肌^二定试翰I．f1：的迁fj-乍’r食、·也交j=i=、帏新f1J、你 强、晒田等． **赵克枫．f：I j。|J『l：编：7101 p65、J也Jll：：肤Ⅲ州蟹Ib r 踏21 0fi ah：il Hf』Jf究所，f也}t‘：(029)一821421I一4fl【9 ——1 142· 石油工程学会：漂井钻井试油及装备技术研讨会论文选集 试样加工制造的质量控制程序应全面记录，要 管上都加工一种接头型式。试样的加工制造质量要 与现场使用的接头制造程序一致，接头制造厂应保 求与实际产品一致，只是接头螺纹和密封部分的关 证评价试验用接头的设计、尺寸及公差与实际产品 键尺寸公差必须有API RP 5C5要求的最大值和最 相同。 小值匹配。制造厂提供接头设计图纸、内控尺寸公 试佯组合方式依据API RP 5C5 Fig 4，按螺纹 差、材料性能、现场检验与下井操作推荐作法等资 部分和密封部分公差高低、扭矩大小及螺纹脂重量 料．以保证试验结果有效性和验证制造厂公布的操 多少分组匹配。