螺紋密封脂使用性能評價方法

摘 要：螺紋密封脂是在螺紋上扣前涂敷的一種輔助材料，摩擦性能、抗粘扣性能和密封性能是其重要的使用性能評價指標。通過研究確定了螺紋密封脂使用性能的評價方法，可有效評價其摩擦性能、抗粘扣性能和密封性能，提高油田螺紋密封脂的質(zhì)量和適用性。

關(guān)鍵詞：螺紋密封脂;摩擦性能;抗粘扣性能;密封性能

1 現(xiàn)狀背景

油氣井的壽命和產(chǎn)量在很大程度上取決于管柱的結(jié)構(gòu)完整性和密封完整性。與管體相比螺紋接頭是相對較弱的部位，也是最易損壞的部位。據(jù)統(tǒng)計，套管柱失效的86%、油管柱失效的55%出現(xiàn)在接頭處，每起失效事故平均損失為10萬美元，主要原因是螺紋接頭連接強度和密封能力受到破壞。

螺紋脂是在螺紋上扣前涂敷的一種輔助材料，在螺紋上卸扣過程中對螺紋起潤滑作用，在螺紋服役過程中起輔助密封和保護作用。在螺紋接頭的形式和加工參數(shù)確定以后，螺紋接頭的密封性能與所使用的螺紋脂有著密切的關(guān)系。

目前油田使用的螺紋密封脂主要是以油基脂為基礎脂，各種添加劑和金屬鉛、鋅、銅、石墨粉等固體填料組成，執(zhí)行標準為GB/T 23512。GB/T 23512中摩擦性能、抗粘扣性能、流體密封性能等關(guān)鍵使用性能的檢測評價，未明確指定評價方法，也未給出具體技術(shù)要求。導致GB/T 23512檢驗合格的螺紋密封脂，實際應用不好用的問題。

2 摩擦性能評價

首先使用參考螺紋脂上、卸扣，使用最大螺紋脂涂抹量，分別均勻涂抹各內(nèi)螺紋和外螺紋。先手緊到手緊緊密距，再機緊接箍端面到達外螺紋消失點，且最大扭矩不超過GB/T 17745推薦扭矩值的125%。上扣后10min內(nèi)應卸扣，卸扣后清潔螺紋表面并檢查試樣，詳細記錄接頭狀況。機器卸扣圈數(shù)應在機緊圈數(shù)～機緊圈數(shù)+1圈之間，然后手動卸扣。

然后試驗螺紋脂上、卸扣，使用最大螺紋脂涂抹量，分別均勻涂抹各內(nèi)螺紋和外螺紋。先手緊到參考螺紋脂的手緊緊密距，再機緊接箍端面到達外螺紋消失點，記錄此時的扭矩值，應在GB/T 17745推薦扭矩值的75%～125%之間。上扣后10min內(nèi)應卸扣，卸扣后清潔螺紋表面并檢查試樣，詳細記錄接頭狀況。機器卸扣圈數(shù)應在機緊圈數(shù)～機緊圈數(shù)+1圈之間，然后手動卸扣。

記錄卸扣最大扭矩值，不應超過上扣推薦扭矩值的1.8倍。重復以上步驟進行第2次和第3次試驗螺紋脂上、卸扣。每次卸扣后觀察是否粘扣，輕微粘扣應修復，發(fā)生明顯粘扣后，應盡可能的修復，然后進行最終上扣（扭矩達到推薦扭矩值的125%，但接箍端面超過外螺紋消失點不應大于2圈），不再卸扣，并直接進行密封性能試驗。卸扣扭矩達到上扣推薦扭矩值的1.8倍時，停止卸扣，重新上扣到扭矩達到GB/T 17745推薦扭矩值的125%，但接箍端面超過外螺紋消失點不應大于2圈，不再卸扣，并直接進行密封性能試驗。

3 抗粘扣試驗

使用最大螺紋脂涂抹量，分別均勻涂抹各內(nèi)螺紋和外螺紋。先手緊到參考螺紋脂的手緊緊密距，再機緊到扭矩達到GB/T 17745推薦扭矩值的125%，但接箍端面超過外螺紋消失點不應大于2圈。上扣后10min內(nèi)應卸扣，卸扣后清潔螺紋表面并檢查試樣，詳細記錄接頭狀況。機器卸扣圈數(shù)應在機緊圈數(shù)～機緊圈數(shù)+1圈之間，然后手動卸扣。

記錄卸扣最大扭矩值，不應超過上扣推薦扭矩值的1.8倍。重復以上步驟進行第2次至第6次試驗螺紋脂上、卸扣。每次卸扣后觀察是否粘扣，輕微粘扣應修復，發(fā)生明顯粘扣后，應盡可能的修復，然后進行最終上扣，不再卸扣，并直接進行密封性能試驗。卸扣扭矩達到上扣推薦扭矩值的1.8倍時，停止卸扣，重新上扣到扭矩達到GB/T 17745推薦扭矩值的125%，但接箍端面超過外螺紋消失點不應大于2圈，不再卸扣，并直接進行密封性能試驗。第6次試驗螺紋脂上、卸扣后，進行最終上扣，不再卸扣，并直接進行密封性能試驗。

4 水密封性試驗

試驗螺紋連接系統(tǒng)兩端的接箍分別用密封端塞和打壓端塞封死，端塞與接箍螺紋為了保證密封應使用螺紋密封膠帶等密封材料輔助密封。試驗壓力將用純水供給，試驗中使用的石油管柱應該能夠在最短8h的時間內(nèi)，承受最大70MPa的測試壓力。試驗壓力，起始壓力為7.0MPa，壓力每次增加7.0MPa，并保持15min，壓降超過0.7MPa記為泄漏，記錄最高不泄露壓力作為最終結(jié)果。

5 結(jié)論

利用以上螺紋密封脂使用性能評價方法開展螺紋密封脂使用性能評價，可有效提高油田螺紋密封脂的質(zhì)量和使用性能。

參考文獻：

[1]曹峰等.新型螺紋脂密封性能測試程序研究[J].國外油田工程，2010（7）：43-45.

作者簡介：

邵長彬，2011年6月畢業(yè)于中國石油大學（華東），熱工系，動力工程及工程熱物理專業(yè)，碩士，2011年7月至今從事潤滑油、潤滑脂、防凍液等產(chǎn)品檢驗和油田精大稀關(guān)設備潤滑狀態(tài)監(jiān)測及故障診斷工作，中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測中心，潤滑劑檢測室主任。