常见各种扣型标准解释.docx
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常见各种扣型标准解释
石油常用管丝扣类型及规格
一、前言
在石油工业开展过程中，API系列标准的石油管专用螺纹起着不可或缺的作用。
石油管专用螺纹主要分为两大类：
用于井下工具及钻柱构件连接的石油钻具接头螺纹及用于油套管连接的油套管接头螺纹。
随着油井气钻采作业向更深、更高压力和更高温度等更苛刻工况条件的方向开展，而且石油钻采工艺技术不断的进步，常规石油管螺纹很难满足油田的开发需求。
本文就石油常用专用管螺纹和管材的主要类型、规格及开展现状作相应的介绍。
目前高压油气井越来越多，普通API螺纹油管已经不能满足高压密封的要求，对于压力高于28MPa勺油气
井，大多数选择了气密封特殊扣型油管。
由于越来越多的含有H2S/CO2/Cl-的油气井将投入开发，普通低碳低合金钢油管不能适应较恶劣的腐蚀环境，油管使用寿命不能到达油气井的设计要求，因而9Cr、13Cr、22Cr、25Cr等耐腐蚀材质油管
的应用也越来越广泛。
〔一〕、公司采用成套无压痕设备起下作业满足以下要求：
1.扭矩管理：
气密封特殊螺纹油管的作业，实施单根扭矩管理〔扭矩图形记录、过扭矩保护〕。
2.转速管理：
特殊材质油管，使用无压痕液压钳，低速上扣〔1〜6rpm〕。
3．引扣：
使用布带钳引扣。
〔二〕、提供无压痕成套设备和技术：
1.采用国家专利“无牙卡瓦〞〔专利号ZL2005
20216989.3〕配套液压动力钳和液压站使用。
2.使用NKY-193B型扭矩自动控制系统，记录实时扭矩曲线、过扭矩保护。
3.用布带钳引扣，不伤油管外表防腐层。
〔三〕、无压痕起下作业具有以下优点：
1.油管外表没有咬印，保护油管不受损伤；
2.减少作业次数，降低油井维修费用；
3.按最正确扭矩上扣，延长油管使用寿命；
4.最大程度降低油管破裂损耗几率；
5.增强油管串的整体性，提高油管串的平安性。
公司对外提供特殊材质特殊扣〔无压痕〕油套管起下成套设备和技术效劳
无压痕起下后的池苛表由作业现场布带袖
〔四〕、特殊油套管螺纹介绍随着油气钻采作业向更加苛刻的工况条件的方向开展，以及石油
钻采工艺技术的不断进步，APISPEC5B旗下的圆螺纹和偏梯形螺纹在石油专用管领域已日渐力不从心。
从而促进了特殊螺纹接头的开发和研究。
于是世界各大石油专用管制造商纷纷致力于开发强度、密封性能俱优的特殊螺纹。
目前，国外生产和使用的特殊螺纹油套管产品约有上百种，而比拟典型、应用较广的不过10余种。
下面介绍几种常用特殊螺纹。
世界各国、各公司油套管特殊螺纹的设计尽管各类繁多，形状各异，但其根本形式大体相同，主
要都是为了提高管柱的连接强度和密封性能。
一般来讲，多数特殊螺纹的油套管接头都是由三个局部构成：
连接螺纹、抗扭矩台肩和密封面。
大多数特殊螺纹都采用API偏梯形螺纹牙型，旨在保证螺纹旋合部
分的互换性，这也从另一个侧面反映岀这种APIBC螺纹在连接强度方面得到普遍认可，但其连接密封性
能方面的表现差强人意。
值得注意的是在众多特殊油套管螺纹中，有相当数量在螺纹结构中采用了反向抗扭矩台肩设计，这有利于螺纹旋合后台肩锁住管端，可以有效防止因管端受到周向收缩力面缩径，降低密封面的接触应力，同时台肩也起辅助密封作用和抗过扭矩作用。
a〕特殊螺纹设计有三大特点
i.气密封性
大多采用复合多重密封结构，即以径向金属对金属密封为主主辅以一个或多个端面密封。
所谓金
属对金属密封结构即是由光滑的金属外表弹性配合而实现密封，带这种密封结构的接头不靠螺纹牙侧面相干啮合，也不靠密封脂的封堵间隙作用来密封，因此接头螺纹间隙较大。
这种密封结构是螺纹接头密封的重大突破。
总结特殊螺纹的密封形式主要有以下几种：
I球面对锥面密封〔如NK3SB
l球面对圆柱面密封〔如FOX
I锥面对锥面密封〔如NSCC
I圆柱面对圆柱面密封
I台肩对台肩密封
ii.连接强度及抗滑脱性
大多采用偏梯螺纹或在偏梯形螺纹的根底上作某些参数修改〔如侧面角、牙高、螺距等〕。
iii.扭矩台肩效应
大多在螺纹结构中采用了反向抗扭矩台肩设计，有控制扭矩的扭矩端面，这种扭矩端面又是接头
的辅助密封结构。
iv.螺纹外表处理
特殊螺纹接头广泛采用金属对金属密封是一种过盈相干配合，在拧接或卸扣密封外表易损伤而影响密封性。
为此特殊螺纹接头外表抗粘结损伤处理通常采用磷化、镀铜、喷砂或镀铜与喷砂相结合。
b）几种常用的特殊螺纹
i.NK3SB特殊螺纹
NK3SB特殊螺纹由日本NKK公司开发，采用0°承载角、45°导向角1:
16锥度，每英寸5牙牙型，接箍外表镀铜或镀锌，球面对锥面线接触、90。
台肩密封，这种特殊螺纹设计比拟先进，可承受圈套
的轴向压缩和弯曲载荷。
图8NK3SL牙型厂图9MK3SE10NS（
ii.NSCC特殊螺纹
日本新日铁公司开发，采用API偏梯形螺纹牙型，接箍外表镀铜或镀锌，锥面对锥面、面接触、90
双内扭矩台肩三重金属密封，适用于气井和热采井。
iii.VAM特殊螺纹
VAM特殊螺纹由法国瓦鲁瑞克公司开发，逐渐形成VAMACEVAMSVAMHV系列，可适应不同服役条件
的要求，其特点是易于加工，简单实用，性能可靠，在各类特殊螺纹中其应用最为广泛。
与德国曼内斯曼公司联合开发的VAMTOP寺殊螺纹性能优良，连接强度高，密封效果好，目前属于高品质特殊螺纹。
VAM特殊螺纹沿用API偏梯形螺纹牙型，因而继承API偏梯形螺纹较高连接强度的优点，为了克服其密封性能欠佳的缺乏，改良了螺纹结构密封形式，以锥面对锥面、反角15°台肩双重金属接触形式提高连接
的密封性能，但螺纹各牙之间载荷分布不均的问题它没有解决。
a11VAM特殊蝮纹的接头形式图12FOX特殊螺纹的接头［
iv.
FOX特殊螺纹
FOX特殊螺纹由日本川崎公司于1985年研制成功，同样采用API偏梯形螺纹牙型，其外观图见图13。
引入“变螺距〞概念具体
化，主要目的是使螺纹牙载荷分布趋于均匀。
常规螺纹螺距连接在近密封部位的少数螺纹牙承当的载荷近七成以上，而其它螺纹牙所起作用很小，载荷分布极不均匀，这导致少数高承载牙易变形、磨损，进而连接早期失效。
13FOX特殊蝮纹
FOX特殊螺纹的“变螺距〞技术是在螺纹加工过程中，增加或降低硬质合金刀具轴向往复移动的速度，因而大大改善了金属对金属密圭寸的储能分布，并且保证了在极端载荷与温度条件下的耐压密圭寸。
变螺距技术的一种具体做法是：
增加接近接箍端面这段的螺纹螺距，减少接近接箍台肩这段的螺纹螺距，而管子外螺纹螺距不变。
另一种做法是：
减少接近接箍台肩这段的螺纹螺距以及外螺纹消失区的螺纹螺距。
在正确组装情况下，只有中间部位的管子螺纹和接箍螺纹牙侧面相接触，这里接头两构件的螺纹螺纹螺距是相同的。
中间部位以外的任一侧，接头两构件的螺纹牙侧面之间存在一些很小间隙，这些间隙逐渐向两侧扩大。
在对接头施加扭矩产生预载荷时，管子外螺纹端承受轴向压力，在螺纹中间部位及管端之间存在的螺纹牙侧面间隙逐渐闭合，直到螺纹牙侧面〔包括中间部位的〕最后对预载荷起反作用为止。
在施加拉伸载荷时，螺纹中间部位及接箍外端面之间存在的螺纹牙侧面间隙也逐渐闭合，直到螺纹牙侧面〔包括中间部位的〕最后对拉伸载荷起反作用为止。
由于螺纹中间部位传递绝大局部的拉伸载荷，峰值载荷比普通螺纹的载荷要低，从而减少接箍向外胀大和螺纹脱扣的危险。
再者，螺纹轴向载荷分布得以改善，减少了局部应力集中现象，从而获得较高的疲劳抗力。
通常特殊螺纹接头采用的密封结构设计包括一个锋利的转角，以产生密封作用。
然而，这种密封设计在锋利的相交处易受高度应力集中破坏。
用于FOX接头的密封倒圆轮廓是由外螺纹端带光滑曲线轮廓
与接箍相对应的密封轮廓外表相啮合构成的。
这种轮廓基于现代数控加工设备是很容易实现的。
v.双级同步梯形螺纹
双级同步梯螺纹是大庆油田采用套铳法解除井下钻具被卡事故和井下修井取套作业的一种专用套管连接螺纹，其螺纹牙型及外观图见图14、15所示。
双级同步梯螺纹具有以下特点：
l有台肩无接箍直螺纹连接
I连接强度可达管体强度的85%以上
I不同于API的偏梯形牙型
I容易对扣，不易乱扣
I上卸扣方便，迅速
I可屡次上卸扣，寿命长。
I密封可靠，不会刺坏联接螺纹
團14収级同步梯形媳纹|丽15政级同歩梯形螺绞套管
c〕特殊螺纹的优点
设计特殊油套管螺纹之初衷往往是针对不同油田、不同区块或不同井况，满足管材苛刻的服役条件，但经过实践的比拟、筛选和考验，其中一局部典型螺纹根本能够适合油田的特殊需要，具有一定的通用性，它们必然同时具备以下某些独特优点：
I结构连接强度高，与管体强度相匹配，甚至有的还要高于管体，适合深井、超深井；
I密封性能好，适用于高压气井、油井和热采井；
I抗弯能力强，适用于斜井、大位移井、水平井；
I可快速上紧，且不容易错扣，适用于沙漠、海洋等恶劣环境下的钻井作业；
I抗粘扣性能岀众，可以反复上卸扣而不易损坏；
I抗过扭矩能力强；I耐腐蚀性能好。
常见抽管扣型（TubingJoint）
扣型足工貝中最常见圧局部，也足比枝难区分的一局部。
扣型对于工貝师或是监督是很重要的，一个工具师如果不了解扣型，要料.准备到指挥作业都是行不通优要出大问題的。
这一周主妾是学习认识各种常见扣型，包括油管扣型，冲管扌匸型，筛管盲管扣型，密封单元连接n形，钻杆扣型等。
1、常见油管扣型（TubingJoint）
注管常斥扣型分为三种分别是EU、NU^0NewVam.这三种扣型在工具车间都能找到，苴中EU和NU电独财D的外规上很难区分.都是三角扣型，但是从整个管柱就能很容易区分，那就是EU表示外加NU表示没有外加厚。
NewVam实际是一种梯形扣由谶面呈矩形），也是不带外加厚的,所以也很容易区分。
下面将用示肓图详细介绍三种扣型。
1）EU（Externalupset）外加厚
EU扣杲一种外加厚油管扣型。
在车间货架上认识变扣接头过程中还会发现三种和EU有关的biano标识。
其中EUE（ExternalUpsetEnd威示外加厚端，EUP（ExternalUpsetPin康示外加公扣，EUB（ExternalUpsetBox漆示外加厚母扣。
矗了用pitiedbox赛示公*［］母和夕L旦他表示公扣有1.externalthread2.male3.malethread、母扣有1.femalethread2.internalthread3.box4.boxthread。
01-1EU扣型
2）NU（Non-upset）没有外加厚
NU表示是没有外加厚的油管接头。
除了没自外加厚外和EU—般还自一种区别就是NU—般每英寸10扣，EU-般每英寸8扣。
耳中NUE表示非加厚端或者说端咅B非加厚「同样E表示End.［以上说法来沸〈石油大典?
.］g1-2NU扣型
3）NewVAM
这种扣生特点杲扣截面根本为矩形,蝶距间隔相等,锥度不大,没有外加厚。
在车宜的生产滑套套筒端部见到。
图l・3NewVA\（扣型
2.钻杆常用扣型总结
链杆扣一般常见为REG和丁眄其他如FH等在工具车间没有找到。
根振师傅经验RhG扣和II扣一般分别是5扣山和4扣但足大于442•即使是4扣如乜是REG扣,也就是说大于44/2--般都是REG扣，小于4J/2T扣较多。
1）REG（APIRegularThread）API标准里的正规扣型
正换型牡杆接头采用英蛭纹。
该型蝮纹曾用于连接內加厚钻杆，形成钻杆接头內径小于铤杆加I?
端內径，而钻杆加厚端内径又小于钻杆管体内径的通径。
［见
于956员?
油气田井下作业修井工程?
聂海光王新河笥石油工业出版社2002年2月北京第一闵
REG扣和IF扣厦起来，手感不一样。
REG扣细腻一些，IF扣删诰一些，原因就是单位长度的扌匚密度不同。
良1山是REG扣的剖面示意朗图1-5为实物图。
§1-4REG扣型
图1-5REG扣型实物图
2）IF（APIInternalFlush）API标准里的内平扣型
内平型钻杆接头采用的螺纹。
该型螺纹用于连接外加厚或外内加厚钻杆，形成钻杆接头內径，钻杆剂15端內^与钻杆管体內径相等或相近的通径。
优于95・96员?
池气田井下作业修井工程?
聂海光王新河等,石油工业出版社2002年2月北京第一版h图I"是IF扣的剖面示意图。
图1・6IF扣型接头示蕙图
3）FH（APIFullHole）API标准里的贯眼扣型
贯眼扣顾名思义，就是眼一般大。
那个眼呢？
就是指钻杆接头内径和钻杆加厚端內径。
而不是与钻杆管体翎去二者一般要比钻杆管体內径小。
图是三种扣型比拟图。
團1-7三种钻杆扣型比較
3.盲管师管常用扣型总结
l）LTC（LongThreadConnector）长螺纹连接
LTC蝮纹和STC螺纹形状一样'可次连接，但是一股不允许连接,因为他们所能承受的最大扭矩值不一样。
®1-8LTC扣型实物图
2）STC（Stub（Short）ThreadConnector）短螺纹连接
STC和LTC两种蝮纹都属于API标准螺纹，区别只有造扣长度的不同，较长为LTC,较矩为STC,4・l/2啲外径管，经过我测量超过3英寸的造扣长度一般为LTC,小于3英寸为STCo此经峻对错还需要考证，谙师傅不吝赐教。
3）BTC（ButtressThreadCoupling）偏梯形螺纹接箍
BTC和LTC以及STC很好区别，至于和NewVam就很像了，要区分只有从管柱的外径和用途来区分了。
图1-9BTC偏梯形螺纹
4.冲管常用扣型
冲管是防砂完井常用管柱、壬要用途是做为完井段充填液的流道。
因此管柱根本没有接衢也没有加厚，只有的冲管有外加厚。
原因应该是1加的冲管壁太蒲，如果不外加I?
直接造扣将会影响整个管柱的力学特性。
冲管扣在车间常见为HydriH511,HydrillCS和TSWP三种。
2・7/旷一般为Hydrill511,1.9"—般为HydrillCS,其他茹*为TSWPo其中HydrillCS和TSW$都是偏梯形阶梯扣，从外形上难区分，只有从外^尺寸区分。
1）TSWP（BAKEROILTOOLSWASHPIPE）
图1-lOaTSWP扣剖面图
@1-lObTSWP扣卖物團
2）TSS（BAKEROILTOOLSSPECIAL）
@1-11TSS剖面圉（BAKER—种冲管扣）
3）HvdrUl511
图1-12Hydrill511实物團
5.密封短截常用扣型
Acme梯形螺纹
團143ACME扣
密封短载多用ACME扣,ACME扣型特点，截面多呈梯形〔近似为矩形〕'扣长矩，通常公扣前有段没有扣的伸长段。
6.其它扣型
FL4S扣型
FL4S扣见于试压堵头，该扣型为为近似直角梯形截面。
LP扣型
LP扣型见于娈扣接头，通常适扣短，牙尖角小，公扣根却直径与筒体一样。
一、扣型总结
扣坐是工具中最常见的局部，乜是比拟难区分的一百分.扣生对亍工具帅或是腔普是很亘妾的，一个工具师⑴果不丁餌扣冬，妾吗.邂备到指拝作业都是行不通的，要出犬问赵的.疾一淹主要是在闫工指导下学习认识各珀鬲见加左，包括泊竇拒生，沖管芒尘，輝爸旨管兀垒，老左邑元连按刃形，型寻.
仁常见油管扣型（TubingJoint）
淮营営用扌匚圭分为三种分别是ESNU和NzVam•这三种刃厘在工冥空直都能戈到，其OEU和NU总独从扣的外现上很难区分，制是二角抡生，但是从鉴个管庄就能很杳易区分，那監是EU表示外W.5NU表不没有夕"匸厚，NewVam^际是一呻需形和（和戳曲呈矩形），也是不苛外加厚旳，沪以也喂杳易区分.下逍将用示意图详细介空三种刃圭.
l）EWxm_«H）外加厚
EU扛是一种外加厚渣管刃呈.在车间货架上认识变兀妄头过程□还会发现三种和EU有关的biano标识.其aEUE（ExternalUpse:
End）衣示齐加厚臺,EUP（ExterniUpsetRn）去示外加厚公礼.EUB（ExternalUpsetBox）^示外加厚母扣，裁了用pin莊box1.externalthread2.male3.malethread,S?
nW1.femalethread2.internalthread3.box4.boxthread.
£MEV忙盘
IJNlKUiipset）没有外加厚
NUEU—脈还有一种区頻就是NU—般艺英寸10扣，EU-般答英寸8刃・其=XVE^示生加写須或看说甥部菲切厚’同样E表示Ends似上说法来源?
石注丈典扎/
••••flMM*-.•.
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Lir
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匡1-2NU?
CS
3）NewVAM
这种乞莖特点是王竄面根本为矩老，球毛间爰相等，徒兵不夫，没有外加辰.在车直的生产滑奪套筒绻都見到.
2•钻针當用扣型总结
铠杆兀一去営见为REG和IF?
C?
其他如FH等右二具主叵没有找歿掲茫傅经总REG扣和IF扣_般分别是5扣in和4?
Cin.但是大于44/2〞即便是4扣如也是REG王.也就是说大于41』一段都是REG扣，小于4・172哂扣较多.
1）REG（APIRegularThrex^API标准里的正规扣型
正规生钻杆接头采再的摞纹’该峑甥纹皇弔子逹接内加亨药杆，形戌钻杆按头内乞小于诂杆址厚第虫径.而钻杆加⑥端內径灭小于钻杆菅竹内徳的通徳•/见亍•0少页百泊弓田井下作业修并工程?
聂海光王新河翁，三泊工业岀版社〃©年：
月北京第一版/
REG扛和IFK摸起来，手感K—样，REG印绍駅一些，U兀袒总一些，原医就是鱼位长皮的芫茗岌不它’匿14是REG兀比削面示意匡，1-5为实初壬=
图1-4REG扣型
图1-5REG扣型实物国
2）IF（APIInternalFlnh）AFI标准里的内平扣型
內平垫钻杆接头采用的摞纹•该里摞纹弔于连按外加享或外内加厚钻杆，形成钻杆按头内徳，钻杆加写弟内牲与钻杆菅体内径相辱或相近的逹彳冬/见于氏杠住气田并下
作业修井工程?
聂海光王新河等，石淮工业出版社彳滋年2月北京第一板/=匡1・6是IF刃的剖面示意国.
医1』IF扌匚主券示意匡
3）FH（APIFiiDH贯眼丸顾名忌义，就是眼一股大.那个眼呢？
就是侖钻杆接头內禺和钻杆加厚漏内径.而不長与站杆爸体內径，二者一职吏比钻杆管体内径小•匡1・7是三种扣型比拟匡.
MG1E«AIF内丫丈
苣1-7三种站杆扣盃比拟
3•盲管筛管常用扣型总结
lJCTCCLoogThreadCannectcjr居螺纹连接
LTC嫖纹和STC蝮纹形状一样，可以逵接，但是一般不允许连接，近为他们所能承受的最大扭矩道不一样.
图1-8LTC扣型实物图
2JSTC（Stub（ShGrt）ThreadConnector}^螺纹连接
STC和LTC两种绦纹都屠于API标准嫖纹，区别只有咼曲长岌的不同，较长为LTC,较爼为STC,4」，的外彳©管，经迂我测量超过3英寸的潼乂长匿一股为LTC,小亍3英寸为ST：
此经验对错还看要考证•清师缚不吝賜教，
3）BTC（BattressThreadC<«pfag）f6梯形螺纹接箍
BTC和LTCUI及STC很好区别，至于和MwVam就很彖了，宴区分只有从管柱的外卷和用途来区分了.
11-9BTC阜柱形集咬
4•冲管常用扣型
冲营是茹砂完井莒用管柱，主萎用途是效为完井段充項液的流道.运此管柱根本没有接患也没有加厚,只有1血的冲管有外加厚。
原因应该長L如的冲管璧太薄,如臭不外加享直接迪兀将会影吨整个营柱的力学特性’冲菅王在车底垃见为Hydnll511,HydrillCS和TSWP三邓.2"沪一安为Hydrill511,1.9"—^为HydrillCS,其也如丫为TSWP.
HydrillCS和TSIVP都昱関梯茏阶悌？
□,从外形上难乂分，只有从外径尺寸区分.
1）TSWP（BAKER（MLTOOLSWASHFIPE）
2）TSS（BAKER（XLTOOLSSHOAL）
3）HydriU511
5•密封短截常用扣型
Acme梯形螺纹
匡L-13ACME扣
壶封短截多用ACME扣，ACME扣型特点，截面多星梯形还似为矩形〕，扣长矩，通常公九前有段没有扣的伸长段8
6其它扣型
FU4S扣型
FL-4S扣见于试压堵头，该扣型为为近似直角特老试茴，
LP扣型
LP扣型见于变兀接头，通莒it扣疑，牙尖角小，公礼很貳直住与筒体一樺=
二、油套管钢级总结
泊套管通営茹是白两都分经或，一都分为管住一器分为按维.而注喜菅钙级有很多种,为方燮现场便用和区分，通篦是羽预色进行区分的’具体见下表
舸法
诗如条顿色
H40
a
无
J-55
绿
1绿
K-55
绿
2绿
N-80
红
红
C-75
蓝
蓝
C-75?
9Cr
豈-2黄辛
益T黄栄
C-75f13Cr
計［黄帯
益TWW
L-SO
红-惊輸条纹
红七
L・80,9Cr
红+2黄帯
红-护箕
C-90
紫
C-95
棕
T-95
粉红
粉红
P410
白
白
P-125
植
桔
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