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(píng)價(jià)指標(biāo)。通過(guò)研究確定了螺紋密封脂使用性能的評(píng)價(jià)方法，可有效評(píng)價(jià)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(duì)較弱的部位，也是最易損壞的部位。據(jù)統(tǒng)計(jì)，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(wàn)美元，主要原因是螺紋接頭連接強(qiáng)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(guò)程中對(duì)螺紋起潤(rùn)滑作用，在螺紋服役過(guò)程中起輔助密封和保護(hù)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(chǔ)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(biāo)準(zhǔn)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(cè)評(píng)價(jià)，未明確指定評(píng)價(jià)方法，也未給出具體技術(shù)要求。導(dǎo)致GB/T 23512檢驗(yàn)合格的螺紋密封脂，實(shí)際應(yīng)用不好用的問(wèn)題。

2 摩擦性能評(píng)價(jià)

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(jī)緊接箍端面到達(dá)外螺紋消失點(diǎn)，且最大扭矩不超過(guò)GB/T 17745推薦扭矩值的125%。上扣后10min內(nèi)應(yīng)卸扣，卸扣后清潔螺紋表面并檢查試樣，詳細(xì)記錄接頭狀況。機(jī)器卸扣圈數(shù)應(yīng)在機(jī)緊圈數(shù)～機(jī)緊圈數(shù)+1圈之間，然后手動(dòng)卸扣。

然后試驗(yàn)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(jī)緊接箍端面到達(dá)外螺紋消失點(diǎn)，記錄此時(shí)的扭矩值，應(yīng)在GB/T 17745推薦扭矩值的75%～125%之間。上扣后10min內(nèi)應(yīng)卸扣，卸扣后清潔螺紋表面并檢查試樣，詳細(xì)記錄接頭狀況。機(jī)器卸扣圈數(shù)應(yīng)在機(jī)緊圈數(shù)～機(jī)緊圈數(shù)+1圈之間，然后手動(dòng)卸扣。

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

3 抗粘扣試驗(yàn)

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(jī)緊到扭矩達(dá)到GB/T 17745推薦扭矩值的125%，但接箍端面超過(guò)外螺紋消失點(diǎn)不應(yīng)大于2圈。上扣后10min內(nèi)應(yīng)卸扣，卸扣后清潔螺紋表面并檢查試樣，詳細(xì)記錄接頭狀況。機(jī)器卸扣圈數(shù)應(yīng)在機(jī)緊圈數(shù)～機(jī)緊圈數(shù)+1圈之間，然后手動(dòng)卸扣。

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

4 水密封性試驗(yàn)

試驗(yàn)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(yīng)使用螺紋密封膠帶等密封材料輔助密封。試驗(yàn)壓力將用純水供給，試驗(yàn)中使用的石油管柱應(yīng)該能夠在最短8h的時(shí)間內(nèi)，承受最大70MPa的測(cè)試壓力。試驗(yàn)壓力，起始?jí)毫?.0MPa，壓力每次增加7.0MPa，并保持15min，壓降超過(guò)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(píng)價(jià)方法開(kāi)展螺紋密封脂使用性能評(píng)價(jià)，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(xiàn)：

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

作者簡(jiǎn)介：

邵長(zhǎng)彬，2011年6月畢業(yè)于中國(guó)石油大學(xué)（華東），熱工系，動(dòng)力工程及工程熱物理專業(yè)，碩士，2011年7月至今從事潤(rùn)滑油、潤(rùn)滑脂、防凍液等產(chǎn)品檢驗(yàn)和油田精大稀關(guān)設(shè)備潤(rùn)滑狀態(tài)監(jiān)測(cè)及故障診斷工作，中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司技術(shù)檢測(cè)中心，潤(rùn)滑劑檢測(cè)室主任。