API標(biāo)準(zhǔn)對(duì)油井管螺紋的連接強(qiáng)度和密封性能提出了較高的要求。而螺紋形狀及其加工質(zhì)量是確保油井管螺紋連接強(qiáng)度和高密封性能的根本保證。

以下分別對(duì)API套管的圓形螺紋及偏梯形螺紋、非API套管特殊螺紋和API鉆桿圓螺紋的形狀作簡(jiǎn)要介紹，具體數(shù)據(jù)可參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

API套管的接箍螺紋形狀

API套管接箍的圓形螺紋和偏梯形螺紋形狀分別如圖9-2,圖9-3所示。螺紋參數(shù)及檢測(cè)工具見(jiàn)表9-8。

圓形螺紋的齒形夾角為60°的三角形狀，切掉三角形的頂和底后，齒底和齒頂呈圓角。螺紋起扣的角度為65°,螺紋退刀的角度為12°。偏梯形螺紋的螺紋齒型夾角:后側(cè)面角度為3°，前側(cè)面角度為10°。

API套管的管體螺紋形狀

API套管管體的圓形螺紋和偏梯形螺紋的各單項(xiàng)參數(shù)(單位:in，括號(hào)內(nèi)為mm)分別如圖9-4、圖9-5所示。其主要參數(shù)與檢測(cè)工具見(jiàn)表9-8。

 

非API油、套管的特殊螺紋形狀

如前所述，API圓螺紋的密封性略好，但其連接強(qiáng)度較差;API偏梯形螺紋連接強(qiáng)度較高，但其密封性能較差。在特殊的環(huán)境(如氣井，超深、高內(nèi)壓、高溫或低溫油井等)狀況下，API螺紋差強(qiáng)人意。

為了適應(yīng)不同的、更苛刻的使用環(huán)境，油井管生產(chǎn)廠除開(kāi)發(fā)了各種材質(zhì)、各種鋼級(jí)的油井管管體以外，還開(kāi)發(fā)了在特殊環(huán)境條件下使用的各種類型的特殊螺紋油井管，主要著重于提高油井管螺紋的連接強(qiáng)度和密封性能。

特殊螺紋油、套管采用具有高連接強(qiáng)度的螺紋型式，它已不再單純依靠螺紋過(guò)盈配合及螺紋脂的封堵來(lái)實(shí)現(xiàn)密封，而在螺紋設(shè)計(jì)上考慮了金屬對(duì)金屬過(guò)盈配合的密封結(jié)構(gòu)、扭矩臺(tái)階和內(nèi)平設(shè)計(jì)(圖9-6)。

至今，世界上已開(kāi)發(fā)了100多種有專利技術(shù)的特殊螺紋的油井管，但從使用上看，仍集中在為數(shù)不多的部分品種上。特殊螺紋的油井管從總量上來(lái)看，增長(zhǎng)速度很快，但使用的扣型卻呈收縮的趨勢(shì)。

特殊用途螺紋的油井管除了能夠提高油井管的連接強(qiáng)度和密封性能之外，還具有能夠提高上扣和下套的速度，或用干小間隙固井，或減小套管內(nèi)壁的紊流，或用于套管鉆井等功能。

鉆桿接頭的螺紋形狀

鉆桿接頭的內(nèi)、外螺紋牙形如圖9-7所示，牙形夾角為60°。螺紋牙型的尺寸應(yīng)符合表9-9的規(guī)定。螺紋的基本尺寸如圖9-8所示，螺紋的基本尺寸可參見(jiàn)GBI T 9235.1-1999標(biāo)準(zhǔn)中的表2所列內(nèi)容。