API標準對油井管螺紋的連接強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度和高密封性能的根本保證。

以下分別對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要介紹，具體數(shù)據(jù)可參照相關(guān)標準。

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)及檢測工具見表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參數(shù)(單位:in，括號內(nèi)為mm)分別如圖9-4、圖9-5所示。其主要參數(shù)與檢測工具見表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，但其連接強度較差;API偏梯形螺紋連接強度較高，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螺紋差強人意。

為了適應不同的、更苛刻的使用環(huán)境，油井管生產(chǎn)廠除開發(fā)了各種材質(zhì)、各種鋼級的油井管管體以外，還開發(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度和密封性能。

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

至今，世界上已開發(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看，增長速度很快，但使用的扣型卻呈收縮的趨勢。

特殊用途螺紋的油井管除了能夠提高油井管的連接強度和密封性能之外，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GBI T 9235.1-1999標準中的表2所列內(nèi)容。