胶圈密封在２０〃螺纹套管中应用的重要意义与可行性分析(一)

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摘 要：20〃螺纹套管是井身套管结构中的重要组成部分，锥螺纹密封性能是20〃螺纹套管的一项重要技术指标。螺纹套管加工好后，需要通过水压试验来检验锥螺纹密封性能。胶圈密封的作用就是与锥螺纹共同作用，达中海油基到双重密封，提高20〃螺纹套管的密封性能指标。密封胶圈可以很容易地起到增强套管密封性能的作用，即使在锥螺纹加工精度因误差影响没有达到标准密封要求，而螺纹尺寸检验又难以确定其是否达到密封要求的情况下，仍然可以保证螺纹套管具有良好的密封性能。在生产上，可以降低生产成本，提高生产效率和套管产品合格率。
　　关键词：井身套管结构；20〃螺纹套管；锥螺纹密封性能及检测；胶圈密封；套管产品合格率
　　
　　1 20〃螺纹套管锥螺纹密封的误差因素和密封性能
　　
　　从油管螺纹的牙型特点和密封机理来分析，锥度误差、螺距误差和牙型误差等因素对20〃油管螺纹连接密封性能都会产生不同程度的影响。
　　虽然锥度误差在油管螺纹连接时的累积手紧间隙值中所占的比例较小，相应对密封性能的影响也较小。但由于锥度误差造成连接紧密部位的位置发生变化，因而对油管螺纹连接的稳定性、可靠性及连接强度、连接应力的大小有很大影响。
　　虽然国标及API std 5B规定的牙型误差只有两项(牙型高度公差和牙型角公差)，而且从表面上看这两项公差值都较大，但实际上油管螺纹加工时因工件装夹和加工方法而引起的牙型形状误差及横截面圆度误差都应包含在内。而且油管螺纹是一种很特殊的连接螺纹，除牙侧是主要工作面外，其牙顶与牙底也是工作面，并同样对油管螺纹连接的密封性能产生重大影响。
　　从理论上分析，螺距误差是影响油管螺纹密封性能的最主要因素，但在生产实践中，由于油管螺纹的螺距误差处于累积螺距公差状态时的情况极少。因此，要从多方面采取相应措施，使油管螺纹的牙型误差得到有效控制，让工件的油管螺纹牙型最大程度地符合理想状态，才是提高油管螺纹的加工质量，保证油管螺纹连接密封性能的最佳途径。
　　在海洋石油钻井作业中，广泛应用20〃套管作为井身套管结构的第二层套管。通常每根20〃螺纹套管长约12米，两端是锥度1：8的外螺纹，套管之间通过螺纹接箍相连。
　　锥螺纹密封性能是20〃螺纹套管的一项重要技术指标。螺纹套管加工好后，需要进行产品尺寸质量检验，采用螺纹环规和塞规对油管螺纹进行综合测量，其实质就是检测油管螺纹的手紧紧密距，以保证油管与接箍机紧后，油管外螺纹的不完整螺纹部分不致露出或拧进太多。而最终判定油管螺纹是否连接紧密，并满足使用要求的办法，目前是进行静水压试验来检验锥螺纹密封性能，观察螺纹连接处无水渗漏，稳压符合设计要求，则锥螺纹密封性能良好，产品合格。