1套管接頭上扣扭矩分析 　　特殊扣石油套管接頭由接箍和管體兩部分組成,如圖1所示。為了滿足一定的密封性能,在接頭端部設(shè)有錐面對(duì)錐面的金屬密封和扭矩臺(tái)肩,扭矩臺(tái)肩一般采用逆向結(jié)構(gòu),除了起輔助密封作用外,還起過載保護(hù)的作用。連接螺紋采用錐管螺紋,螺紋長(zhǎng)度為L0。螺紋主要起連接作用,在設(shè)計(jì)螺紋牙時(shí)主要考慮連接強(qiáng)度。本接頭采用的螺紋結(jié)構(gòu)見圖2。為了防止松扣以及跳扣現(xiàn)象[8],使套管接頭能夠承受相當(dāng)于管體的抗拉強(qiáng)度,采用鉤型螺紋牙(螺紋的承載角為負(fù)值)。由于承載角過小不易加工,采用-3°承載角;為了改螺紋牙接觸應(yīng)力,防止多次上扣發(fā)生黏扣現(xiàn)象,螺紋錐度設(shè)置為1∶16,中徑線與軸向的夾角為γ;接箍的螺紋牙齒高大于管體螺紋牙齒高,上扣完成后接箍的齒頂與管體的齒底過盈配合,接箍的齒底和管體的齒頂具有一定間隙,降低螺紋的應(yīng)力集中。 　　螺紋的導(dǎo)向面主要起到引扣的作用,接箍的齒頂和管體的齒底接觸長(zhǎng)度為HJ,螺距為P;螺紋的承載面承受密封面和扭矩臺(tái)肩的軸向載荷,以及工作環(huán)境下管體自重引起的軸向拉力。 　　為了保證接頭的連接完整性和密封完整性,在彈性范圍內(nèi)應(yīng)選取較大的密封面徑向過盈量和扭矩臺(tái)肩軸向過盈量,通過有限元分析,密封面的徑向過盈量δm大為0.35 mm,扭矩臺(tái)肩軸向過盈量δt大為0.11 mm。 　　3.2螺紋牙徑向過盈量 　　為了保證石油套管接頭的連接性能,保證接頭的結(jié)構(gòu)完整性,需要一定的螺紋牙徑向過盈量,普遍認(rèn)為螺紋牙徑向過盈扭矩T1占總上扣扭矩TD的0.2左右,因此,要合理控制螺紋牙徑向過盈量,本文將該比值控制在0.18-0.22 　　螺紋牙徑向過盈量主要受上扣圈數(shù)、螺紋錐度、中徑尺寸偏差等因素影響,圖10示出了螺紋牙徑向過盈量為0～0.24 mm時(shí),總上扣扭矩TD以及T1與TD比值的變化情況。