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1、2001年第30卷石油矿场机械2001,30(增刊):51～55增刊第51页OILFIELDEQUIPMENT文章编号:1001-3482(2001)增刊-0051-05套管抗内压强度试验研究吕拴录,宋治,韩勇,韩新利,史交齐,杨力能(中国石油天然气集团公司石油管材研究所,陕西西安710065)摘要:通过进行全尺寸套管水压试验,确定了177.8mm×12.65mmT140S偏梯形螺纹接头套管(BCSG)的抗内压极限值。对套管在内压载荷作用下的失效形式和失效机理进行了分析;揭示了套管的失效过程和原因。认为这种套管接箍与管体外螺纹接头强度不等,其接箍是弱环节。
2、在选用这种套管时应以接箍强度为设计依据。关键词:偏梯形螺纹接头套管;抗内压强度;外螺纹;接箍;变形中图分类号:TE931.201文献标识码:ATestandstudyoninternalpressurestrengthofthecasingLShuan-lu,SONGZhi,HANYong,HANXin-li,SHIJiao-qi,YANGLi-neng(TubularGoodsResearchCenterofChinaNationalPetroleumCorp.,Xi′an710065,China)Abstract:Theinternalpressure
3、strengthof177.8mm×12.65mmBCSGisdeterminedbyconductingfull-sizecasingtest.Thefailureprocessandcausesaremadeclearthroughanalysisonthefailuremorphologyandmechanismofthecas-ingwithinternalpressure.Thestrengthesofthecouplingandpininthiscasingarenotequalbecausethecouplingisweakerthanthe
4、pinconnection,sothecasingshouldbeselectedbasedoncouplingstrength.Keywords:BCSG;internalpressurestrength;pinconnection;coupling;deformation套管泄漏事故是导致油、气井早期失效的重要算,具有一定的局限性。事实上,影响密封性的因素原因之一。近几年,我国陆上油田因套管柱泄漏所较复杂,它不仅与上述因素有关,同时与现场操作联造成的直接经济损失达数千万元,所以,接头密封性系密切。能是钻井和采油(气)作业中十分重要的问题。APIBUL5
5、C3给出的泄漏抗力预测为222API螺纹接头套管结构设计简单,加工公差较p=ENTP(D-dm)/(2dm·D),宽,使其使用性能受到很大的影响。就密封性而言,式中,p为抗泄漏内压;E为弹性模量;N为紧螺纹由于螺纹配合(API8RLCSG)在齿顶和齿底之间存圈数;T为锥度;P为螺距;dm为螺纹中径;D为接在间隙,APIBCSG在螺纹牙齿导向面及齿底和齿顶箍外径。之间存在间隙,这些间隙成为潜在的泄漏通道。所泄漏抗力预测公式是根据紧缩体过盈配合推导以,从理论设计分析,API螺纹接头套管不具有密封出来的,它没有考虑螺纹形状、公差、材料屈服点等性。但如果能设法减小
6、或堵塞这些间隙,可大大提影响,所以计算结果和套管实际泄漏抗力有较大的高其密封性能。国外研究表明,API8RLCSG接头差异。如,APIBUL5C2规定139.7mm×7.72mm在特定条件下具有一定的气密封性,但其密封压力J55LCSG接头的泄漏抗力是36.7MPa。而全尺寸试的大小取决于许多因素,这些因素包括螺纹加工公样试验结果表明,接头螺纹尺寸满足API标准的该差、紧螺纹控制、螺纹脂的密封能力、质量及外载条[3]种套管,水压试验还未达到APISpec5CT规定的件等。静水压试验压力(20.7MPa)就从接头部位发生泄[1]APIBUL5C2给出的API
7、螺纹接头套管密封漏,而且该种套管在油田现场固井试压压力<18[2]压力极限是根据APIBUL5C3中给定的公式计MPa便发生泄漏。可见按APIBUL5C2设计套管其收稿日期:2000-08-24作者简介:吕拴录(1957-),男,陕西宝鸡人,高级工程师,现从事石油管材和石油机械产品失效分析、质量检验和科研工作。·52·OILFIELDEQUIPMENT2001Vol.30Suppl.可靠性差。1.3试验主要设备及其他参数我国在API圆螺纹接头套管方面做过一些研究美国H.O.MOHR公司生产的上、卸扣试验机和TM工作,在API偏梯形套管接头密封性方面的研究却
8、水压爆破试验机;采用CATTS101螺纹脂;按API很少。导致了我
