API石油专用管材螺纹和螺纹脂的发展.doc

第27卷第6期钻采机械钻采工艺・67・API石油专用管材螺纹和螺纹脂的发展李云龙(中国石油天然气集团公司管材研究所) 摘要:文章介绍了石油专用管材的组成,石油螺纹分类及其密封的三种形式,叙述了石油螺纹脂的作用和发展历史,指出了石油螺纹脂要解决的问题是辅助螺纹密封,保证在一定压力和温度下不泄漏。关键词:API;石油专用管材;螺纹;螺纹脂;润滑;密封中图分类号:TE82112 文献标识码:D 文章编号:1006-768X(2004)06-0067-03石油专用管材(OCTG)石油管材包括石油专用管(油井管)管,而石油专用管又包括套管钻铤钻杆及其附件(接箍、短节、各个单根管通过螺纹连接成油、气井中的长管柱。石油管柱分为钻柱、套管柱、油管柱三大管柱。石油钻柱是由方钻杆、钻杆、钻铤、转换接头等构件由专用螺纹连接起来的数千米长的管柱。在旋转钻井过程中起传递动力、驱使钻头旋转进地层、循环泥浆、携带岩屑出井的作用。钻柱在整套钻机中是一个重要和花钱很多的部分,与钻机中其它设备比较,其使用寿命很短。钻柱、包括扶正器、减震器和缓冲节等钻井工具,总称为钻具。石油套管依靠接箍螺纹连接下入井内,分为表层、技术、油层套管三类。套管是一次下井,长期使用。一个套管柱有几百根套管,其中几百个甚至上千个连接螺纹,有一个螺纹、一根套管出问题,就会导致全井报废。在下井和固井过程中,套管承受外挤力、内压力和拉伸载荷三种外载。采用射孔方法完井油层套管,需承受射孔弹的大能量、高温瞬时冲击载荷。在长期的采油过程中,除承受地层挤力外,还可能经受长期高压水的考验、多次酸化压裂的考验,各种腐蚀介质的考验等。石油油管是下在油层套管内的可以起出和下入的管柱,一组油管下入和起出十几次到几十次。油管通过螺纹连接成油管柱。收稿日期:2003-11-03;修回日期:2004-10-08,是用圆锥螺纹密封、气密性良好的连接螺纹。圆锥螺纹装配容易,能得到过盈的结合,保证密封性的良好效果。钻杆螺纹,API标准为旋转台肩连接的锥螺纹。另外还有三角形圆锥螺纹、梯形钻杆螺纹。钻铤螺纹损坏是钻铤失效的主要形式,在很多情况下是弯曲应力造成的结果。套管螺纹的基本联接类型可分为五类,属API标准四种。其中非API标准,称为特殊螺纹,并由厂家规定专门代号。短圆螺纹(STC)长圆螺纹(LTC)API梯形螺纹(BTC)直连型螺纹(XL)API圆螺纹中的齿根—齿顶有间隙,API偏梯型螺纹中导向侧面螺纹有间隙,在优质螺纹脂的固体颗粒填充螺纹间隙下可以满足69MPa,149℃的流体密封。如遇更严峻条件,API螺纹不能满足油气需要,例如:(1)遇超高压油井时,尤其是高压气体。(2)需要更高的联接强度,因API螺纹连接强度一般仅是管体强度的80%。(3)有腐蚀环境时,因为API接箍膨胀值大,产生过大圆周应力是产生氢脆应力破坏主要源点,或发生应力应变裂纹。螺纹配接密封有三种形式:作者简介:李云龙,工程师,1989年毕业于西安电子科技大学情报工程专业。地址:(710065)陕西省西安市电子二路32号中国石油天然气集团公司管材研究所,电话:(029)8726171,E-mail:liyl@ ・68・钻采工艺2004年(1)锥形螺纹依靠螺纹金属对金属压合,并以密封脂固体粒子充填间隙的密封。,使这种间隙存在于啮合区或