基于磁-声结合的特殊螺纹油管密封检测方法研究*

韩 婷 樊建春 田春萌 刘书杰

(1.中国石油大学(北京)安全与海洋工程学院 北京 102249；2.中海油研究总院 北京 100027)

随着我国油气田的开发和发展，特别是在出现高压气井之后，对钻井完井、注采工艺等提出了更高的要求，使得油管服役的环境越发苛刻和复杂。美国矿业管理局曾统计8 000多口井、10 000多层套管[1]，大约有80%的油管失效是螺纹连接部位损伤或遭到破坏导致。国内某高压气井油管泄漏统计中， 4 200～4 500 m井段油管密封面全部泄漏[2]，对油气生产造成重大经济损失，威胁油气安全生产。实践表明，油管接头的密封性受到复杂因素的影响[3-5]，如油管加工质量，包括材质、扣型、表面质量等，如上扣质量和螺纹脂的使用等，如井下复杂的载荷工况，包括拉伸、压缩、弯曲、振动，流体介质作用等。所以即便采用最优质的油管，也可能因为多种原因导致下井后接头连接应力分布不均或密封面的接触压力不足以抵抗复杂载荷工况而失效。因此，油管接头的密封性检测对有效控制油管密封失效风险，提高油气生产安全保障技术水平具有重要的意义。

油管特殊螺纹接头包括螺纹结构、密封面和抗扭矩台肩三部分。螺纹结构主要起连接作用；密封面采用金属对金属接触密封结构，密封面间的接触压力控制是保证密封能力的关键；抗扭矩台肩防止过扭矩，辅助密封。三者相辅相成，相互制约，因此，螺纹连接部位应力分布及密封面接触应力分布对接头的密封性都有较大的影响。……