提高油套管螺纹连接质量与控制方法

张保军 高晓娟 翟大江 王静静

摘要：石油管是钻采作业中必不可少的重要材料，其连接质量的好坏直接影响到钻井作业的成败和油气井的寿命。但是油套管的质量并非十分完美，其中粘扣又是油套管连接部位在使用中最常见的损伤失效形式。本文以石油开采中常用的连接管螺纹为研究对象。通过对管螺纹抗粘扣性能、管螺纹参数的优化及控制、螺纹脂和螺纹镀层特性的研究、特殊螺纹接头的开发和油套管上卸扣操作等方面。对其进行分析，并指出存在的问题 ，探讨进一步提高套管螺纹质量与控制方法。

关键词：  油套管 螺纹连接  连接强度 质量控制

1石油管螺纹粘扣机理分析

1.1粘扣现象

根据ISO13679标准的最新定义，粘扣是一种发生在相互接触金属表面间的冷焊。如果金属之间发生进一步的相对滑动或旋转，将会引起冷焊部位的撕裂。油套管螺纹在旋转过程中产生的粘扣现象从金属学划分属粘着磨损。油套管螺纹粘扣主要实在高接触压力、温度和高速加载的作用下，金属表面发生弹性变形、塑性变形、挤压剥落、梨沟和嵌入金属的损伤过程。粘扣特别严重者（外螺纹），局部还将发生组织转变，甚至形成马氏体，加速螺纹粘扣。

1.2粘扣机理

粘扣过程中的金属变形机理可以从接触应力、上扣扭矩以及过盈量几何约束3方面进行分析。油套管在上卸扣过程中，相互作用的公母扣的螺纹表面并不是理想的平滑，接触应力直接增大界面摩阻力，具有一定的粗糙度和形状误差，在摩擦力的作用下必然是从点接触开始，造成局部接触点上的压力非常高，从而在接触点产生塑性变形，增大粘扣倾向。……