ISO 13679 油套管接头试验评价技术介绍

• 52 •PETROLEUM TUBULAR GOODS & INSTRUMENTS2020年12月-失效分析与预防-高温高压气井环空压力异常原因分析及预防措施赵密锋，胡芳婷,耿海龙(中国石油塔里木油田公司新疆库尔勒841000)摘 要：高温高压气井环空压力异常严重影响气井井筒的完整性，也是影响高温高压气井安全生产的重要因素。

通过对塔里木油田高温高压气井环空压力异常井统计和典型井油管接头密封失效分析，结果表明，高温高压气井环空压力异常的主要原因是油管接头发生泄漏，使油管内的天然气泄漏至套管内，而油管接头发生泄漏是由于油管接头的压缩效率较低。

高温高压气井所选接 头需通过ISO 13679 CAL !试验,且应满足压缩效率为100%的要求，同时进行补充振动试验,并且在振动条件下油管接头不发生 泄漏是预防高温高压气井环空压力异常的有效措施。

现场选择压缩效率为100%的特殊螺纹接头油管，环空压力异常井比例由原来的18.9%下降为3.3%，说明高温高压气井选择高压缩效率接头可有效降低环空压力异常比例，即油管接头压缩效率越高，环空 压力发生异常的概率越低。

关 键 词：高温高压气井；环空压力异常;压缩效率;预防措施中图法分类号:TE931 文献标识码:A 文章编号：2096 -0077(2020)06 -0052 -07DOI ：10.19459/j. cnki. 61 - 1500/te. 2020. 06. 012Failure Analysis and Prevention Measures of SustainedCasing Pressurr in HPHT Gas WellZHAO Mifeng, HU Fangting, GENG Hailong(PetroChina Tarim OilField Company , Korla , Xinjiang 841000, China)Abstraci :In the production process of high-temperature and high-pressure ( HTHP) gas wells, abnormaO annulus pressure is the most im-portani well integety problem. It is also an important factoe restricting the safe production of gas wells. Based on the statisticc of abnormalannulus pressure wells and failure analysis of tubing jointt in typiccl wells , it is believed that the main reason foe sustained ccsing pressure of HTHP gas weH is tubing-ccsing channeling ccused by tubing joint leakage. Furthermore , tubing leakage is obviousty related t 。

油软管测试报告1. 测试目的本测试旨在对油软管进行全面的性能和可靠性测试，以确保其符合相关的技术标准和质量要求。

2. 测试范围本次测试主要针对油软管的以下方面进行测试： - 力学性能：如拉伸强度、抗疲劳性能等； - 耐久性：如耐油性、耐热性、耐老化性能等； - 密封性能：如防漏性能、防腐蚀性能等； - 安全性能：如耐压性能、耐爆性能等。

3. 测试方法3.1 力学性能测试力学性能测试旨在评估油软管在受力下的性能表现。

测试方法如下： 1. 使用万能拉伸试验机对油软管进行拉伸测试，记录拉伸强度和断裂伸长率； 2. 进行油软管的冲击测试，记录冲击强度以评估其抗疲劳性能。

3.2 耐久性测试耐久性测试旨在评估油软管在长期使用过程中的性能表现。

测试方法如下： 1. 将油软管置于恶劣环境条件下进行加速老化测试，包括高温、低温、湿度等； 2. 经过加速老化后，对油软管进行抗拉强度和断裂伸长率的再次测试，以评估其耐久性能。

3.3 密封性能测试密封性能测试旨在评估油软管的防漏和防腐蚀性能。

测试方法如下： 1. 将油软管连接至相应的接口，并通过内部施加压力； 2. 检测油软管是否出现漏油情况，并记录泄漏程度； 3. 将油软管暴露在腐蚀性介质中，观察其防腐蚀性能。

3.4 安全性能测试安全性能测试旨在评估油软管在极端情况下的安全性能。

测试方法如下： 1. 使用高压设备对油软管进行压力测试，记录其耐压性能； 2. 使用爆破设备对油软管进行爆破测试，记录其耐爆性能。

4. 测试结果与分析4.1 力学性能测试结果经过力学性能测试，油软管的拉伸强度为XXX MPa，断裂伸长率为XXX%。

根据相关技术标准，这些数值符合要求，表明该油软管在受力下具备良好的性能表现。

4.2 耐久性测试结果经过耐久性测试，油软管在经过加速老化后，抗拉强度和断裂伸长率仍满足技术标准要求。

这表明该油软管具备较好的耐久性能，可在长期使用中保持其原有性能。

4.3 密封性能测试结果密封性能测试结果表明，油软管未出现泄漏情况，具备较好的防漏性能。

技术交流39[3] 李鹤林，韩礼红，张文利.高性能油井管的需求与发展 [J].钢管，2009, 38( 1): 1-9.[4] 李鹤林，田伟，邙献任.油井管供需形势分析与对策 [J].钢管，2010, 39( 1) : 1-7.[5] 王宁，赵鹏，向双娣，等.对我国油井管产业发展的几 点认识[J].钢管，2011, 40(3)： 12-16.[6] 赵春辉，郑飞，丁磊.等.耐蚀合金油井管的发展概况 [J].钢管,2014, 43(4) : 11-17.[7] 杨秀琴.我国油井管、电站锅炉管国产化的发展历程 [J].钢管，2014, 43(3) : 1-5.[8] 李鹤林.油井管发展动向及若干热点问题[J].钢管，2005, 34(6): 1-6； 2006, 35(1): 1-6.[9] 李鹤林，张亚平，韩礼红.油井管发展动向及高性能油 井管国产化[J].钢管,2007, 36(6)： 1-6； 200& 37 (1): 1-6.[10] 姬丙寅，吴丹.陈举涛，等.油套管标准变化对其性 能要求及评价的影响[J].钢管.2017, 46(3)： 71-75.[11] 韩勇.欧阳春，肖国章，等.深井套管磨损的全尺寸 模拟试验[J].钢管，2010, 39(增刊)：1-10.[12] 韩勇，贾应林，余金海，等.套管磨损分析技术在油 气井建井工程中的应用[J].钢管，2010. 39(增刊)： 28-34.[13] 庞勃.浅谈淬火碳钢在回火时的转变[J].中国新技术 新产品，2014(19)： 39.[14] 张莉萍，葛建国.赵爱军.浅谈钢中夹杂物的控制对钢质量的影响[J].包钢科技,2002 , 28(4) : 85-87, 84.[15] 艾永强，杨晨.浅谈钢材的脆性[J].时代经贸，2010(14): 281.[16] 严泽生，孙强，庄钢.PQF 生产工艺[J].钢管.2006,35(1) : 37-42.[17] 李群，杨帆，丁德元，等.从MPM 到PQF —限动芯棒连轧管机回顾及展望[J].钢管，2007, 36(6)： 19-24.[18] 金如松.PQF 的 17 年[J].钢管,2009, 38( 1) : 36-40.[19] 周晓锋，张传友，史庆志.PQF 连轧管机在天津钢管的发展[J].钢管，2012, 41(2)： 38-41.[20] 高瑞全，周晓锋.PQF 连轧管机两种不同换辐方式机型的对比分析[J].钢管，2012, 41(6)： 60-62.[21] 张梁敬.结晶器液压振动装置的设计及计算[J].重工与起重技术，2011(1)： 16-1 &[22] 黄松，许益民，杜昌元，等.连铸机结晶器振动液压系统通用模型分析[J].机床与液压，2013. 41(3)： 121-123.[23] 陈军.电磁搅拌在炼钢生产中的运用[J].重钢机动能源,2014, 26(2) : 2-4.[24] 李丰，张斌，傅强，等.敏化温度区奥氏体材料性能分析[J].化工机械，2011, 38(2)： 163-165.[25] 石伟，姚可夫，钱滨，等.马氏体回火组织转变预测模型的研究[C]//第八次全国热处理大会论文集，2003：505-508.(收稿日期:2018-10-23)衡阳华菱钢管有限公司T95钢级HSM-2套管通过ISO 13679 : 2002 CAL IV 试验评价[发布日期：2019-03- 11]近日，衡阳华菱钢管有限公司T95钢级HSM-2特殊螺纹套管通过了 ISO 13679 : 2002《石油天然气工业 套管及油管螺 纹连接试验程序》CAL IV 试验评价。

API油套管管体（外）螺纹检验规程1.0 目的本规程对API油套管管体（外）螺纹检验程序作了规定，以确保油套管管体（外）螺纹的质量。

2.0 适用范围本规程适用于API油套管（外）螺纹的检验和验收/拒收的依据3.0 检验依据3.1 API Spec 5B 套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范3.2 API Spec 5CT套管和油管规范（第八版）4.0检验项目检验API油套管管体（外）螺纹包括以下项目：项目No.1：外观质量检验项目No.2：紧密距检验项目No.3：锥度检验项目No.4：齿高检验项目No.5：螺距检验项目No.6：螺纹总长L4检验项目No.7：全顶螺纹长度L C检验项目No.8：螺尾螺纹检验（圆螺纹除外）项目No.9：三角形标记检验（圆螺纹除外）5.0 检验量规进行API油套管管体(外)螺纹检验要求使用下列量规：1. 游标卡尺2．深度尺3．各种规格扣型的环规4．外螺纹锥度规5. 外螺纹齿高规以及齿高标准块6. 螺距规以及螺距标准块7. 螺尾规6.0 检验规则1.根据生产规格、螺纹类型准备好量规及相应的标准块和量规触头，检查量规是否在校准周期内，各种量规及相关标准块均须保证无任何氧化现象，检验过程中需轻拿轻放，避免损坏量规。

2.每班开始正式生产时，前两件产品必须对全部螺纹参数进行检验，所有参数应尽量控制在内控标准的中间值，符合本规程要求后方可进入正式生产。

3.机床加工过程中，如有参数调整，须对调整后的相邻两件产品进行相应检验。

4.如任何一项检验出现不合格，必须对此件前后相邻两件进行相应检验。

如再发现不合格，须继续向前和向后进行追查，排除所有不合格的产品。

5.所有检测数据都写入到相应的检验记录中，并保存。

7.0 检验程序及验收标准7.1 外观质量检验●检验项目号：No.1●量规类别：无●公差：无●量规校验：无●检验要求：1. 在完整螺纹最小长度Lc范围内，螺纹应无明显的撕裂、刀痕、磨痕、台阶或破坏螺纹连续性的任何其他缺欠。

基于ISO 13679 B系试验载荷的特殊螺纹接头密封性能研究曹银萍; 窦益华; 于洋; 郭稚薇【期刊名称】《《润滑与密封》》【年(卷),期】2019(044)009【总页数】6页(P7-12)【关键词】特殊螺纹接头; 密封性; 接触压力; ISO13679【作者】曹银萍; 窦益华; 于洋; 郭稚薇【作者单位】西安石油大学机械工程学院陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TE931.2随着复杂环境油气田开发的不断深化，井下环境越发严苛，特殊螺纹接头代替传统API接头，取得了广泛的关注和应用。

特殊螺纹接头是油、套管柱连接的主要部件，同时也是受力薄弱部位，一旦发生密封失效将造成巨大的经济损失，因此特殊螺纹接头的质量及性能检验十分关键[1-2]。

特殊螺纹接头主要通过密封面和扭矩台肩结构实现多级密封的目的[3]。

ISO 13679 [4]是国内外广泛采用的螺纹接头性能评价标准，但全尺寸试验周期长、花销高，且对实验室资质及试验设备要求较高。

另外，由于接头材料的塑性变形、特殊螺纹结构接触的复杂性以及载荷工况的多样性，难以用解析解描述接头密封完整性问题，考虑到有限元方法的经济性与便捷性，因此，有必要借助于有限元数值模拟软件实现特殊螺纹接头密封可靠性分析。

MURTATISU等[5]通过物理试验和数值模拟方法研究了静载作用下金属/金属密封面的密封性能与接触应力，认为当金属密封参数大于临界值时，特殊螺纹连接具有足够的密封能力。

XIE[6]对MURTATISU得到的公式进行优化，提出了高温高压油套管特殊螺纹连接时金属/金属密封临界指数的计算方法。

曹梦雨等[7]采用数值模拟方法，建立特殊螺纹接头二维轴对称模型，考察了轴力和内压对密封性能的影响。

申昭熙等[8]分析了随机变化的锥度、密封直径、载荷等情况下特殊螺纹接头密封面接触压力的分布规律。

祝效华等[9]简化螺纹升角，分析了弯矩作用下接头的应力分布状态以及不同螺纹参量对应力分布规律的影响，建议弯曲段螺纹进行选型时使用较大螺纹锥度及承载面角度的螺纹接头。

特殊螺纹油管与套管的上扣扭矩构成与密封性能研究王新虎;申照熙;王建东;林凯【摘要】通过大量上卸扣试验与气密封试验,研究了影响特殊螺纹上扣扭矩构成及其各部分比例与总上扣扭矩比值的因素;研究了上扣扭矩构成对特殊螺纹密封完整性及结构完整性的影响.结果表明:螺纹螺距、锥度、中径、紧密距偏差以及螺纹粘着磨损等因素明显影响上扣扭矩构成及其各部分比例,而较低的台肩扭矩与总上扣扭矩比值将明显降低拉伸载荷下的螺纹密封完整性,以及腐蚀介质存在时的螺纹结构完整性.提出了上扣扭矩构成及其各部分比例与特殊螺纹油套管的制造质量及螺纹连接质量的相关性,提出用上扣扭矩构成及其各部分比例作为评判特殊螺纹完整性的快速有效方法,用上卸扣试验及复合载荷密封性试验的方法确定特殊螺纹的最佳上扣扭矩及其各部分的构成比例.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2010(039)012【总页数】6页(P45-50)【关键词】套管;油管;特殊螺纹;气密封性;上扣扭矩;密封完整性;结构完整性【作者】王新虎;申照熙;王建东;林凯【作者单位】中国石油天然气集团公司石油管工程技术研究院,西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室,西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管工程技术研究院,西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室,西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管工程技术研究院,西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室,西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管工程技术研究院,西安,710065;中国石油天然气集团公司石油管工程重点实验室,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TE931.2气密封特殊螺纹油套管在气田开发,特别是高温、高压气田开发中使用量越来越大,目前已经应用了100多种[1]。

国内外特殊螺纹的种类很多,制造厂家也很多,其设计性能与制造质量存在差别,因此螺纹性能评价、质量检验成为保障油套管密封完整性与结构完整性的首要工作。