基于API圆螺纹的气密封螺纹开发及评价

• 作者: 刘杰 刘立 尹志福 张永强 拓川 王珂 陆金福
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 套管 圆螺纹 气密封螺纹 有限元分析 全尺寸试验 低压气田 鄂尔多斯盆地
• 年，卷（期）: 2017,（5）
• 所属期刊栏目: 钻井工程
• 页码范围: 68-75
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2017.05.009

摘要

如果能在相对成本最低的API圆螺纹的基础上开发出一种低成本气密封螺纹替代目前的特殊螺纹接头,将带来巨大的经济效益.为此,按API Spec 5B标准,基于圆螺纹设计并加工了一种气密封螺纹结构,接箍中间增加了弹性密封圈,依靠弹性密封圈与套管螺纹的过盈配合实现密封.采用MSC.Marc/Mentat有限元分析软件对其进行了极限承载能力评价,然后按照ISO 13679标准对(Φ)73.02×5.51 mm J55钢级气密封螺纹实物进行了ISO 13679 B系试验、C系试验及弯曲条件下气体内压加拉伸试验.结果表明:①该气密封螺纹结构气密封性能良好,封堵管端最终内压循环与热循环试验的结果符合ISO 13679标准的要求;②该气密封螺纹结构抗内压强度、抗拉伸强度和抗外压挤毁强度均大幅高于GB/T 20657标准的要求.结论认为,该气密封螺纹结构可以在鄂尔多斯盆地低压气井开发中使用,具有大幅度节约套管成本的潜力,也可供新型气密封螺纹结构的设计借鉴.