油井管螺纹接头的紧固松脱评价方法技术

提供即使不用实长的螺纹接头进行试验也能够高精度地评价油井管螺纹接头的耐烧粘性的紧固松脱评价方法。对于在将轴朝向上下设置的母扣(2)的上部安装公扣的下部而成的油井管螺纹接头，进行紧固松脱的试验时，使用由长度比作为评价对象的公扣短的公扣构成的试验用的公扣(1)作为在试验中使用的公扣，在所述试验用的公扣(1)的上部安装重锤(3)，将所述重锤(3)的质量设为从所述作为评价对象的公扣的质量减去所述试验用的公扣(1)的质量而得到的质量以上，将紧固所述试验用的公扣(1)的紧固前的初始设置位置设为所述试验用的公扣(1)的公扣螺纹牙有5个或所述试验用的公扣(1)的全部螺纹牙数的1/4中的较大的一方螺纹牙个数以上从所述母扣(2)的上端面露出的状态。从所述母扣(2)的上端面露出的状态。从所述母扣(2)的上端面露出的状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】油井管螺纹接头的紧固松脱评价方法


[0001]本公开是涉及在评价油井管螺纹接头的紧固松脱时的耐烧粘性时进行的油井管螺纹接头的紧固松脱评价方法的技术。
[0002]需要说明的是，在本说明书中，有时也将具有内螺纹的管总称并记载为母扣(box)。即，接箍也记载为母扣的一种。

技术介绍

[0003]对于油井管螺纹接头，通过利用功率钳进行的紧固松脱试验(Make&Break试验)，评价螺纹接头的设计和螺纹接头的耐烧粘性。关于耐烧粘性，评价是否适当地设定了螺纹接头的表面处理及润滑状态。
[0004]在API 5C5标准中记载了油井管螺纹接头的耐烧粘性。在API 5C5标准中，在套管尺寸中，要求能够进行两次紧固松脱和最后的紧固即三次紧固为止。另外，在管道尺寸中，要求能够进行9次紧固松脱和最后的紧固即10次紧固为止。以下，也将“紧固松脱”记载为“Make&Break”。
[0005]需要说明的是，例如按以下方式进行对油井管螺纹接头的紧固时的接头部的表面处理及润滑的评价。即，在螺纹接头为T&C(Threaded and Coupled)式螺纹接头的情况下，为了进行上述评价，如果毛坯管为碳素钢类，则例如在接箍侧(母扣侧)形成磷酸锰化学转化处理皮膜，并且将公扣(pin)侧保持为螺纹切削后的状态、或者在表面实施喷丸。然后，在评价中，在接箍侧及公扣侧中的至少一方的面上涂覆复合物(compound)，其后，实施紧固松脱试验评价是否烧粘。另外，如果毛坯管为不锈钢类、镍基合金等高合金类，在评价中，例如在接箍(母扣)上形成镀层，与上述同样地附加复合物，进行紧固松脱试验进行评价。镀层例如由铜镀覆或除此以外的金属镀覆层构成。
[0006]另外，上述评价中，在螺纹接头为一体式螺纹接头的情况下，在至少一方的螺纹接头上进行用于润滑的化学转化皮膜处理或形成镀层，并且在单侧或两侧的螺纹接头上涂覆复合物。然后，进行紧固松脱试验并评价。在此，一体式螺纹接头是指如半嵌入螺纹接头或嵌入螺纹接头那样不使用接箍而公扣这一侧用外螺纹，另一侧用内螺纹连接的形式的螺纹接头。
[0007]在此，关于实际的公扣的长度，例如，如果是套管(casing)，那么若是Range
‑
2则为25
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34英尺(7.62m～10.36m)，若是Range
‑
3则为34
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48英尺(10.36m～14.63m)。关于实际的公扣的长度，例如，如果是管道(tubing)，那么若是Range
‑
2则为28
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32英尺(8.53m～9.75m)，若是Range
‑
3则为38
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42英尺(11.58m～12.80m)。
[0008]如果使用这种实际的长度的公扣并实施紧固松脱试验，则在进行螺纹接头的设计、螺纹接头的表面处理及润滑的妥当性评价时，成为在更接近实际使用的条件的状态下的评价。但是，在该情况下，存在能够实施试验的设备受到限制的问题。另外，存在公扣的长度越长则越花费成本和时间的问题。另外，在现实中也没有不进行实验室可靠性试验而将某些新的螺纹开发件(公扣等)拿到实际的井中使用的情况。
[0009]因此，有时也通过制作将公扣加工为1m左右的长度而成的所谓短公扣(Pup Joint)，使用该制作的短公扣进行紧固松脱试验，从而评价公扣等是否满足上述耐烧粘性基准。
[0010]在此，作为紧固松脱试验，有使进行试验的管(pipe)的轴成为水平方式来进行的水平型的试验、使进行试验的管的轴成为上下方式来进行的纵型的试验。
[0011]上述水平型的试验是纯粹地评价内螺纹(例：接箍的螺纹部)和外螺纹(例：公扣的螺纹部)的耐烧粘性的试验。水平型的试验是评价内螺纹和外螺纹的轴的偏移(XY平面的不对准(Misalignment))都基本上没有的理想条件下的耐烧粘性的试验。
[0012]另一方面，在纵型的试验中，短公扣的自重施加于内螺纹(例：接箍的螺纹部)。纵型的试验例如是在由9
‑
5/8
″×
53.5#构成的1m的短公扣的情况下，进行约80kg的荷重施加于设置在下方的内螺纹(例：接箍的螺纹部)的状态下的紧固松脱的试验。在纵型的试验的情况下，在初始设置位置，成为从上侧将公扣设置于接箍的上部的状态。因此，接箍和公扣的轴中心位置不一定能够设置成一致。即，如图14(b)所示，在纵型的试验中，在初始设置时，公扣产生水平面中的轴的偏移，且成为向螺纹进入的方向斜向设置的状态，有短公扣40的中心轴相对于母扣41偏移的倾向。需要说明的是，图14(a)示出母扣41与短公扣40的中心轴一致的状态。因此，从偏心的状态开始紧固，成为在使轴中心一致的方向上收敛的紧固。在该情况下，不能避免一边局部较强地抵接一边逐渐紧固螺纹的情况。
[0013]另外，如图13(a)所示，短公扣40越长，相对于母扣41具有规定角度θ地斜向设置短公扣40的轴的倾向也变得越高。另外，如图13(b)，也有短公扣40变得越长，短公扣40的轴越挠曲的倾向。
[0014]因此，在纵型的试验中，包含短公扣的自重相对于内螺纹局部地起作用的情况在内，较高的荷重部分地作用于母扣41的内螺纹。因此，成为严苛的试验。由此，一般认为利用纵型的试验的评价是重要的。
[0015]但是，存在如下问题：即使在使用短公扣的纵型的试验中判定为合格，在用实际使用的长度的公扣进行紧固松脱试验的情况下或在实际的井(现场)中应用时，往往会发生在接头部发生烧粘的情况。特别是在新的螺纹设计、新的表面处理覆膜、新的润滑覆膜等的测试(评价)中，该问题是显著的。
[0016]在此，在专利文献1中记载了在第一次紧固时容易发生芯偏移(angular misalignment)，并记载了以该情况为前提的耐烧粘性的评价。即，在专利文献1中记载了例如以倾斜10度左右的芯偏移为前提的评价。这也是一种苛刻试验条件。
[0017]但是，关于公扣的轴倾斜10度之多的情况，即使在考虑了油井管螺纹的锥度的情况下，在接头的螺纹牙啮合的状态下也是不可能存在的。这种角度的轴的倾斜程度只有在不使螺纹部正确地啮合而仅使公扣倾斜的局部抵接的状态才实现。且该条件是距实际的井条件较远，例如会引起螺纹错扣(cross threading)的情况。螺纹错扣是指从螺纹本来的位置偏移一段而紧固的情况。
[0018]因此，专利文献1记载的试验是背离实际的井中的使用的试验。或者，专利文献1记载的试验成为在第一次紧固时的螺纹牙啮合前的局部抵接状态下的试验。
[0019]另外，最初具有显著的倾斜并进行紧固试验后，公扣螺纹一边与接箍的螺纹啮合，一边轴以成为正常的位置的方式立起。因此，在紧固初期具有10度的倾斜在有意义的试验
Casing and Tubing Connections
[0029]非专利文献2：津留等：石油技术协会志61卷6号(199本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.油井管螺纹接头的紧固松脱评价方法，其是用功率钳对油井管螺纹接头进行紧固松脱的紧固松脱评价方法，所述油井管螺纹接头包括具有内螺纹的母扣和具有外螺纹的公扣，所述紧固松脱评价方法中，对在将轴朝向上下设置的母扣的上部安装公扣的下部而成的油井管螺纹接头进行紧固松脱的试验时，使用由长度比作为评价对象的公扣短的公扣形成的试验用的公扣作为在试验中使用的公扣，在所述试验用的公扣的上部安装重锤，将所述重锤的质量设为从所述作为评价对象的公扣的质量减去所述试验用的公扣的质量而得到的质量以上，对于作为用功率钳紧固所述试验用的公扣的紧固前的紧固开始位置的初始设置位置而言，将所述初始设置位置设为如下状态：所述试验用的公扣的螺纹牙有5个或所述试验用的公扣的全部螺纹牙数的1/4中的较大的一方螺纹牙个数以上的螺纹牙从所述母扣的上端面露出。2.根据权利要求1所述的油井管螺纹接头的紧固松脱评价方法，其中，所述重锤的质量设为所述作为评价对象的公扣的长度8m以上的质量。3.根据权利要求1或权利要求2所述的油井管螺纹接头的紧固松脱评价方法，其中，将所述试验用的公扣的长度设为600mm以上且5m以下的范围。4.根据权利要求1～3中任一项所述的油井管螺纹接头的紧固松脱评价方法，其中，减轻从所述重锤及所述试验用的公扣中的至少所述重锤向所述母扣的内螺纹施加的负荷荷重来执行所述松脱。5.根据权利要求4所述的油井管螺纹接头的紧固松...

【专利技术属性】
技术研发人员：石黑康英，卡塔林，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：