油套管用特殊螺纹连接密封完整性探讨*
2021-11-30王建东李玉飞汪传磊陈禹含朱达江
钢管 2021年3期
关键词:评价
王建东,李玉飞,汪传磊,陈禹含,朱达江,马 力
(1.中国石油集团石油管工程技术研究院,陕西 西安710077;2.中国石油西南油气田分公司,四川 成都610051;3.林州凤宝管业有限公司,河南 林州456550)
油套管标准接箍式气密封特殊螺纹接头具有很好的抗拉伸/内压/外压性能,以及高抗压缩性能(压缩效率60%~100%),广泛应用于高温高压气井、高内压多段体积压裂非常规页岩气/油开发以及储气库注采管柱,ISO 13679《石油天然气工业用套管及油管螺纹连接试验程序》(即API RP 5C5《套管和油管接头评价程序推荐作法》)是检验其性能是否优异的主要依据[1-7]。ISO 13679标准由国际石油公司共同起草,是在充分吸取油田生产过程中螺纹连接失效教训的基础上,结合不断发展的钻井和完井工艺需要制定的,是国内外石油公司检验复杂苛刻环境工况用油套管螺纹连接性能的首要标准。但是通过ISO 13679标准验证评价的螺纹连接,在高温高压气井工况使用时仍然有气密封失效泄漏发生。本文通过分析ISO气密封特殊螺纹检验标准,提出对高温高压气井用气密封特殊螺纹还需要进一步开展基于高温材料应力松弛的密封时间效应验证和评价分析,以进一步提高管柱的密封完整性。
1 研究方法
开展螺纹接头的APIRP 5C5(2017版)标准CALⅣ四级密封完整性试验,采用有限元计算方法分析螺纹密封性能变化规律。鉴于材料在高温下会发生应力松弛,分析螺纹危险载荷点的密封性能随时间变化的规律,确定螺纹的适用范围,并提出补充试验评价方法。……
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