劉家泳，徐興海，劉寶軍，呂傳濤，郭 強(qiáng)，陳玉鵬

（1. 天津鋼管制造有限公司，天津 300301；2. 四川長(zhǎng)寧天然氣開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司，四川 成都 610056；3. 中國(guó)石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司鉆采工程技術(shù)研究院，四川 廣漢 618399）

川渝地區(qū)高磨區(qū)塊高含硫氣藏位于四川盆地中部，是迄今為止國(guó)內(nèi)單體規(guī)模最大的海相碳酸鹽巖整裝氣藏［1-2］，多為特殊超深超高壓復(fù)雜井，部分設(shè)計(jì)井深超過(guò)7000 m，要鉆穿多個(gè)特殊地層，鉆遇微裂縫或孔隙發(fā)育好的地層，容易發(fā)生井漏；鉆遇地質(zhì)發(fā)育破碎層，易發(fā)生垮塌，并且鉆井過(guò)程存在地層壓力高、介質(zhì)高腐蝕等不確定風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)套管的抗內(nèi)壓性能、抗腐蝕性能等提出了更高的要求。

該區(qū)塊燈二儲(chǔ)藏的井主要復(fù)雜情況為燈四段易發(fā)生井漏，燈三段易發(fā)生垮塌，要實(shí)現(xiàn)對(duì)目的層的專打，就需要對(duì)現(xiàn)有的井身結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化［3-6］。按照SY/T 5724—2008《套管柱結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度設(shè)計(jì)》計(jì)算天然氣充滿井筒時(shí)技術(shù)套管最低抗內(nèi)壓強(qiáng)度要求為77.7 MPa，常規(guī)Φ339.72 mm 套管的抗內(nèi)壓性能無(wú)法滿足要求。

天津鋼管制造有限公司（簡(jiǎn)稱天津鋼管）設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)Φ355.6 mm×21.0 mm TP110S TP-G2 HP 套管，接頭抗內(nèi)壓性能達(dá)到78.4 MPa，滿足井況需求。

1 Φ355.6 mm×21 mm TP110S 套管開(kāi)發(fā)

1.1 鋼種的選擇

川渝地區(qū)高含硫氣井的工況條件對(duì)套管的強(qiáng)度、沖擊韌性和抗硫化氫腐蝕性能都有很高的要求。Φ355.6 mm TP110S 套管的鋼種采用天津鋼管自主設(shè)計(jì)的27CrMo47Vs 鋼［7-8］。該鋼種在川渝地區(qū)已成熟應(yīng)用多年，Φ355.6 mm 厚壁套管化學(xué)成分見(jiàn)表1。厚壁套管熱處理時(shí)的淬透性是生產(chǎn)難點(diǎn)之一，為進(jìn)一步提高材料的淬透性，添加了少量的合金元素B［9-10］。同時(shí)，為確保鋼的抗硫化氫腐蝕性能，必須嚴(yán)格控制S，P 含量，提高鋼的純凈度，減少夾雜物含量［11-12］。

表1 Φ355.6 mm×21 mm TP110S 厚壁套管化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)） %

1.2 煉鋼工藝

采用電弧爐（EAF）→鋼包爐（LF）→真空脫氣（VD）→連鑄的冶煉工藝流程。為保證獲得性能良好的管坯，煉鋼過(guò)程要注意以下幾點(diǎn)：采用優(yōu)質(zhì)廢鋼和低硫鐵水，確保原料的純凈度；熔煉過(guò)程嚴(yán)格控制鋼水化學(xué)成分，保證電爐出鋼碳含量0.10%；盡量保證在電爐爐役的中前期生產(chǎn)，采用優(yōu)質(zhì)石灰和耐火材料；提高精煉爐初渣堿度，調(diào)整渣料配比，提高爐渣吸附夾雜物的能力［13］；嚴(yán)格按真空處理工藝控制，確保真空度≤0.50 Pa，真空時(shí)間≥12 min，控制氣體含量，防止硼加入后生成夾雜物；優(yōu)化連鑄工藝，嚴(yán)格控制澆注流速，給電爐、精煉留出足夠處理時(shí)間，確保生產(chǎn)出合格連鑄坯。

1.3 軋制工藝

大規(guī)格厚壁套管的軋制尺寸精度難控制，且易出現(xiàn)分層缺陷。為保證套管管體性能，要嚴(yán)格控制軋制工藝。

（1） 尺寸精度控制目標(biāo)。套管規(guī)格Φ355.6 mm×21.0 mm，外徑公差控制范圍（0～+1.0%）D，壁厚公差控制范圍（-8.0%～+16.5%）t；接箍料規(guī)格Φ397.0 mm×45.0 mm，外徑公差控制范圍（-0.2%～+0.85%）D，壁厚公差控制范圍（-8.0%～+18.0%）t。

（2） 環(huán)形爐加熱。環(huán)形爐加熱的原則是確保鋼坯溫度內(nèi)外均勻，易于穿孔變形。坯料在爐時(shí)間不少于4.5 h。環(huán)形爐加熱制度見(jiàn)表2。

表2 Φ350 mm TP110S 管坯環(huán)形爐加熱制度 ℃

（3） 穿孔。厚壁套管容易出現(xiàn)分層缺陷的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是穿孔，控制好穿孔工藝就成功了一半。

減小圓坯長(zhǎng)度，穿孔由雙倍尺投料更改為單倍尺投料，減少?gòu)较蛐D(zhuǎn)的力矩，降低分層發(fā)生的幾率。

圓坯前端打定心孔，增加頂頭潤(rùn)滑劑，確保穿孔毛管尺寸均勻，有利于減少分層的發(fā)生。

穿孔輥和導(dǎo)板表面質(zhì)量良好，調(diào)整好輥距和導(dǎo)距，頂前壓下率控制在7.2%～7.8%，橢圓度小于1.13，有利于減少分層的發(fā)生。

控制穿孔變形速度是確保厚壁套管不發(fā)生分層的關(guān)鍵。軋輥轉(zhuǎn)速控制在25～40 r/min，降低穿孔變形速率，避免穿孔過(guò)程中毛管內(nèi)外表面變形不同步、不均勻而發(fā)生撕裂。

（4） PQF 連軋。Φ355.6 mm 套管管體采用Φ350 mm 圓坯，在天津鋼管Φ460 mm PQF 機(jī)組軋制。接箍料采用Φ450 mm 圓坯，在Φ508 mm PQF 機(jī)組軋制，保證軋制比3.2 以上。

（5） 定徑?？刂平K軋溫度大于800 ℃。

1.4 熱處理工藝

采用細(xì)晶熱處理調(diào)質(zhì)工藝，熱處理制度：高溫爐加熱到900～920 ℃，保溫20～30 min 后水淬；低溫爐加熱到690～720 ℃，保溫60～80 min 后空冷。熱處理后得到強(qiáng)韌性匹配良好、抗腐蝕性能優(yōu)異的回火索氏體組織，晶粒度控制ASTM 7 級(jí)或更細(xì)，TP110S 套管材料理化性能要求見(jiàn)表3。

表3 TP110S 套管材料理化性能要求

1.5 套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度校核

根據(jù)SY/T 5724—2008 標(biāo)準(zhǔn)，氣井技術(shù)套管按下一次使用的最大鉆井液密度計(jì)算套管鞋處的最大內(nèi)壓力Pbs，見(jiàn)公式（1）：

式中 ρmax—— 下次鉆井最大鉆井液密度，g/cm3；

Hs—— 套管下深或套管鞋深度，m。

任意井深處套管最大內(nèi)壓力Pbh見(jiàn)公式（2）：

式中 ρg—— 天然氣相對(duì)密度，0.55 g/cm3；

h —— 計(jì)算點(diǎn)井深，m。

根據(jù)川渝地區(qū)高磨區(qū)塊燈二儲(chǔ)藏井況，下一開(kāi)鉆井深度筇竹寺組底界約5000 m，地層壓力系數(shù)約為2.05，抗內(nèi)壓安全系數(shù)取1.05，計(jì)算天然氣充滿井筒時(shí)井口技術(shù)套管最低抗內(nèi)壓強(qiáng)度要求為77.7 MPa。

根據(jù)API TR 5C3—2018《套管、油管、鉆桿和管線管性能的計(jì)算和公式公告》標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)公式（3），特殊螺紋套管抗內(nèi)壓性能的提高途徑有兩個(gè)，一是提高套管的鋼級(jí)，二是提高套管的壁厚。目前川渝地區(qū)大部分都是高含硫氣井，套管的鋼級(jí)采用TP110S；為了確保下一開(kāi)鉆井工具的順利通過(guò)，套管的通徑必須滿足要求，因此在套管鋼級(jí)和通徑確定的情況下，只能通過(guò)外加厚的方式來(lái)提高套管的抗內(nèi)壓性能。

式中 Pi—— 套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度，MPa；

fymn—— 材料名義最小屈服強(qiáng)度，MPa；

kwall—— 套管壁厚公差因子；

t —— 套管名義壁厚，mm；

D —— 套管名義外徑，mm。

通過(guò)計(jì)算，Φ355.6 mm×21.0 mm 規(guī)格TP110S套管抗內(nèi)壓強(qiáng)度為78.4 MPa，滿足井況需求的最低抗內(nèi)壓強(qiáng)度77.7 MPa，Φ355.6 mm×21.0 mm 套管設(shè)計(jì)性能參數(shù)見(jiàn)表4。

表4 Φ355.6 mm×21.0 mm TP110S 套管設(shè)計(jì)性能參數(shù)

2 TP-G2 HP 特殊螺紋接頭的設(shè)計(jì)

2.1 接頭設(shè)計(jì)原則

特殊螺紋接頭的密封機(jī)理是互相配合的金屬密封面由于尺寸過(guò)盈會(huì)在接觸面上產(chǎn)生較高的接觸壓力，封閉了管體內(nèi)的氣體分子的泄漏通道，因此實(shí)現(xiàn)了接頭的氣密封［14-16］，特殊螺紋接頭的金屬-金屬密封如圖1 所示。

圖1 TP-G2 HP 特殊螺紋接頭的金屬-金屬密封示意

當(dāng)密封面實(shí)現(xiàn)過(guò)盈配合，接觸壓力較高時(shí)，密封面之間沒(méi)有泄漏通道，不會(huì)發(fā)生氣體泄漏。當(dāng)接觸的密封面之間存在通道間隙，不論局部接觸壓力多高，氣體總會(huì)通過(guò)通道間隙泄漏，如果氣體發(fā)生泄漏時(shí)通過(guò)的路徑較長(zhǎng)，泄漏的阻力就會(huì)增加，該關(guān)系可用公式（4）表示：

式中 R —— 氣體泄漏通過(guò)間隙時(shí)產(chǎn)生的阻力，N；

Ps—— 密封面接觸壓力，MPa；

L —— 泄漏路徑的最小長(zhǎng)度，mm。

∫PsdL 相當(dāng)于沿泄漏路徑累積的接觸壓力，稱為等效接觸壓力，用公式（5）表示：

式中 Pec—— 等效接觸壓力，MPa。

如果用Pc表示氣體臨界泄漏壓力，不發(fā)生泄漏的密封設(shè)計(jì)應(yīng)滿足公式（6）：

式中 K —— 密封安全系數(shù)。

基于上述分析，在設(shè)計(jì)一種高抗內(nèi)壓氣密封接頭時(shí)，應(yīng)保證密封面接觸壓力高，并且接觸面積要寬。但是接觸壓力增高，密封面產(chǎn)生黏扣的可能性也會(huì)增加，因此合理的密封面結(jié)構(gòu)和密封過(guò)盈設(shè)計(jì)是非常重要的。

TP-G2 HP 是天津鋼管第三代特殊螺紋代表產(chǎn)品，三段式密封設(shè)計(jì)，接頭抗拉伸和抗壓縮能力均達(dá)到管體的100%，承受復(fù)合載荷時(shí)仍具有優(yōu)異的氣密封能力。

2.2 TP-G2 HP 特殊螺紋設(shè)計(jì)特點(diǎn)

（1） 優(yōu)化的密封結(jié)構(gòu)，主密封面后置，降低非正常接觸損傷幾率，如圖2 所示。采用錐對(duì)錐密封形式。

圖2 TP-G2 HP 齒型示意

（2） 密封面前端設(shè)計(jì)輔助密封面，在承受內(nèi)壓及壓縮載荷時(shí)產(chǎn)生接觸，起到加強(qiáng)密封的作用。

（3） 密封面鼻端厚度增加，提高接頭的抗過(guò)扭和抗壓縮能力。

（4） 螺紋 錐 度1 ∶16，螺距5 牙/in（1 in=25.4 mm），采用負(fù)角度勾型齒，在原有勾型齒的基礎(chǔ)上對(duì)齒型、齒高進(jìn)行了優(yōu)化，TP-G2 HP 齒型如圖2所示。接箍螺紋齒高增高，螺紋嚙合時(shí)齒頂和齒底之間有合理的間隙，降低了發(fā)生黏扣的幾率。擰接后，螺紋脂在接頭中堆積，會(huì)增加接箍外表面環(huán)向張應(yīng)力，還會(huì)降低密封面接觸壓力，螺紋之間的合理間隙，可以消除螺紋脂堆積的不利影響。

（5） 設(shè)計(jì)合理的齒側(cè)間隙，提高接頭的抗壓縮能力。接頭在承受壓縮載荷時(shí)，如果齒側(cè)間隙過(guò)大，壓縮載荷會(huì)集中到扭矩臺(tái)肩部分，合理的齒側(cè)間隙設(shè)計(jì)可以使得螺紋導(dǎo)入側(cè)在受壓縮時(shí)與扭矩臺(tái)肩共同承擔(dān)壓縮載荷。

（6） 承載側(cè)負(fù)角度設(shè)計(jì)，螺紋擰接后，接頭在承受拉伸和彎曲載荷時(shí)，承載側(cè)的分力能顯著降低內(nèi)外端徑向分離的趨勢(shì)，提高螺紋的連接性能和抗彎曲能力。在拉伸載荷作用下，負(fù)角度承載側(cè)會(huì)有“越拉越緊”的效果，如圖3 所示。

圖3 負(fù)角度承載側(cè)在拉伸載荷作用下示意

（7） 齒頂齒底平行于管體軸線，對(duì)扣更輕松。

（8） 負(fù)角度扭矩臺(tái)肩設(shè)計(jì)，與負(fù)角度承載側(cè)形成楔形效應(yīng)，增加密封結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，更適用于超深井、水平井等復(fù)雜井況。負(fù)角度扭矩臺(tái)肩提供準(zhǔn)確的擰接定位，防止密封面因過(guò)量的擰接產(chǎn)生超預(yù)期的過(guò)盈，在扭矩-圈數(shù)擰接圖形上會(huì)產(chǎn)生扭矩劇增的拐點(diǎn)，帶有扭矩臺(tái)肩的特殊螺紋標(biāo)準(zhǔn)扭矩-圈數(shù)關(guān)系如圖4 所示。

圖4 帶有扭矩臺(tái)肩的特殊螺紋標(biāo)準(zhǔn)扭矩-圈數(shù)關(guān)系

3 試驗(yàn)驗(yàn)證和有限元模擬分析

3.1 套管性能試驗(yàn)

（1） 理化性能試驗(yàn)。

對(duì)套管取樣進(jìn)行拉伸、沖擊、硬度及金相檢驗(yàn)，實(shí)測(cè)理化性能見(jiàn)表5。

表5 Φ355.6 mm×21 mm TP110S 套管實(shí)測(cè)理化性能

熱處理后得到性能優(yōu)異的回火索氏體組織，晶粒度達(dá)到ASTM 8.5 級(jí)，熱處理后組織+晶粒度如圖5 所示。

圖5 Φ355.6 mm×21 mm TP110S 套管熱處理后組織+晶粒度

（2） 抗硫化氫腐蝕試驗(yàn)。

按照NACE TM 0177—2005《H2S 環(huán)境中金屬抗硫化物應(yīng)力開(kāi)裂和應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的室內(nèi)試驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)要求，采用A 法A 溶液，進(jìn)行80%材料最小名義屈服強(qiáng)度的抗硫化氫應(yīng)力腐蝕評(píng)價(jià)試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)束對(duì)試樣進(jìn)行觀察，試樣表面沒(méi)有裂紋發(fā)生，證明Φ355.6 mm×21.0 mm TP110S 套管的抗硫化氫腐蝕性能完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求，試驗(yàn)結(jié)束后試樣表面狀態(tài)如圖6 所示。

圖6 抗硫化氫腐蝕試驗(yàn)結(jié)束后試樣表面狀態(tài)

3.2 接頭有限元模擬分析

利用有限元模擬驗(yàn)證接頭設(shè)計(jì)的合理性和可靠性，有限元模擬分析根據(jù)最新版API RP 5C5：2017《套管和油管連接件的測(cè)試程序》中油套管接頭全尺寸評(píng)價(jià)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)CAL IV 的試驗(yàn)要求進(jìn)行。

（1） 結(jié)構(gòu)模型。

將TP-G2 HP 接頭模型簡(jiǎn)化為二維軸對(duì)稱模型，忽略螺紋的螺旋升角，有限元模型基本尺寸見(jiàn)表6。

表6 Φ355.6 mm×21 mm TP110S TP-G2HP 特殊螺紋套管有限元模型基本尺寸

為保證大規(guī)格厚壁特殊螺紋接頭的密封性能，密封過(guò)盈量應(yīng)大于常規(guī)規(guī)格的密封過(guò)盈量，取0.8 mm。

根據(jù)API RP 5C5：2017 第6.3.1 節(jié)要求，最小無(wú)支撐短節(jié)長(zhǎng)度要求見(jiàn)公式（7）：

式中 Lpj—— 最小無(wú)支撐短節(jié)長(zhǎng)度，mm。

根據(jù)公式（5）確定有限元模型總長(zhǎng)度為630 mm（從接箍中面至管端）。以接箍外徑的中點(diǎn)位置為坐標(biāo)原點(diǎn)，TP-G2 HP 特殊螺紋接頭有限元分析二維結(jié)構(gòu)模型如圖7 所示。

圖7 TP-G2 HP 特殊螺紋接頭有限元分析二維結(jié)構(gòu)模型

（2） 材料模型。

有限元分析采用彈塑性材料模型，數(shù)據(jù)基于TP110S 鋼級(jí)套管的實(shí)測(cè)拉伸性能，應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)見(jiàn)表7。假設(shè)材料特性是各向同性，材料彈性模量206800 MPa，泊松比0.3。接箍鋼級(jí)同管體一致，接箍材料性能數(shù)據(jù)使用管體的實(shí)測(cè)性能數(shù)據(jù)。

表7 Φ355.6 mm×21 mm TP110S 套管實(shí)測(cè)應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)

（3） 有限元網(wǎng)格。

有限元分析結(jié)果與網(wǎng)格密度密切相關(guān)，選擇合理的網(wǎng)格尺寸至關(guān)重要。模型網(wǎng)格基本尺寸為1 mm，螺紋、密封面、扭矩臺(tái)肩部位需進(jìn)行網(wǎng)格細(xì)化，基本尺寸為0.1 mm。有限元模型網(wǎng)格劃分如圖8 所示。

圖8 TP110S 套管有限元模型網(wǎng)格劃分

單元類型選擇CAX4R 軸對(duì)稱線性縮減積分單元，此單元類型能夠在保證計(jì)算精度的同時(shí)大幅提高計(jì)算效率。

（4） 載荷的計(jì)算。

根據(jù)API RP 5C5—2017 標(biāo)準(zhǔn)CAL Ⅳ試驗(yàn)要求，接頭承受的載荷類型包含拉伸、壓縮、內(nèi)壓、外壓及彎曲。A 系試驗(yàn)載荷包絡(luò)線如圖9 所示。

圖9 A 系試驗(yàn)載荷包絡(luò)線

根據(jù)實(shí)際使用工況，Φ355.6 mm×21.0 mm TP110S 套管在井口承受拉伸加內(nèi)壓載荷復(fù)合載荷，符合第一象限的載荷點(diǎn)條件，試驗(yàn)載荷的計(jì)算根據(jù)套管實(shí)測(cè)外徑、壁厚及實(shí)測(cè)材料屈服強(qiáng)度，根據(jù)天津鋼管TP110S 鋼級(jí)拉伸試驗(yàn)規(guī)定，將總伸長(zhǎng)率為0.7%處的應(yīng)力作為材料屈服強(qiáng)度，套管實(shí)測(cè)材料屈服強(qiáng)度為800 MPa，接箍的屈服強(qiáng)度設(shè)定為與管體一致。

（5） 載荷的施加方式。

有限元模型為軸對(duì)稱模型，且只包含半個(gè)接箍，在接箍中間部位施加對(duì)稱邊界條件，只對(duì)節(jié)點(diǎn)的軸向位移進(jìn)行限制。分析結(jié)果與載荷的施加位置及方式密切相關(guān)，根據(jù)套管實(shí)際受力情況，拉伸和壓縮載荷施加在管體的端部。內(nèi)壓載荷施加在套管內(nèi)表面、接箍?jī)?nèi)表面和扭矩臺(tái)肩至主密封面前端，以模擬復(fù)合力試驗(yàn)中在外端臺(tái)肩上刻槽的情形，更直接的考驗(yàn)密封面的密封能力。載荷施加方式如圖10 所示。

圖10 TP110S 套管有限元模擬載荷施加方式

（6） 接觸屬性。

在模擬螺紋接頭的過(guò)盈配合時(shí)，通常采用的方法為定義接觸對(duì)，通過(guò)預(yù)置一定穿透量，即過(guò)盈量（這里取外螺紋端和內(nèi)螺紋端尖點(diǎn)徑向過(guò)盈量0.8 mm），來(lái)模擬外螺紋端和內(nèi)螺紋端的過(guò)盈配合，并在第一個(gè)載荷步逐漸消除穿透。接觸的公式統(tǒng)一為有限滑動(dòng)，點(diǎn)對(duì)面的離散方法。接觸的法向?qū)傩詾椤坝步佑|”，即接觸面之間能夠傳遞的接觸壓力大小不受限制，當(dāng)接觸壓力變?yōu)? 或負(fù)值時(shí)，兩個(gè)接觸面分離，并且去掉相應(yīng)節(jié)點(diǎn)上的接觸約束。切向?qū)傩詾闊o(wú)摩擦類型，提高模型的收斂性。

（7） 有限元模擬結(jié)果。

結(jié)合實(shí)際工況，Φ355.6 mm×21.0 mm TP110S TP-G2 HP 特殊螺紋套管用于井口，接頭主要承受拉伸載荷和內(nèi)壓，第一象限載荷點(diǎn)與實(shí)際工況相符合，第一象限各載荷點(diǎn)密封面接觸壓力如圖11 所示。

圖11 TP110S 套管有限元模擬第一象限各載荷點(diǎn)密封面接觸壓力

以第一象限載荷點(diǎn)14a95 為例，接頭承受拉伸+內(nèi)壓的復(fù)合載荷，有限元模擬后應(yīng)力狀態(tài)如圖12 所示。

圖12 TP110S 套管有限元模擬載荷點(diǎn)14a95 應(yīng)力云圖

從計(jì)算結(jié)果中可以看出，在拉伸+內(nèi)壓的復(fù)合載荷作用下，密封面仍能保持較高的接觸壓力，應(yīng)力應(yīng)變分布合理，保證了接頭的結(jié)構(gòu)完整性和密封性能。

3.3 接頭單軸抗內(nèi)壓試驗(yàn)

因試驗(yàn)設(shè)備能力限制，無(wú)法進(jìn)行拉伸+內(nèi)壓的復(fù)合力試驗(yàn)，只進(jìn)行單軸抗內(nèi)壓試驗(yàn)，試驗(yàn)照片如圖13 所示。參照載荷點(diǎn)15a95，試驗(yàn)壓力為91 MPa，保壓時(shí)間60 min，試驗(yàn)結(jié)果未發(fā)生泄漏，單軸抗內(nèi)壓試驗(yàn)曲線如圖14 所示。

圖13 TP110S 套管有限元模擬載荷點(diǎn)15a95 單軸抗內(nèi)壓試驗(yàn)示意

圖14 TP110S 套管有限元模擬單軸抗內(nèi)壓試驗(yàn)曲線

Φ355.6 mm×21.0 mm TP110S TP-G2 HP 特殊螺紋套管已累計(jì)供貨近1000 t，應(yīng)用于川渝地區(qū)，完全滿足油田高抗內(nèi)壓的工況需求。

4 結(jié)論

（1） 通過(guò)合理的煉鋼、軋制和熱處理工藝控制，獲得綜合性能良好的Φ355.6 mm×21.0 mm、TP110S 套管，套管的理化性能和抗腐蝕性能符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

（2） 利用有限元模擬分析和抗內(nèi)壓試驗(yàn)驗(yàn)證了Φ355.6 mm×21.0 mm 規(guī)格TP-G2 HP 特殊螺紋接頭在承受復(fù)合載荷和高內(nèi)壓時(shí)仍能保持結(jié)構(gòu)完整性和優(yōu)異的密封性能，說(shuō)明TP-G2 HP 特殊螺紋接頭的螺紋齒形和密封結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，能夠滿足油田高抗內(nèi)壓的工況需求。