增刊1 张毅等：特殊螺纹接头油井管的设计和选用 ·13· 方式，消除了内、外螺纹旋扣配合在退刀角处约束形 锥度1：5 成的应力集中，提高了接头的连接强度和抗应力腐 蚀的能力 螺纹完全 退刀 倒钩式螺纹 109 锥面/锥面 15 1420 金属密封 图5WSP-)(4T)结构示意图 15 Fig.5 Structure of WSP-FJ (4T)connection 图6WSP-HK结构示意图 于API窄间隙接箍外径的特殊扣产品.WSP-SC系 Fig.6 Structure of WSP-HK connection 列适用于各类油、气井，深井、超深井的油管、油层套 管和技术套管柱下如需要考虑井眼空间或保证固井 WSP-HK的密封采用锥面/锥面金属密封+台 间隙而设计的专用产品，主要解决小井眼钻井、侧 肩密封的结构.其优点：锥面密封属面密封，面压 钻、修井、超深井多级套管柱保证下部固井间隙等的 小，密封面上的接触压力小，不易引发密封面的黏 工程技术难题 扣.密封面积大，密封效果好，在拉伸、弯曲+内压 WSP-SC与WSP-FJ(4T)的区别在于它是带接 的复合载荷下密封面接触压力不下降.主密封金 箍连接，连接强度较高，可采用吊卡或卡瓦操作 属/金属的锥面设计，在扭矩台阶处形成辅助密封设 计，锥面密封面的表面擦伤容易修复，公扣端锥面密 (WSP-FJL只能采用卡瓦操作).考虑到现场使用 封面也容易返修加工. 的互换性，以及提高连接强度等各种选择，接头螺纹 2.7快速上扣的大螺距特殊扣型WSP-BIG 型式可根据情况进行选择：包括WSP-ITSC、WSP- WSP-BIG适用于规格为14"以上的导管和表层 2T-SC、WSP-3T-SC等，保持原扣型的特点，具有良 套管，其结构示意图见图7.WSP-BIG主要是改进 好的使用性能. 了螺纹设计，采用直角螺纹，承载面0°，这种结构不 2.6自锁式特殊螺纹WSP-HK 易黏扣且连接效率高.螺纹导向面设计角度30°，便 WSP-HK是西姆莱斯公司的新一代特殊扣产 品.WSP-HK为接箍式连接形式，具有优良的使用 性能，适用范围广，包括高压气井、低压低渗透气井、 油气混和井、稠油热采井、深井超深井等.WSP-HK 适用于深井、超深井、定向井、各种水平井的油气井 钻井需要，主要解决短半径水平井、超短半径水平 井，以及大弯曲井段的油、套管承受弯曲+拉伸+内 压力的复合加载、过载操作的气密封技术难题等. 研发该接头时主要采用有限元法设计，并根据SO 13679的要求严格进行评价实验.连接效率高，密封 性能好. WSP-HK的结构示意图见图6.WSP-HK的螺 纹采用倒钩式，承载面-3°，连接效率高；导向面角 图7WSP-BIG接头结构示意图 10°，容易认扣.外螺纹大端采用“完全退刀”的加工 Fig.7 Structure of WSP-BIG connection增刊 1 张 毅等: 特殊螺纹接头油井管的设计和选用 图 5 WSP--FJ( 4T) 结构示意图 Fig． 5 Structure of WSP-FJ ( 4T) connection 于 API 窄间隙接箍外径的特殊扣产品． WSP--SC 系 列适用于各类油、气井，深井、超深井的油管、油层套 管和技术套管柱下如需要考虑井眼空间或保证固井 间隙而设计的专用产品，主要解决小井眼钻井、侧 钻、修井、超深井多级套管柱保证下部固井间隙等的 工程技术难题． WSP--SC 与 WSP--FJ( 4T) 的区别在于它是带接 箍 连 接，连 接 强 度 较 高，可采用吊卡或卡瓦操作 ( WSP--FJL 只能采用卡瓦操作) ． 考虑到现场使用 的互换性，以及提高连接强度等各种选择，接头螺纹 型式可根据情况进行选择: 包括 WSP--1T--SC、WSP-- 2T--SC、WSP--3T--SC 等，保持原扣型的特点，具有良 好的使用性能． 2. 6 自锁式特殊螺纹 WSP--HK WSP--HK 是西姆莱斯公司的新一代特殊扣产 品． WSP--HK 为接箍式连接形式，具有优良的使用 性能，适用范围广，包括高压气井、低压低渗透气井、 油气混和井、稠油热采井、深井超深井等． WSP--HK 适用于深井、超深井、定向井、各种水平井的油气井 钻井需要，主要解决短半径水平井、超短半径水平 井，以及大弯曲井段的油、套管承受弯曲 + 拉伸 + 内 压力的复合加载、过载操作的气密封技术难题等． 研发该接头时主要采用有限元法设计，并根据 ISO 13679 的要求严格进行评价实验． 连接效率高，密封 性能好． WSP--HK 的结构示意图见图 6． WSP--HK 的螺 纹采用倒钩式，承载面 － 3°，连接效率高; 导向面角 10°，容易认扣． 外螺纹大端采用“完全退刀”的加工 方式，消除了内、外螺纹旋扣配合在退刀角处约束形 成的应力集中，提高了接头的连接强度和抗应力腐 蚀的能力． 图 6 WSP--HK 结构示意图 Fig． 6 Structure of WSP-HK connection WSP--HK 的密封采用锥面/锥面金属密封 + 台 肩密封的结构． 其优点: 锥面密封属面密封，面压 小，密封面上的接触压力小，不易引发密封面的黏 扣． 密封面积大，密封效果好，在拉伸、弯曲 + 内压 的复合载荷下密封面接触压力不下降． 主密封金 属/金属的锥面设计，在扭矩台阶处形成辅助密封设 计，锥面密封面的表面擦伤容易修复，公扣端锥面密 封面也容易返修加工． 2. 7 快速上扣的大螺距特殊扣型 WSP--BIG 图 7 WSP--BIG 接头结构示意图 Fig． 7 Structure of WSP-BIG connection WSP--BIG 适用于规格为 14″以上的导管和表层 套管，其结构示意图见图 7． WSP--BIG 主要是改进 了螺纹设计，采用直角螺纹，承载面 0°，这种结构不 易黏扣且连接效率高． 螺纹导向面设计角度 30°，便 ·13·