螺紋扣型的種類和特點(diǎn)

發(fā)布時(shí)間：2011-10-15 來源：揚(yáng)子工具集團(tuán) 瀏覽次數(shù):11420

2. 貫眼型螺紋
該型鉆桿接頭螺紋連接內(nèi)外加厚鉆桿，形成鉆桿接頭內(nèi)徑和加厚端內(nèi)徑相等漓藕，而均小于鉆桿管體內(nèi)徑的通徑陶珠。該型螺紋的規(guī)格雖然為數(shù)不多，但卻使用了V-0.065享钞、V-0.050（牙底為圓弧揍诽，牙頂寬度為0.050英寸，1.27mm）和V-0.040（牙底為圓弧邪盼，牙頂寬度為0.040英寸蛇筷，1.02mm）三種牙型，曾經(jīng)被廣泛用于水龍頭梗擅、方鉆桿慧菜、鉆桿、鉆鋌和鉆頭∫獍�，F(xiàn)在除51/2FH和65/8FH兩種使用V-0.050牙型祖匕、1:6錐度的大規(guī)格螺紋外，其余均在API淘汰螺紋之列美域。

3. 正規(guī)型螺紋
該型鉆桿接頭螺紋曾用于連接內(nèi)加厚鉆桿汪怒，形成鉆桿接頭內(nèi)徑小于加厚內(nèi)徑叽渡，而鉆桿加厚端內(nèi)徑又小于管體內(nèi)徑的通徑。API設(shè)計(jì)正規(guī)型螺紋的主要目的是將其應(yīng)用于鉆頭連接杭厘，由于鉆頭位于鉆柱末端酣殊，在這里螺紋牙底的應(yīng)力集中現(xiàn)象的存在與否無關(guān)緊要，因而API把它們所有規(guī)格全數(shù)保留下來隶丁。

4. 數(shù)字型螺紋
這是以螺紋基面中徑的英寸和十分之一英寸的數(shù)字值表示的螺紋锡移。所有規(guī)格螺紋采用V-0.038R平頂圓底三角形牙型，這種牙型的特點(diǎn)是圓形牙底半徑為0.038英寸（0.965mm）漆际，其牙型見圖1淆珊。數(shù)字型螺紋是API推薦優(yōu)先使用的螺紋，該型螺紋還有1:6和1:4兩種型式奸汇，應(yīng)用于方鉆桿施符、鉆桿、鉆鋌擂找、鉆具穩(wěn)定器等鉆井工具戳吝，在大慶油田NC50螺紋還用在鉆頭上。
螺紋型式V-0.038R指的是螺紋牙底圓弧半徑0.038in（0.965mm）的V型螺紋婴洼，即數(shù)字型螺紋骨坑。V-0.040、V-0.050柬采、V-0.065、V-0.055中各自的數(shù)字代表V型螺紋牙頂寬度的英寸數(shù)且警。這四種螺紋的牙底形狀完全不同粉捻，V-0.040的螺紋牙底圓弧半徑為0.020in（0.51mm），V-0.050的螺紋牙底圓弧半徑為0.025in（0.635mm）阿钞，V-0.065和V-0.055的螺紋牙底是平面杖荤。

使用現(xiàn)場對(duì)已磨損的螺紋可以使用牙型規(guī)檢查螺紋牙的磨損情況，其剩余牙頂寬度不低于原牙頂寬度的1/2篇张，剩余牙頂高不低于原牙頂高的2/3窥吮，磨損牙數(shù)不超過3.5牙時(shí)，螺紋仍可繼續(xù)使用胀蹭，否則應(yīng)進(jìn)行修扣處理哗搏。
使用現(xiàn)場對(duì)螺紋進(jìn)行識(shí)別最有效的方法是使用接頭尺，這種尺是一種有專門標(biāo)記了外螺紋根部直徑和內(nèi)螺紋擴(kuò)錐孔直徑的游標(biāo)卡尺见丘，使用簡便酒危、直觀、準(zhǔn)確匀挪。此外败旋，還可以直接使用長腳游標(biāo)卡尺結(jié)合鋼直尺測量外螺紋根部外徑录切、長度、內(nèi)螺紋擴(kuò)錐孔徑對(duì)照螺紋規(guī)范查詢仁连。
螺紋豎直放置蓝角，從正面看螺旋線上升方向可判別螺紋旋向，向右上升為右旋饭冬，向左上升為左旋

鉆具螺紋的三位數(shù)表示法是冶金工業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)SYB12604-63中規(guī)定接頭的代號(hào)帅容，第一位數(shù)字表示接頭的通稱尺寸，第二位數(shù)字表示接頭的類型伍伤，第三位數(shù)字表示接頭的內(nèi)外螺紋并徘，具體表示方法用下表說明：
第一位數(shù)字    第二位數(shù)字    第三位數(shù)字
通稱尺寸    接頭類型    內(nèi)外螺紋
3    4    5    6    1    2    3    0    1
31/2    41/2    51/16    65/8    內(nèi)平    貫眼    正規(guī)    內(nèi)螺紋    外螺紋

6. 鉆具接頭螺紋主要失效形式
經(jīng)過多年的生產(chǎn)實(shí)踐，鉆桿接頭螺紋主要失效形式如下幾種扰魂。
1）粘扣和脹扣：發(fā)生在有較高的軸向壓力情況下麦乞，外螺紋強(qiáng)制進(jìn)入內(nèi)螺紋，引起內(nèi)螺紋脹開或粘扣而造成聯(lián)接失效劝评；上緊扭矩過高或井下產(chǎn)生過高扭矩時(shí)姐直，也會(huì)因脹扣或粘扣而失效。
2）螺牙剪切失效：螺牙剪切失效也往往發(fā)生在最末完全扣處蒋畜，螺紋錐度越大声畏、螺紋越短越易出現(xiàn)剪切失效。
3）斷裂：因?yàn)樵谧钅┩耆�扣處�?yīng)力最大姻成，斷裂往往發(fā)生在螺紋最末完全扣淤点。
4）滑扣：當(dāng)螺紋錐度較大時(shí)，上緊圈數(shù)未達(dá)到適當(dāng)圈數(shù)而扭矩就已達(dá)到推薦值能盈，此時(shí)承受軸向拉力作用揉远，易發(fā)生脫扣；當(dāng)螺紋間隙充填物不合理時(shí)也有這種可能性接寥。
5）倒扣：較小的上緊扭矩可能導(dǎo)致螺紋不能承擔(dān)施加的軸向載荷和井下扭矩衰件，從而造成倒扣失效，可能造成部分鉆柱掉入井內(nèi)季础，甚至還會(huì)造成井眼報(bào)廢擅盏。
6）刺扣和密封失效：鉆柱的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)造成鉆柱旋轉(zhuǎn)速度時(shí)快時(shí)慢，當(dāng)鉆柱突然加速旋轉(zhuǎn)時(shí)谦选，扭矩可能突然增加纹硼，因鉆柱與井壁、外螺紋與內(nèi)螺紋間的交互作用使得在接頭處產(chǎn)生很高的熱量率偏，從而螺紋脂從螺紋間隙流出脱睛，可能造成密封失效，同時(shí)高壓流體沿著螺紋間隙從管內(nèi)流出浙于，引起刺扣护盈；軸向拉力也會(huì)降低密封能力挟纱；上緊扭矩過小，過低的螺紋過盈量也導(dǎo)致較低的密封能力腐宋；鉆柱的橫向振動(dòng)使鉆柱承受交變的彎曲應(yīng)力同樣會(huì)造成密封失效紊服；加工誤差，不合理的公差配合也是一個(gè)重要的原因胸竞。

螺紋連接強(qiáng)度和密封性是油套管兩個(gè)主要技術(shù)指標(biāo)欺嗤。API圓螺紋及偏梯型螺紋不適合如稠油熱采、超深井卫枝、重腐蝕進(jìn)等較苛刻條件下使用煎饼，原因是與其結(jié)構(gòu)、螺紋輪廓有關(guān)的密封校赤、強(qiáng)度問題吆玖。圓螺紋只能承受相當(dāng)于管體強(qiáng)度的60%~80%的拉伸負(fù)載，偏梯螺紋接頭雖然有較高的連接強(qiáng)度马篮，但在較高內(nèi)壓下密封性能很差沾乘。此兩種螺紋一般借助于在合適的載體中含鉛、鋅诽泪、銅杰赴、石墨和硅油等組成物的螺紋脂來實(shí)現(xiàn)密封，這種形式密封一般只能在60~95ºC以下溫度工作挂闺。
因此API標(biāo)準(zhǔn)螺紋接頭的密封主要通過螺紋脂便金、金屬鍍層和螺紋過盈嚙合等方法實(shí)現(xiàn)。API圓螺紋牙根到牙頂間隙為0.152mm烧乙；偏梯螺紋最大間隙在導(dǎo)向側(cè)整個(gè)牙高范圍內(nèi)拐扛，193.7mm以下規(guī)格套管牙頂間隙為0.178mm，219.1mm及以上規(guī)格套管則大至0.229mm辱窘。API標(biāo)準(zhǔn)螺紋接頭的密封一是靠螺紋脂填堵該間隙并使內(nèi)壓力在公平嚙合螺紋長度內(nèi)（通常為3~5螺紋牙長度）的間隙兩端產(chǎn)生一定壓力降，從而實(shí)現(xiàn)密封作用觉祸。其二是靠螺紋牙側(cè)面過盈嚙合膝班，形成若干個(gè)不確定的金屬對(duì)金屬接觸密封（密封位置、接觸壓力受螺紋尺寸布虾、鍍層庇晤、螺紋脂影響），從而達(dá)到密封作用屹蚊。在靜水壓試驗(yàn)中圓螺紋和偏梯螺紋接頭的密封性能隨著管子尺寸厕氨、鋼級(jí)變化而變化，管徑越大汹粤、壁厚越厚命斧、鋼級(jí)越高田晚，臨界密封壓力與管體內(nèi)屈服壓力之比越低，密封性能越差国葬。而API圓螺紋除密封性能差外其抗拉強(qiáng)度也較低贤徒。API圓螺紋在正常條件下，接頭的抗拉強(qiáng)度僅為管體強(qiáng)度的80%汇四。在外壓及軸向拉伸等雙軸應(yīng)力作用下接奈，遇到較大彎曲或沖擊載荷時(shí)易發(fā)生滑脫。主要原因是接頭螺紋上載荷分布不均及牙形半角為30度通孽，半角的正切值遠(yuǎn)高于牙側(cè)面復(fù)合螺紋脂或鍍膜層的摩擦系數(shù)序宦，使抗滑脫阻力小于外力分量造成滑脫現(xiàn)象發(fā)生。