TP-CQ特殊螺纹套管结构设计及其下套管技术.pdf

2013年第42卷
石油矿场机械
第7期第45项
OIL FIELD EQUIPMENT
2013,42(7):45~48
文章编号:1001~3482(2013)07-0045-04
P-CQ特殊螺纹套管结构设计及其下套管技术
刘鹏
(中国石化华东钻井新疆指挥所装备部,新疆轮台841600)
摘要:TP-CQ特殊螺纹套管连接具有較好的抗粘扣性能、可靠的气密封性能及较高的连接强度
削述了TP-CQ套管的结构、性能特点及其下套管技术,提出顺利下放及提升TP-CQ金属密封套
管的推荐做法,对避免套管及接头由于使用和井台操作不当及其他因素造成的损坏具有指导意义
关键词:套管;特殊螺纹;下套管技术
中图分类号:TE931
文献标识码:B
Structure and Casing Running Operation of TP-CQ Specially-threaded Casing
LIU Peng
Equipment Department, Huadong Drilling of Xinjiang Headguarter, Sin ec, unti 841600, China)
Abstract: The TP-CQ specially-threaded casing connecting features for its perfect anti-galling, reli
able air tightness and high connecting strength. Its structure, performance and casing running op-
eration are introduced, and it puts forward the recommended practice for lifting and putting down
of TP-CQ specially-threaded casing, which can be used as reference for avoiding the damage of
casing and its connecting caused by miss-operation.
Key words: casing; specially-threaded; casing running operation
3结果分析
实地反映底座原构件形状。
2)处理后的底座应力和位移变形分布均符合
)由图1可见:底座的左、右基座部分采用了实际受力情况,且能够满足工程需要。
单元分割法,因此较好地保持了结构原样
)在箱式底座最大载荷工况下,最大应力单
2)底座最大应力值为198.73MPa,材料为元多位于立根台的支撑处以及立根台与转盘梁连接
Q345B,査手册知其屈服极限o,=345MPa,安全系处,在底座的服役期间应对以上部位的构件重点监
数=345/198.73=1.74,强度满足工程安全要求。测,防止发生事故
3)由图4和表1可见:最大应力发生在283
和281单元,位于立根台的后支撑处,这与实际受力参考文献:
情况是相符合的。
[李翠艳.双升式钻机井架及其底座动态特性研究[D了
4)由图3可知:最大位移值为6.314mm,最
大庆:大庆石油学院
大变形发生在转盘梁和立根台连接附近的单元处,
2_王瑞成,秦建忠,王汝华,等.复合驱动钻机在长庆油田
的配套应用[J.石油矿场机被,2012,41(3):82-86
变形值较小,满足使用要求。
[3]常玉连,刘玉泉.钻井井架、底座的设计计算[M】.北
结论
京:石油工业出版社,1
[4了刘涛,杨风鹏、精通 ANSYS[MT.北京:清华大学出
1)采用单元分割法处理后的底座模型能较真
版社,2002
收稿日期:2013-01-18
作者简介:刘鹏(1983-),男,江苏海安人,工程师,主要从事钻井装备的技术管理工作。
46
石油矿场机被
2013年7月
随着石油工业的发展,尤其是深井、超深井、高用,增加了接头的密封能力
压气井、定向井的开发以及高含硫(CO2等腐蚀气1.2主要技术参数
体)气井的开采,对石油套管的使用性能提出了更高
规格范围
024.5
的要求。具有API标准螺纹连接(如短、长圆螺纹
材料
碳钢及低合金钢
和偏梯形螺纹)的油、套管在许多情况下难以满足生
钢级
API系列钢级十TP系列钢级
产需求2。因此,国内外相继开发出VAM-TOP、
每英寸牙数
MUST、TP-CQ等特殊螺纹连接,这些特殊螺纹连
导人面角度
接具有较好的抗粘扣性能、可靠的气密封性能及较
承载面角度
高的连接强度。本文就TP-CQ特殊螺纹套管结构
螺纹锥度
1:16
及其下套管技术进行重点分析。
抗粘扣处理
接箍磷化或镀铜
1.3性能特点[45
1技术分析
1)密封性能满足高压(高含硫)气井的使用
TP-CQ螺纹套管是天津钢管有限责任公司与要求,在轴向拉伸、内压和温度热循环的载荷条件
长庆油田、西安石油管材研究所等单位合作开发出下,不发生泄漏
的具有自主知识产权的金属气密封套管1
2)抗H2S应力腐蚀能力接头设计为低应
1.1结构设计
力型式的,保证接头在腐蚀环境下不发生失效
TP-CQ螺纹套管接头由螺纹和锥形密封面组
3)连接强度具有不低于管体屈服强度的接
成,螺纹齿形是APⅠ偏梯形螺纹的改进型,过盈的头连接强度,适用于深井和超深井
密封面提供气密封性能,其结构如图1所示
4)其他性能接头具有良好的抗粘扣性能。
锥度1:16
2下套管前
2.1套管在井场的存放
所有的套管其螺纹部分应一直戴上护丝。任何
金属一金属密封
负角度的转矩台肩具
时候套管都应放在无石头、沙子或污泥(正常钻井泥
有完全的止扣性能
浆除外)的台架上。若不慎把套管拖入泥土中应重
内孔齐平
新清洗螺纹。
2.2准备工作和设备
密封锥度1:10
首先检査转换短节、安全短节、浮鞋、浮箍、悬挂
器等所有的附件。由于这些附件来自不同的制造厂
图1TP-CQ螺纹结构
家,应仔细检查附件上加工的螺纹是否符合管柱设
的连接强度,特殊螺纹接头的牙型大多仍采用API,
计要
1)螺纹设计APⅠ偏梯形螺纹接头具有高
卡瓦及吊卡
对于长管柱,推荐使用卡瓦式吊卡,卡盘和卡瓦
偏梯形螺纹。为了消除接头拧紧后堆积在接头内的
应保持清洁,没有损伤,并配合适当。对重套管柱
螺纹密封脂,对毋螺纹作了改进,确定了合理的螺纹
应使用超长卡瓦,卡盘平面必须保持水平。
过盈量,保证接头在腐蚀环境中安全可靠
2.2.2对器
2)密封面设计当密封面有间隙时,无论密
对扣器在公端下放进入母端时提供导向,应坚
封面接触压力多高,气体都会通过间隙泄漏出去。持使用对扣器,并在下套管前检査对扣器与套管外
特殊螺纹连接主要设计为高气密性的接头,要求密径是否相配及橡胶块的状态
封面接触压力要高、接触面要宽,采用宽接触面积的2.2.3鼠洞
锥形密封面,并选择了合理