[1]唐家睿,苑清英,周新义,等.新型气密封特殊螺纹接头抗旋转弯曲疲劳试验研究[J].焊管,2022,45(4):19-24.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.04.004]
　TANG Jiarui,YUAN Qingying,ZHOU Xinyi,et al.Research on Antirotation Bending Fatigue Test of the New Type Hermetic Seal Premium Thread Connection[J].,2022,45(4):19-24.[doi:10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.04.004]
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新型气密封特殊螺纹接头抗旋转弯曲疲劳试验研究()
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《焊管》[ISSN:1001-3938/CN:61-1160/TE]

卷:
45
期数:
2022年第4期
页码:
19-24
栏目:
试验与研究
出版日期:
2022-04-28

文章信息/Info

Title:
Research on Antirotation Bending Fatigue Test of the New Type Hermetic Seal Premium Thread Connection
文章编号:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.04.004
作者:
唐家睿; 苑清英; 周新义; 侯晓东; 徐 凯
1. 国家石油天然气管材工程技术研究中心，陕西 宝鸡 721008； 2. 宝鸡石油钢管有限责任公司，陕西 宝鸡721008； 3. 宝鸡石油机械有限责任公司，陕西 宝鸡 721001；4. 国家油气钻井装备工程技术研究中心，陕西 宝鸡 721001
Author(s):
TANG Jiarui;  YUAN Qingying;  ZHOU Xinyi;  HOU Xiaodong;  XU Kai
1. Chinese National Engineering Research Center for Petroleum and Natural Gas Tubular Goods, Baoji 721008, Shaanxi, China; 2. Baoji Petroleum Steel Pipe Co., Ltd., Baoji 721008, Shaanxi, China; 3. CNPC Baoji Oilfield Machinery Co., Ltd., Baoji 721001, Shaanxi, China; 4. CNPC National Engineering Research Center for Oil and Gas Drilling Equipment Co., Ltd., Baoji 721001, Shaanxi, China
关键词:
特殊螺纹接头; 密封性; 共振; 旋转弯曲疲劳
Keywords:
premium thread connection;  sealing performance;  resonance;  rotation bending fatigue
分类号:
TG174.3
DOI:
10.19291/j.cnki.1001-3938.2022.04.004
文献标志码:
A
摘要:
套管接头在水平井下入过程中承受大量旋转-弯曲疲劳循环载荷，这种循环载荷会导致套管接头螺纹根部产生高应力，导致疲劳损伤和潜在的结构失效，从而对后续油井作业中的管柱接头密封和结构能力产生影响，因此需开展套管特殊螺纹抗旋转弯曲疲劳试验研究。基于API 5C5：2017及API TR 5SF标准，通过对某型特殊螺纹套管进行共振弯曲疲劳试验，评价该特殊螺纹接头在疲劳振动载荷下的密封性。结果显示，试验中加载频率越接近试样固有频率，振动越激烈，弯曲应力幅值越大；1#试样在内压60 MPa、弯曲度＞20°/30 m的加载条件下，累计加载循环次数54 192次后，试样完好，螺纹接头及管体未出现渗漏及破坏；2#试样在内压0.5 MPa、弯曲度＞20°/30 m的加载条件下，累计加载循环次数107 535次后，试样完好，螺纹接头及管体未出现渗漏及破坏。研究表明，该规格特殊螺纹接头在疲劳振动载荷下仍具有良好的密封性。该试验为共振弯曲疲劳试验方法和相应试验设备在特殊螺纹套管疲劳振动试验领域的深入应用提供了参考。
Abstract:
Casing connection bear a large number of rotation-bending fatigue cyclic loads during horizontal well running. This cyclic loading could result in high stresses in the thread roots of the casing connections, which may lead to fatigue damage and potential structural failure. Therefore, it was necessary to carry out the research on the antirotation bending fatigue test of the casing premium connection. The sealing performance of a premium connection under the fatigue loads was evaluated through resonant bending fatigue test, based on the API 5C5：2017 and API TR 5SF standard. The results show that, vibration and the bending stress was greater when the loading frequency is closer to the natural frequency of the sample in the resonance bending fatigue test. 1# samples under the loading condition with internal pressure of 60 MPa and bending degree> 20°/30 m had no leakage and damage to the connection and pipe body after 54 192 cumulative loading cycles. 2# samples under the loading condition with internal pressure of 0.5 MPa and bending degree> 20°/30 m had no leakage and damage to the connection and pipe body after 107 535 cumulative loading cycles. Therefore, the premium connection of this specification had great sealing performance under resonance bending fatigue load. This test provided a reference on further engineering application of the resonance method and corresponding test equipment in resonance bending fatigue test field of the tubing premium connection.

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备注/Memo

备注/Memo:
作者简介：唐家睿（1991—），男，硕士，主要从事油套管特殊螺纹接头研发及检测评价工作。基金项目： 中国石油天然气集团有限公司科技项目“提高页岩气井抗套损能力的新型套管研发”（项目编号2020B-4020）。收稿日期：2021-11-11
更新日期/Last Update: 2022-04-27