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特殊扣的工作性能分析,可以得到以下結(jié)論:
1、由于螺紋采用了偏梯形扣,使得螺紋承受載荷的能力加大,承受的載荷降低螺紋每一個(gè)牙上應(yīng)力分布更加趨向合理,甚至高于管體的強(qiáng)度。
2、同螺紋對(duì)應(yīng)的管體部分,由于上扣預(yù)緊力的作用,特殊扣,在螺紋對(duì)應(yīng)的管體上產(chǎn)生了屈服,發(fā)生了塑性變形。
3、由于偏梯形螺紋的缺陷,使得螺紋的密封性能降低,因此這種螺紋采用了錐面對(duì)錐面的金屬對(duì)金屬密封。
4、這種扣型的扭矩臺(tái)肩采用了負(fù)倒角,起到了控制上扣扭矩的作用的同時(shí)也起到輔助密封的作用。
互換扣主要是為了解決與其特殊扣型互換使用的技術(shù)難題。對(duì)于目前一些應(yīng)用較為廣泛的特殊扣型,占據(jù)了世界特殊扣型市場的很大份額,不僅很多油公司的管柱設(shè)計(jì)都選擇了它,而且配套的井下工具、維修授權(quán)網(wǎng)點(diǎn)也多選擇它,客戶群穩(wěn)定,故市場應(yīng)用非常廣。
在石油工業(yè)的發(fā)展過程中,隨著油井氣鉆采作業(yè)向更大井深、更高壓力和溫度、更苛刻工況條件的方向發(fā)展以及石油鉆采工藝技術(shù)自身的進(jìn)步,石油管常用的API STC、API LC和API BC型螺紋接頭叫已難以滿足油田的開發(fā)要求。1、20°金屬對(duì)金屬密封,在大斜度井與水平井中也具有優(yōu)良的密封性能。雖然API圓螺紋有比較優(yōu)良的密封性能,但其螺紋部分的連接強(qiáng)度卻只相當(dāng)于管體部分的60%~80%,而API偏梯形螺紋盡管螺紋部分連接強(qiáng)度較高,但密封性能不理想21。所以,世界各大石油管制造廠都致力于開發(fā)連接強(qiáng)度和密封性能更優(yōu)越的特殊螺紋油井管。
密封結(jié)構(gòu)
特殊螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)不是單純依靠螺紋配合和螺紋密封脂,,而采用主密封結(jié)構(gòu),如金屬密封或彈性密封。
主密封結(jié)構(gòu)類型可分為:
錐面-錐面,
球面-錐面,
球面-曲面,
金屬對(duì)金屬密封結(jié)構(gòu)是由光滑的金屬表面彈性過盈配合而實(shí)現(xiàn)密封。帶這種密封結(jié)構(gòu)的接頭不靠螺紋牙側(cè)面相互咬和,也不靠密封脂的封堵間隙作用來密封。
彈性密封環(huán)結(jié)構(gòu)較為簡單,即在接箍內(nèi)表面加工一個(gè)或多個(gè)環(huán)形槽,槽內(nèi)填充聚四氟乙烯,接頭內(nèi)外螺紋連接后,彈性密封環(huán)切斷,堵塞了螺紋間隙從而形成密封作用。其壽命有限,一般只作為輔助密封或封隔介質(zhì)用。