特殊扣油套管

　　随着油田开采环境变化，深井、超深井、高压气井、热采井、大位移井、复杂地层结构井等井况对油套管的连接强度和密封性能提出了更高的要求。

　　API圆螺纹气密封性能低，螺纹部分的连接强度只有管体60~80%。API偏梯形螺纹尽管其连接强度较 高，但是螺纹的密封性能不理想。

　　国内使用的特殊连接结构油管主要依赖于进口，只有少数技术实力较强的单位进行了该产品的开发生产。 国外特殊扣研究从60年代VAM开始，发展到目前国外已经有30多家，100多种专利产品，适用于钻采的各种 情况。国外特殊扣使用占其油套管使用量的22％，欧洲高达60％。

　　为满足油气田开采日趋对螺纹连接强度、密封性能等的需要，常宝成功开发了CB系列特殊螺纹接头，同时也与国外相关公司进行合作开发了多种适用于不同使用环境下的特殊扣产品。国内的大庆、吉林、大港、长 庆、西南、胜利、冀东等油田都已使用常宝的特殊螺纹接头油套管。国外的Rosneft、Lukoil、厄瓜多尔国家 石油公司、TNK-BP、哥伦比亚国家石油公司、委内瑞拉国家石油公司等均使用过。

常宝特殊扣命名方式

　　CB+功能代码+系列代码，CB=常宝CHANGBAO，公司名简称； 单台肩双金属气密封连接，以SEAL的首字母S代表； API无接箍直连型套管，以extreme-line casing的字母X代表； API整体接头油管，以integral joint tubing的字母IJ代表； 加厚直连型连接，以Semi-Flush的首字母SF为代表； 高扭矩连接，以High Toque的首字母HT为代表； 高抗压缩连接，以High Compression的首字母HC为代表； 双台肩同锥度连接，以Two-Step-Toque的首字母TS为代表； 双台肩变锥度连接，以Two-Step-Tapered的首字母TSTA为代表；

　　高温高压连接，以High Pressure and High Temperature的首字母HP为代表；

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系列代码

　　用阿表示拉伯数字1、2、3.……表示同一功能扣型下的不同类型。

常宝目前已经开发出的特殊扣型包括

　　CBS1、CBS2、CBS3（已经通过ISO13679-CAL IV评价）；CBS1-OV气密封对顶扣；CBS3C； CBX；CBIJ；CB-EU-HT；

　　CB-SF；CB-FJ；CBTS；

　　合作扣型有Flush-Max，Flash-MaxⅡ/Ⅲ，Super-Max，Super-MaxTS/TS2， MO-EU-PA，MO-CSG-PA，GEOCONN等。

适用产品钢级

　　本公司特殊扣适用于本公司生产的各个钢级。

自主开发特殊扣

CBS1特殊扣结构特点

考虑到国内外油田油气井开发需要，常宝CBS1特殊扣扣型设计具有以下特点：

1）接头强度高——带接箍连接
2）螺纹连接强度高——偏梯形螺纹（油管每英寸8牙，每英寸套管5牙）
3）气密封性能好——双金属密封结构
4）无涡流和冲刷——内孔平滑过渡
5）抗粘扣性能好——接箍螺纹和密封面经镀铜合金处理

应用范围

深井、超深井
高压气井
定向井、复杂地层结构井等要求连接强度和密封性能较高的油气井
抗腐蚀井

常规规格CBS1气密型特殊扣油套管参数与性能

    气密封性能栏之A项为按API RP 5C5之3.3.4（最终内压循环与热循环试验，热循环温度177℃） 的试验结果，B项为按TGRC1（弯曲、拉伸条件下气密封试验，弯曲狗腿度20°/30m，复合应力达到 管体屈服应力85％）的试验结果。

实物性能及应用

常宝CB110S-13Cr特殊扣油套管已在中石油油田二氧化碳腐蚀气井使用，产品实物性能如下表。 

使用环境：地层压力41.4-43.2MPa，地层温度122-140℃，CO2含量平均26.77%，地层水总矿化度1215.4-13775.3mg/L，氯离子含量为287.8-3438.9 mg/L。

检测报告
              

CBS2特殊扣结构特点：

扣型特点/ 金属过盈密封/Metal-to-metal seal •特定的短锥面金属过盈密封设计，使该油管接头金属过盈 密封处的面压优化、可靠。 •按规定扭矩上扣后，该油管即使在承受拉伸、压缩及弯曲 等载荷时，其接头连接处仍具有良好的气密封性能。
扭矩台肩/Torque shoulder •设置扭矩台肩面，有利于准确控制接头的拧接位置，并降 低接头连接部位的环向应力。 •-20°扭矩台肩面，可提高接头拧接后的自锁效应。
螺纹设计/Thread design •螺纹齿形的承载侧为3°，该角度可消除油管在受拉伸载荷 时可能出现的接头滑脱失效，使其螺纹接头具有良好的连 接强度。 •多种螺距设计，可提高接头连接时的上扣速度。 •螺纹的连接扣数较多，可优化油管承载时其接头连接部位 的应力分布。
内平连接/ •接箍的与管子拧接，二者的内孔间呈无台肩连续连接；可 消除管内流体在经过接头时可能会产生的紊流等问题。
接箍设计/Coupling design •在确保油管接头连接效率≥100%的前提下，接箍的外径 和长度均经优化设计，尽可能地减小了该油管接头的尺 寸。
表面处理/ •接箍的密封面、扭矩台肩面、螺纹齿形等处均镀有特殊设 计的、均匀的铜合金镀层，可极大地提高该螺纹接头上卸 扣时的抗粘扣性能。

特殊选项/Options

结合用户可能的一些特殊使用要求，该油管可在其标准接箍型的基础上作一些特殊的改变，这些改变的选项如下。

•特殊间隙接箍 可提供同规格、同扣型的特殊间隙接箍（其接箍外径小于标准接箍）油管。

•特殊倒角接箍 可提供同规格、同扣型的特殊倒角接箍（其接箍外倒角的角度有别于标准接箍）油管。

适用范围/Benefits

•深井、水平井、大位移井、高压气井和抗应力腐蚀井等。

CBS3特殊扣结构特点：

设计特点： >承载面负角度（ -3°） >公扣齿峰上的间隙增大 >入扣侧面的间隙缩小 带来的好处： • 抗拉伸力超强 • 耐粘扣性优越 • 螺纹密封脂分布均匀 • 在受压缩和拉伸之下时机械性能卓越 机械性能特点： •与管体拥有100%同等的(抗拉伸强度，抗外挤强度和耐内压强度） 密封性能特点： • 在复合负荷下无气体泄露 •与管体拥有100%同等的(抗拉伸强度，抗外挤强度和耐内压强度） 上扣／卸扣： •使用方便，在10次上扣/卸扣的情况下 也不发生粘扣

合作开发 Integ-max特殊扣

Integ-max 特殊扣为常宝与日本Metalone公司合作开发的特殊扣型。该特殊扣主要用于废弃 井和难下钻及大倾斜井的采油作业（如俄罗斯第三大油田TNK-BP） ，一般用在小套管和油管连接部位

结构特点

1）规格范围:60.32-114.3mm

2）端部加厚——管端外加厚，保证连接强度。

3）整体式连接——钢管采用整体直连，不使用接箍。

4）双台肩密封——双台肩设计抗过扭矩，保证密封性能。

5）采用非API标准偏梯形螺纹，导向面45度，承载面2度。

6）抗弯、抗粘扣能力强

7）公端和母端表面均进行磷化或喷砂表面处理。

抗弯曲模型分析

           上扣（B0）后轴向应力

结果评价

1.弯曲载荷下台阶不张开

1) 用台阶接触指数（SCI）来验证台阶是闭合还是张开： SCI ( ksi-inch ) =接触压力×台阶宽度

2) 只要SCI是正值，台阶就是闭合的。

2. 丝扣上的轴向应力不屈服

应用范围

定向井、复杂地层结构井等要求连接强度和密封性能较高的油气井； 废弃井修复开采；

深井、超深井、气井。

使用性能

1、连接强度

拉伸屈服载荷 = 80 %管体屈服强度 抗压缩性= 80%管体屈服强度

2、密封性能 螺纹密封连接,母扣与公扣双台肩密封处亦可起到密封作用。

3、复合承载能力 采用逆向扭矩台肩和直角扭矩台肩相结合，使接头抗压缩、抗弯曲、抗过扭矩能力强，同时在

弯曲及复合载荷作用下，仍能保持台肩面上的表面压力。

4、内平滑设计可有效减少气体或液体在管道内的冲刷和紊流现象，减少能量损失和冲蚀。

5、高抗弯曲性 ，达到 45 DLS/ 30 m。

6、抗挤毁符合API抗挤毁压力

INTEGMAX 性能特性