李小兵，胡志立

（衡陽華菱鋼管有限公司，湖南 衡陽 421001）

螺紋連接部位是整個油套管柱中最薄弱的環(huán)節(jié)［1-2］。油套管螺紋接頭可以分為兩大類：一類是符合美國石油學會（API）標準的API 螺紋接頭；一類是非API 螺紋接頭，也稱優(yōu)質(zhì)螺紋接頭或特殊螺紋接頭。由于API 螺紋接頭具有規(guī)范統(tǒng)一、互換性好、價格便宜、加工維修方便、易于操作等優(yōu)點，而被廣泛使用，并取得了良好的效果。但是，API 螺紋接頭的缺陷也越來越明顯，主要表現(xiàn)在：圓螺紋接頭雖然具有一定的流體密封性能，但密封可靠性低，而且不具有氣密封性，其連接強度相當于管體強度的60%～80%；偏梯形螺紋接頭的連接強度雖然比圓螺紋接頭的高得多，但其密封性較差，僅相當于管體的30%［3］。另外，API 螺紋接頭由于本身設(shè)計缺陷，其內(nèi)外螺紋之間存在泄漏通道，需要使用螺紋脂填充泄漏通道，而且使用溫度越高，密封效果越差，密封可靠性越低。隨著油氣的大量開采以及鉆探井技術(shù)的提高，油氣井開采難度越來越大，其服役環(huán)境日益苛刻，高溫高壓高腐蝕性井、定向井、水平井、熱采井也越來越多，以往大量使用的API 螺紋接頭油套管難以滿足使用工況要求［4-6］，這對油套管螺紋接頭的性能提出了更高要求。這促使油套管生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)性能優(yōu)質(zhì)的油套管螺紋接頭，即特殊螺紋接頭。特殊螺紋接頭在連接強度、密封性能、螺紋抗黏結(jié)性能、接頭的應(yīng)力水平、抗應(yīng)力腐蝕等方面都要大大優(yōu)于API 螺紋接頭［7］。

1 油套管螺紋接頭的技術(shù)要求

在油氣開采中，單根油套管通過螺紋接頭相互連接在一起形成油套管柱；因此，對油、套管螺紋接頭提出了3 個基本要求：結(jié)構(gòu)完整性、密封完整性和上扣完整性。在某些油氣開采環(huán)境中，對螺紋接頭還有特殊要求：①旋轉(zhuǎn)固井或套管鉆井要求接頭具有較高的抗扭性能［8-9］；②在沙漠、海洋等惡劣環(huán)境下作業(yè)，要求接頭具有快速上扣性能［10-11］；③頁巖氣井要求接頭具有高強、高韌，以及高的抗彎曲和抗扭能力［12-13］；④應(yīng)用在海洋環(huán)境中的立管、隔水管，要求接頭具有好的抗疲勞性能和抗外壓性能［14-15］；⑤熱采井要求接頭具有好的抗壓縮性能等［16-17］；⑥鹽膏層等蠕變性地層及非均勻地應(yīng)力層要求接頭具有較高的抗外壓性能［18-19］；⑦高溫高壓井要求接頭具有高抗內(nèi)壓及外壓性能［20-21］；⑧環(huán)空間隙限制條件下要求接頭具有較小尺寸［22］；⑨環(huán)保要求較嚴的區(qū)域（如海上油氣井）要求接頭作業(yè)時環(huán)保等［23-24］。

2 特殊螺紋的技術(shù)發(fā)展

API 螺紋由于結(jié)構(gòu)設(shè)計本身的原因，存在許多難以克服的缺陷，如連接強度較低、密封性能不可靠、上扣控制難、接頭應(yīng)力水平高、耐應(yīng)力腐蝕性能差等，不能滿足特殊井況的使用要求；而特殊螺紋以其獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計，精密的加工工藝，實現(xiàn)了API 螺紋接頭難以達到的性能。特殊螺紋的發(fā)展歷史大體上可以劃分為以下幾個階段。

（1） 20 世紀40 年代后期至60 年代初，帶密封環(huán)螺紋接頭的研發(fā)。特殊螺紋油套管的研發(fā)始于20 世紀40 年代后期，最初主要考慮的是管柱自身質(zhì)量引起的軸向拉伸下的抗泄漏性能，研發(fā)思路是在API 螺紋接頭的基礎(chǔ)上提高接頭的密封性能。帶有彈性密封環(huán)結(jié)構(gòu)的螺紋接頭開始出現(xiàn)，這種接頭是在API 螺紋接頭接箍內(nèi)表面的適當位置加工一個或多個環(huán)形槽，環(huán)形槽內(nèi)填充聚四氟乙烯彈性密封環(huán)［25］。這種密封環(huán)結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)外螺紋連接后，彈性密封環(huán)切斷、堵塞了螺紋間隙，從而起到密封作用，可封隔介質(zhì)進入接頭內(nèi)部。但是，在彈性密封環(huán)附近容易產(chǎn)生較高的雙軸應(yīng)力，在較高內(nèi)外壓力下會失去密封性，尤其在高溫和高腐蝕性介質(zhì)中；因此，其壽命非常有限。Atlas Bradfod 和Hydril公司等最早開發(fā)了這種彈性密封環(huán)結(jié)構(gòu)，并在美國申請專利注冊，20 世紀60 年代開始投入使用。

（2） 20 世紀60 年代中期至80 年代末期，第一代特殊螺紋接頭的研發(fā)。20 世紀60 年代中期，人們開始在API 螺紋接頭的基礎(chǔ)上進行結(jié)構(gòu)改進。一是增加金屬對金屬密封結(jié)構(gòu)來承擔接頭的密封性能，螺紋只承擔連接功能；二是增加扭矩臺肩，以控制上扣扭矩和位置。世界各鋼管制造廠（公司）紛紛投入人力和物力進行研制和開發(fā)，性能優(yōu)良的特殊螺紋相繼被開發(fā)出來。據(jù)1991 年《世界石油》公布的數(shù)字，全世界37 個制造廠和加工廠開發(fā)了200多種特殊螺紋。典型產(chǎn)品如Vallourec 公司的NEW VAM，日本JFE 集團川崎制鐵公司的FOX 和NKK公司的3SB 及新日本制鐵公司的NSCC 等［26］。由于產(chǎn)品升級換代，這一時期的主流產(chǎn)品現(xiàn)已基本退出市場，絕大部分螺紋類型因沒有用戶認可隨著時間推移而消亡。NEW VAM 的拉伸連接效率可達100%，但壓縮效率只有40%，狗腿度10°/30 m，可使用在直井及狗腿度較小的位移井中。

（3） 20 世紀90 年代初至21 世紀初，第二代特殊螺紋的研發(fā)。20 世紀90 年代初以來，隨著油氣資源開采環(huán)境的日益苛刻和鉆井技術(shù)的發(fā)展，對螺紋接頭的要求也逐漸提高，不僅局限于接頭的拉伸強度與抗內(nèi)壓性能上，還要求在彎曲、壓縮等復(fù)合載荷條件下具有優(yōu)良的密封性能。市場需求促使特殊螺紋研發(fā)技術(shù)得到進一步發(fā)展，同時計算機技術(shù)和大型商業(yè)有限元軟件（如ANSYS、MARC、ABAQUS 等）的發(fā)展，使精確數(shù)值分析成為可能，而且復(fù)雜工況的模擬試驗方法也在不斷改進。VAM TOP、JFE BEAR 等是這一時期的典型產(chǎn)品［27］，目前還在大量使用，但隨著第三代螺紋類型成為主導(dǎo)，這些產(chǎn)品將在未來幾年逐漸減小市場占比。VAM TOP 的拉伸連接效率可達100%，壓縮效率60%，狗腿度30°/30 m，可使用在大位移井和水平井中。

（4） 21 世紀以來，第三代特殊螺紋的研發(fā)。螺紋接頭研發(fā)的目標是在復(fù)合載荷條件下，接頭性能達到或超過管體且具有更優(yōu)異的操作性能?；诙嗄甑募夹g(shù)積累，一批性能更優(yōu)異的接頭被開發(fā)出來，如Vallourec 的VAM21，Tenaris 的Blue 及日本JFE 的LION 等［28］。VAM21 的拉伸、壓縮、內(nèi)壓、外壓效率可達管體的100%，而且其獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計避免了密封面的運輸損傷，牙型優(yōu)化減少了錯扣風險，可使用在服役條件非常惡劣的高溫高壓井中；此外，可通過試驗條件最苛刻的新版特殊螺紋 評 價 標 準ISO 13679 ∶2019/API RP 5C5 ∶2017《石油天然氣工業(yè) 套管和油管螺紋連接試驗程序》。ISO 13679 ∶2019/API RP 5C5 ∶2017 標準中增加了復(fù)合載荷下的高溫密封性能試驗，成為特殊螺紋接頭評價現(xiàn)行的標準。

3 主要特殊螺紋廠家及螺紋類型

3.1 國外主要特殊螺紋廠家及螺紋類型

（1） Vallourec 和日本住友公司。Vallourec 和日本住友公司自1976 年以來形成戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，1985 年簽訂特殊螺紋合作研發(fā)協(xié)議，共同享有VAM 系列扣型。Vallourec 于1966 年代初開發(fā)出第一個特殊螺紋，憑借1985 年開發(fā)的NEW VAM 接頭占據(jù)全球特殊螺紋市場絕對地位，1993年推出的VAM TOP 成為目前應(yīng)用最廣、用量最大的接頭之一；2002 年開始研發(fā)VAM21 系列特殊螺紋，截至2017 年已完成全部規(guī)格開發(fā)。通過不斷的產(chǎn)品升級換代，Vallourec 和日本住友公司一直保持著特殊螺紋技術(shù)領(lǐng)先和市場領(lǐng)導(dǎo)者地位。2008年Vallourec 兼并了北美特殊螺紋市場格蘭特公司下屬的Atlas Bradford 鋼管廠。

（2） Tenaris。Tenaris 通過收購獲得多種特殊螺紋，如Siderca 的SEC，Dalmine 的ANTARES 系列及PJD 等，但這些特殊螺紋的影響力不大；2000 年通過收購日本NKK 公司獲得有一定市場基礎(chǔ)的3SB（NKK 于20 世紀80 年代開發(fā)），并在3SB的基礎(chǔ)上開發(fā)了高性能Blue；尤其在2007 年成功收購Hydril 而得到Wedge 500 系列、PH 系列等特殊螺紋后，利用美國Hydril 在特殊螺紋研發(fā)的技術(shù)積累和美洲市場的地位，其特殊螺紋研發(fā)技術(shù)和市場地位得到極大提高。

（3） 日本JFE 公司。日本JFE 公司與英國Hunting 公司合作，先后分別開發(fā)出FOX、JFE BEAR；2000 年以來，又開發(fā)了TIGER 和LION。

（4） 俄羅斯TMK 公司。俄羅斯TMK 公司的特殊螺紋研發(fā)起步晚，研發(fā)初期通過模仿主流特殊螺紋快速進入市場，在其本國特殊螺紋市場占據(jù)統(tǒng)治地位，但國際市場認可度低。2008 年，俄羅斯TMK IPSCO 成立，在美國休斯敦成立研發(fā)中心，其特殊螺紋油套管得到飛速發(fā)展，2013 年TMK 將本部TMK 系列和ULTRA 系列合并為TMK UP 系列。

（5） Atlas Bradford 和Hydril 公司及英國Hunting公司。Atlas Bradford 和Hydril 公司這兩家公司是世界上最早開發(fā)特殊螺紋的廠家，Hunting 公司也是特殊螺紋油套管最重要的美國供貨商之一，在油田服務(wù)界享有盛名的這三家廠商可以利用其在油氣鉆采的技術(shù)積累和特殊螺紋研發(fā)的領(lǐng)先地位，取得一定市場份額，但沒有管體生產(chǎn)成為其發(fā)展道路的最大阻礙，Hydril 和Atlas Bradford 最終被收購。

國外主要特殊螺紋廠家及其螺紋類型見表1。

3.2 國內(nèi)主要特殊螺紋廠家及螺紋類型

國內(nèi)特殊螺紋的研發(fā)始于20 世紀90 年代末，由于在國內(nèi)市場具有優(yōu)勢，逐漸取代國外特殊螺紋，其中天津鋼管集團股份有限公司（簡稱天津鋼管）相比國內(nèi)其他廠家起步較早，且與油田結(jié)合緊密，在國內(nèi)特殊螺紋市場占據(jù)優(yōu)勢地位。但由于國內(nèi)特殊螺紋的研究起步太晚，沒有技術(shù)積累，作為市場追隨者，在世界特殊螺紋市場沒有影響力，客戶認可度低。在技術(shù)難度更大的特殊螺紋細分市場如隔水管接頭、無螺紋脂接頭等特殊井況用接頭市場占有率幾乎沒有。國內(nèi)主要特殊螺紋生產(chǎn)企業(yè)及其螺紋類型見表2。

4 油套管特殊螺紋的研發(fā)和需求

4.1 油套管特殊螺紋的研發(fā)

特殊螺紋的研究，主要是研究其在各種復(fù)合載荷下的應(yīng)力、應(yīng)變和位移情況，以期為特殊螺紋的設(shè)計提供參考。目前采用的研究方法主要有解析方法、有限元方法和試驗方法。在20 世紀40 年代特殊螺紋開發(fā)的早期，研究者主要應(yīng)用解析方法和全尺寸實物試驗方法對螺紋接頭的結(jié)構(gòu)進行研究分析；進入20 世紀80 年代后，隨著計算機技術(shù)和數(shù)值分析技術(shù)的發(fā)展，有限元方法得到了廣泛應(yīng)用，主要是用有限元進行研究分析，用全尺寸實物試驗進行驗證。

表1 國外主要特殊螺紋廠家及其螺紋類型

（1） 解析方法。Weiner P D 用解析方法計算出了螺紋擰緊后產(chǎn)生的徑向應(yīng)力和環(huán)向應(yīng)力，并提出了上緊扭矩的解析計算方法［29］。隨后Clinedinest W O 通過把螺紋接頭簡化為兩個圓筒過盈配合，利用解析方法和全尺寸試驗比較系統(tǒng)地研究了圓螺紋連接強度的計算公式［30］。同樣，美國Hydrill 公司的研究員也用圓筒過盈配合代替螺紋接頭的嚙合，用解析方法計算出配合后產(chǎn)生的接觸壓力，以此評價接頭的抗泄漏性能［31］。這種利用圓筒簡化模型計算接頭性能的做法獲得了較大的成功。無螺紋模型雖然與實際結(jié)構(gòu)有較大差異，但這種模型大大減少了解析計算量，而且可以大體判斷應(yīng)力、應(yīng)變的分布趨勢。不過，應(yīng)用解析法對油套管接頭進行分析具有很多局限性，解析方法基于彈性力學的本構(gòu)關(guān)系進行分析，假設(shè)了所有的變形都在彈性范圍內(nèi)。實際上，接頭擰緊后，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，內(nèi)、外螺紋的接觸面是一個空間螺旋曲面，接觸也是非線性，某些局部往往要超出材料屈服強度；因此，要建立精確的解析力學模型是很困難的。簡化后的解析模型，其結(jié)果的準確性不高。

（2） 試驗方法。試驗方法一直都是研究油套管螺紋接頭的重要方法，也是早期研究石油套管螺紋性能及開發(fā)特殊螺紋接頭的重要手段。由于成本高昂，試驗方法一般作為評價驗證其性能的手段。1958 年9 月，API 制定了API RP 37《高壓油套管接頭設(shè)計、評價的驗證試驗推薦作法》，API RP 37成為用戶、制造設(shè)計部門實物評價試驗的主要依據(jù)。由于API RP 37 以單純靜態(tài)載荷作為評判特殊螺紋性能的標準，試驗條件與接頭實際服役條件相差甚大；因此，API 又制定了API RP 5C5《套管和油管接頭評價程序推薦作法》，并于1989 年1 月起代替API RP 37，采用動態(tài)循環(huán)復(fù)合載荷評判特殊螺紋接頭性能［32］，成為特殊螺紋評價的主要依據(jù)，評價試驗趨于規(guī)范化。2002 年，ISO 13679 ∶2002標準頒布，相比之前的標準，ISO 13679 ∶2002 標準中的密封性能試驗幾乎考慮了油管、套管在服役過程中可能發(fā)生的各種載荷，而且該試驗是基于接頭最差的連接情況，全面地檢測接頭的性能，油田用戶逐漸把ISO 13679 試驗報告作為準入門檻。進入21 世紀，模擬復(fù)雜工況的試驗手段更加完善，新版特殊螺紋評價標準ISO 13679 ∶2019/API RP 5C5 ∶2017 增加了復(fù)合載荷下的高溫密封性能試驗，成為現(xiàn)行的特殊螺紋接頭評價標準。

表2 國內(nèi)主要特殊螺紋生產(chǎn)企業(yè)及其螺紋類型

（3） 有限元方法。20 世紀80 年代初期，Asbill W T［33］等人利用有限元方法對長圓螺紋套管進行了分析，取得了比較好的結(jié)果。雖然當時的計算機技術(shù)及有限元技術(shù)比較落后，影響了分析結(jié)果的精度，但用有限元技術(shù)分析螺紋接頭的方法開始被人們所接受。從那以后，許多特殊螺紋制造廠和研究單位也開始將有限元技術(shù)應(yīng)用到特殊螺紋接頭的開發(fā)中。隨著有限元技術(shù)的發(fā)展，大型商業(yè)有限元分析軟件逐漸得到飛速發(fā)展，如ANSYS、MARC、ABAQUS 等的發(fā)展，極大地推動了螺紋接頭的研究進程。

解析法是基于古典彈性理論的求解方法，該方法給人以完整的力學形象并具有普遍的指導(dǎo)意義；但這種方法進行了較多的假設(shè)，結(jié)果準確性不高。試驗法可以直觀地反映接頭的整體性能，粘貼應(yīng)變片測量也能準確反映接頭外表面的應(yīng)力、應(yīng)變大?。坏珶o法反映接頭內(nèi)部以及接頭相接觸的受力情況，而且試驗費用昂貴，所以只能用來驗證某些結(jié)論。目前有限元方法是主流研究方法。

4.2 油套管特殊螺紋的需求

特殊螺紋油套管產(chǎn)品具有廣闊的市場前景，目前全球特殊螺紋油套管的年消費量約占油套管消耗總量的20%，國內(nèi)約占油套管消耗總量的10%。隨著油氣開采投資大幅增加，油套管需求旺盛。針對目前國內(nèi)油田的需求加強研發(fā)力度，如塔里木油田、新疆油田等對接頭的抗壓縮性能有較高要求，需加快高抗壓縮接頭的研發(fā)并取得供貨資質(zhì)；此外，塔里木油田、新疆油田和西南油氣田使用了較多的非API 規(guī)格特殊螺紋，如Φ146.05，184.15，200.02，206.38，247.65，250.82，365.12 mm 等規(guī)格油套管，針對油田的實際需求，在現(xiàn)有螺紋類型基礎(chǔ)上，開發(fā)非標準規(guī)格特殊螺紋，擴大產(chǎn)品鋼級和規(guī)格的供貨范圍。中國海洋石油集團有限公司由于海洋環(huán)境下作業(yè)要求接頭具有快速上扣性能，部分區(qū)塊的氣井具有深水、高溫高壓特點，考慮井筒完整性，對螺紋接頭性能提出了更高要求，應(yīng)根據(jù)油田工況加強快速螺紋和高溫高壓特殊螺紋的開發(fā)。另一方面，特殊螺紋具有研發(fā)周期長的特點，產(chǎn)品研發(fā)應(yīng)有長遠規(guī)劃，未來幾年內(nèi)，以VAM21 為代表的第三代螺紋類型將成為市場主導(dǎo)，促使油田用戶進一步提高特殊螺紋的技術(shù)門檻；因此，需要關(guān)注特殊螺紋的技術(shù)發(fā)展趨勢，加快第三代螺紋類型的研發(fā)，并形成產(chǎn)品系列。

5 特殊螺紋市場推廣的不利因素

從近年來的發(fā)展趨勢來看，特殊螺紋的品種已經(jīng)從名目繁多的狀態(tài)逐漸收縮和集中，Vallourec和Tenaris 形成了對國際特殊螺紋油井管市場的壟斷局面。特殊螺紋生產(chǎn)企業(yè)在推廣產(chǎn)品市場時，有以下幾個不利因素。

（1） 特殊螺紋產(chǎn)品和服務(wù)沒有統(tǒng)一的行業(yè)標準可以遵循，較早擁有供貨資質(zhì)的特殊螺紋廠家憑借和石油公司已建立的良好合作關(guān)系，共同制定技術(shù)標準抬高準入門檻，對后來者的市場準入形成技術(shù)壁壘，或在標書中指定可接受的特殊螺紋，以限制新的競爭者進入；另一方面，通過持續(xù)的營銷努力和不斷增加的成功案例來保持其優(yōu)勢地位。

（2） 特殊螺紋在工況苛刻的油氣井中服役，若出現(xiàn)問題，會損失巨大，尤其是海上油氣的勘探開發(fā)，為降低風險，研發(fā)階段需投入巨額資金，依據(jù)油套管外徑、壁厚和鋼級的組合進行大量模擬試驗來驗證接頭性能；國內(nèi)油公司要求首次供貨的特殊螺紋產(chǎn)品需提供同規(guī)格、同鋼級的第三方機構(gòu)試驗報告；國外主要石油公司對特殊螺紋產(chǎn)品需要單獨認證，通常需要復(fù)雜的模擬試驗和現(xiàn)場應(yīng)用的檢驗，認證周期長。

（3） 石油公司習慣采用認可廠家的成熟產(chǎn)品，只要現(xiàn)有廠家能滿足其要求，就沒有強烈的動機引入新廠家并購買未經(jīng)實踐檢驗的產(chǎn)品；另外，石油公司更換特殊螺紋產(chǎn)品會產(chǎn)生很高的轉(zhuǎn)換成本，若采用螺紋類型過多，管理成本會增加。

（4） 石油公司要求特殊螺紋企業(yè)提供相應(yīng)的現(xiàn)場作業(yè)指導(dǎo)和服務(wù)，以及完井或固井等工具配套，這就要求特殊螺紋企業(yè)不僅需要管材和螺紋方面的技術(shù)積累，還需要油氣鉆采的技術(shù)和經(jīng)驗，以及方便快捷的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。

6 特殊螺紋的發(fā)展建議

（1） 重視特殊螺紋的研究及開發(fā)。國內(nèi)特殊螺紋的研發(fā)起步較晚，特殊螺紋性能與國外的特殊螺紋相比還有較大差距，加大特殊螺紋的理論研究很有必要。隨著越來越多的環(huán)境苛刻、非常規(guī)油氣井的開發(fā)，特殊螺紋的用量將會越來越大；而且相比普通API 油套管，特殊螺紋具有更高的技術(shù)含量和經(jīng)濟效益，所以要加快適應(yīng)各種工況的特殊螺紋的開發(fā)。

（2） 特殊螺紋的開發(fā)是一項長期的、系統(tǒng)的工程。特殊螺紋的結(jié)構(gòu)完整性及密封機理研究方面與國外著名公司還有很大差距。特殊螺紋的開發(fā)是經(jīng)驗的累積和沉淀，更需要時間的檢驗。特殊螺紋屬于高技術(shù)含量產(chǎn)品，特殊螺紋開發(fā)需要經(jīng)過詳細的產(chǎn)品系列規(guī)劃、設(shè)計（還要考慮可加工性兼顧經(jīng)濟性、運輸及操作方便性）、有限元計算分析、量規(guī)及刀具設(shè)計、表面處理、產(chǎn)品加工、全尺寸實物試驗評價、工藝技術(shù)文件、下井手冊、下井試驗等多個環(huán)節(jié)，其間還存在許多技術(shù)難點和訣竅。

（3） 加快表面處理工藝和無螺紋脂工藝的研究。表面處理主要有磷化、鍍銅、鍍鋅、鍍錫及復(fù)合鍍層等工藝，一般主要是對其厚度有規(guī)定，而對于更微觀的如鍍層的光滑平整度、晶相狀態(tài)、晶粒大小、組織缺陷、膜基結(jié)合力、摩擦因數(shù)、磨損率等方面研究很少，而這些因素對螺紋抗黏結(jié)性能的影響也較大。特殊螺紋在海洋、溫度較低及環(huán)保要求較高的區(qū)域使用時均需要無螺紋脂技術(shù)支持，以Vallourec 為代表的國外特殊螺紋研發(fā)企業(yè)現(xiàn)已開發(fā)了第二代無螺紋脂技術(shù)，并占領(lǐng)著這一領(lǐng)域的制高點。

（4） 加強理論研究和實物試驗相結(jié)合。全尺寸實物試驗不僅可以驗證特殊螺紋的性能，而且還可以促進特殊螺紋相關(guān)理論研究的進步，如接頭整體的實際與理論應(yīng)力水平、接頭上扣時不同部位的摩擦因數(shù)、密封面粗糙度對密封性能的影響、密封性能定量判據(jù)等。建有全尺寸實物試驗平臺的企業(yè)可以充分利用硬件資源，加快自身經(jīng)驗積累。

（5） 特殊螺紋的開發(fā)一定要從用戶的角度出發(fā)。特殊螺紋不僅性能要滿足油田需求，而且應(yīng)該要有完善的短節(jié)及相關(guān)附件的服務(wù)配套，運輸和實際操作中密封結(jié)構(gòu)應(yīng)不易于損壞，上扣扭矩的范圍要與油田設(shè)備匹配，上扣扭矩設(shè)計合理，下井操作方便，同時為油田用戶提供下井手冊及下井跟蹤等服務(wù)。

（6） 培養(yǎng)熟悉油田現(xiàn)場的專業(yè)人才。首先，要熟悉油田現(xiàn)場井況及井筒結(jié)構(gòu)。例如，對于深井、超深井，可以向油田用戶介紹高強度油套管；對于高腐蝕井，可以向油田用戶介紹抗腐蝕厚壁油套管；對于鹽巖層、泥巖層、膏巖層等蠕動地層，可以向油田用戶介紹高強度、高抗擠、高鋼級厚壁套管等。其次，更進一步熟悉井筒完整性設(shè)計，如熟悉Landmark 等軟件進行井筒結(jié)構(gòu)設(shè)計，努力打造與油田用戶同等技術(shù)交流平臺，方便與油田用戶技術(shù)交流，為油田用戶提供合理建議。這都有利于得到油田用戶的認可和提高企業(yè)的競爭力。

（7） 加強與油田、高?？蒲性海ㄋ?quán)威實驗機構(gòu)攜手合作。例如，天津鋼管與長慶油田合作開發(fā)了TPCQ 特殊螺紋，開發(fā)成功后在油田得到快速推廣。一些油田單位也有特殊螺紋開發(fā)需求，如中國石化西南油氣分公司管具中心和中原石油勘探局鉆井管具工程處分別開發(fā)了SL-APOX 和SEALLOCKHT 特殊螺紋，中國海洋石油集團有限公司開發(fā)了BHC 快速螺紋等?？梢约訌娕c有需求有意愿的單位合作一起開發(fā)特殊螺紋，這樣產(chǎn)品容易快速得到推廣。

總之，我國特殊螺紋接頭油套管的開發(fā)還需要做很多工作，品牌國際化之路還很長，應(yīng)重視特殊螺紋的研發(fā)，加快各類細分人才的培養(yǎng)，以期早日實現(xiàn)我國特殊螺紋品牌國際化。

7 結(jié) 語

目前特殊螺紋產(chǎn)品性能可與管體性能等同，正處于第三代特殊螺紋取代第二代特殊螺紋的過渡時期。由于特殊螺紋的研發(fā)周期長、成本高、風險大，研發(fā)后來者應(yīng)采取追隨策略，在技術(shù)上吸收先進特殊螺紋的優(yōu)點，節(jié)省研發(fā)時間與降低風險，并制定產(chǎn)品規(guī)劃，以推進特殊螺紋研發(fā)。另一方面，由于特殊螺紋標準不統(tǒng)一，產(chǎn)品不互換，需要配套加工網(wǎng)絡(luò)，客戶認證時間長，造成推廣應(yīng)用困難，在國外市場更甚，而且油套管企業(yè)的市場地位及與石油公司的關(guān)系也影響特殊螺紋油套管的推廣。因此，我國螺紋研發(fā)企業(yè)應(yīng)立足國內(nèi)市場，擴大供貨規(guī)格和鋼級，產(chǎn)品先在國內(nèi)地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜區(qū)塊應(yīng)用；而對于國外市場，因Vallourec 和Tenaris 在歐美地區(qū)具有絕對地位，當前應(yīng)以中亞、非洲、東南亞等地區(qū)的區(qū)域型油田公司為目標市場，完善配套的維修網(wǎng)點，提高產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平，逐漸提升市場地位，為進入國際特殊螺紋高端市場積累技術(shù)和市場經(jīng)驗。