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石油工业尤其是钻采技术的进步推动了特殊螺纹油套管的研究和开发。随着深井、超深井、高压油气井、稠油热采井、重腐蚀井、定向井等的开采,对油套管提出了越来越苛刻的技术要求。API圆螺纹和偏梯形螺纹接头在气密封性、连接强度和耐腐蚀性方面都不能够满足开采环境条件恶劣的油气井的需求,迫使人们去研究开发性能更加可靠的特殊螺纹接头。特殊螺纹油套管的研发和开发,国外从20世界40年代后期起步,60年代投入使用,80年代大量应用,目前每年都有一些新的扣型问世。
在特殊螺纹研究开发中,石河子转换接头,主要采用小式样迷你实验,全尺寸评价试验和有限元与实验应力分析等技术,并在以下几方面去的突破性进展:一、密封技术,通过弹性及金属密封结构的设计,是街头气密抗力达到管体内屈服压力;二、高连接强度,通过丝扣设计大大改善了接头的应力分布,接箍式连接的接头其连接强度达到或超过管体强度,基本解决了滑脱问题。
TJ-8特殊螺纹设计概要
特殊螺纹接头在气密封、连接强度、抗粘扣、耐应力腐蚀、抗热冲击等方面的使用性能都优于API螺纹接头,HYDRIL转换接头,这主要是由于特殊螺纹接头在结构设计.上与API螺纹有着根本的不同,除了连接螺纹外增加了密封结构和扭矩台肩。
TJ-8密封结构设计
特殊螺纹接头的气密封性、耐粘结性都与接头的密封结构紧密相关,通常接头粘结主要发生在密封面上,所以确定密封结
特殊螺纹接头是相对于API螺纹接头而言,TPFJ类似扣转换接头,其具有优良的性能:
1、密封性能好:通过弹性和金属密封结构的设计,使接头气密封抗力达到管体极限屈服压力;
2、连接强度高:强度达到或超过了管体强度,从根本上解决了滑脱问题;
3、抗粘扣性能好:通过材料的选择和表面处理工艺的改进,TPG2类似扣转换接头,基本解决了螺纹粘扣问题;
4、抗腐蚀:通过结构的优化,使接头应力分布更趋合理、更有利于抗应力腐蚀;
5、. 上螺纹:通过台肩结构的合理设计,使上螺纹操作更容易进行
6、耐高温耐腐蚀:能够满足高温高腐蚀油气井循环开采的需要。
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