一种高气密封油套管特殊扣的研发
2021-07-03胡志立李建亮李小兵张垂贵胡新太冉雪辉
胡志立, 李建亮, 吴 丹, 李小兵, 张垂贵,付 强, 李 健, 胡新太, 冉雪辉
(衡阳华菱钢管有限公司, 湖南 衡阳421000)
API 标准油套管螺纹在过去几十年得到了广泛应用, 但因其是针对早期常规油气井开发, 自身结构缺陷难以适应深井、 超深井、 高温高压高腐蚀井等恶劣井况。 在油气井中, 油套管柱接头是最薄弱的环节, 根据API 调查, 套管柱失效的86%、 油管柱失效的55%出现在螺纹连接处[1]。也有资料表明, 国外油套管失效事故中64%都发生在螺纹连接处, 而国内比例约为86%[2]。 随着勘探开发技术的不断进步, 针对接头部位, 油套管生产企业不断开发各种优质的油套管螺纹接头,以满足油田用户的需求, 相比API 螺纹接头, 这种增加了专用密封结构和扭矩台肩的优质螺纹接头被称为特殊螺纹接头(即特殊扣)。 特殊扣始于20 世纪40 年代, 在80 年代被广泛使用, 据报道, 国外特殊螺纹专利产品就有100 多种, 其中在各类油气田得到广泛应用的也有几十种[3]。
由于ISO 13679 CAL Ⅳ级密封试验不能完全模拟复杂的井下工况, 即使通过了ISO 13679 CALⅣ评价, 完井测试和投产时仍会发生油管螺纹渗漏。 Loomis 公 司2008 年 对FOX/BEAR、 VAM Ace/VAM TOP、 Two-step、 DSS 等四类主要特殊螺纹产品进行了氦气检测渗漏情况的调查统计,统计结果显示, 1 056 口井中, 因接头泄漏的井数达238 口, 占总数的22.50%[4], 这表明油套管特殊扣泄漏是很普遍的失效形式[5], 这也反映了第一代、 第二代特殊扣的密封稳定性不高。 根据美国矿业管理局对8 122 口井的统计结果, 其中生产套管异常起压井超过50%, 主要由油管泄漏引起[6]。……
