一种高性能套管螺纹接头的研制

邓伟， 雷泽勇， 胡辽平

（1.南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001；2.湖南天雁机械有限责任公司，湖南衡阳421001）

关键字：套管；特殊螺纹；性能；分析

0 引言

随着油气井勘探技术的进步以及现有油气井资源的枯竭，未来油气井将会逐步向深井、超深井、高温高压井、斜井等恶劣井下环境的油气井发展，对油套管性能要求将会越来越高，套管下入井内是通过螺纹接头将一根根套管连接，因此螺纹接头处是整个管柱最薄弱的环节，管柱失效往往就发生在螺纹接头处。油套管螺纹分为API螺纹和特殊螺纹，API螺纹[1]受本身设计限制，其连接强度低、密封性能差，目前的特殊螺纹多数抗内压、外压、拉伸达到管体水平[2]，压缩性能只有管体的60%，本文介绍的是一种抗内压、外压、拉伸、压缩性能均达到管体水平的特殊螺纹接头，为套管厂家以及油田提供参考。

1 结构特点

如图1所示，特殊螺纹接头结构分为螺纹、密封面、转矩台肩三部分：1）螺纹采用改进的偏梯型螺纹，承载面负角度防止脱扣，提高拉伸和弯曲抗力，导向面正角有利于对扣，优化的导向面间隙提高抗压缩能力，公母扣啮合后存在一定的间隙，可减少应力集中，间隙可存放螺纹脂，提高接头的抗粘扣性能；2）密封部分是通过母扣和公扣的密封面实现过盈配合，产生足够的接触压力实现密封，采用优化的金属对金属锥面密封方式，接触压力峰值小，平均值大，具有较长的接触长度，在复合载荷下有优良的密封性能；……