Nach der Standardisierung von API -Verbindungen in den 1920er Jahren und der Einführung von Stützverbindungen in den 1950er Jahren begannen die 1960er und 1970er Jahre die Entwicklung von Premium -Verbindungen unter vielen etablierten Herstellern. Dies war eine Reaktion auf eine wachsende Nachfrage nach Verbindungen, die horizontale und abweichende Brunnen unterstützen, in größeren Tiefen abschneiden und höhere Temperaturen und Drücke standhalten. Diese Hersteller begannen, ihre eigenen proprietären Verbindungsdesigns zu entwickeln, darunter US Steel's Uss Liberty ™, JFEs JFEBEAR ™ und TMKs TMK Up ™, wobei jede Permeation drei Entwicklungsphasen durchläuft:
Phase eins: Entwicklung der Verbindungsgeometrie, um Kräften standzuhalten
Nach der identifizierten Zielleistung werden einzigartige Fadenformen entwickelt, um eine verbesserte Spannung, Komprimierung und Drehmomentwiderstand von Fall zu Fall zu fördern. Diese Konstruktionen werden durch Metall-Metall-Dichtungen gestärkt, die eine gasdichtere Siegel erzeugen. Dieser Zugabe beseitigt den Bedarf an Vertrauen in die Gewindeform oder die Gewindeverbindung zum Versiegelung.
Phase zwei: Extrapolieren von Design auf eine Vielzahl von Größen und Klassen
Sobald die Zielleistung erreicht ist, wird das Design für das Testen gegen verschiedene Größen und Noten extrapoliert, um seine Wirksamkeit zu bestimmen. Die meisten Hersteller werden ein Produktlinienkonzept befolgen, um die Versiegelbarkeitsleistung zwischen einer großen Größe und einem Gewichtsbereich zu bestätigen, bei dem die dickere und dünnere Seite einer repräsentativen Größe sowohl durch physikalische Test als auch durch die Dichtungsergie (Kontaktdruckbereich) bestätigt wird, berechnet durch FEA
Phase drei: Tests nach Standards, gefolgt von Feldtests
Es gibt eine Reihe von Standards für die entsprechenden Tests von Verbindungen, die nachstehend ausführlicher untersucht werden. Diese Standards traten erstmals in den neunziger Jahren in Kraft und sind in den letzten 30 Jahren zunehmend schwerwiegender geworden, um Sicherheit und Konsistenz zu gewährleisten. Durch die Erfüllung der Anforderungen dieser standardisierten Tests sowie Feldtests können Endbenutzer in der Qualität des fertigen Produkts zuversichtlich sein,
Verwenden von Premium -Verbindungen
Im Gegensatz zu API -Verbindungen verfügen Premium -Verbindungen über ein optimiertes internes Profil, das die Turbulenzen verringert und einen besseren Fluss fördert. Dieses Design wird durch die Einbeziehung einer internen oder externen Drehmomentschulter, die während der Make -up als Positionierstopp dient, weiter verbessert, was eine kontrollierte Drehmomentanwendung ermöglicht, während die Reifenspannung und das Klingen im Vergleich zu API -Verbindungen begrenzt werden. Die Schulter befindet sich typischerweise neben der Metall-Metall-Siegel, und die Wirkung der Schultern hat die Versiegelungsflächen an, um eine gasdichtes Dichtung zu bilden. Die Metall-Metall-Dichtung verhindert eine interne oder externe Druckleckage, eine von den Gewinnen unabhängige Merkmale. Dies bedeutet, dass die Gewindeform nicht für die Versiegelbarkeit angewiesen werden muss, damit sie in bestimmten Anwendungen auf Funktionen zugeschnitten werden kann, ohne ein Siegel zu bilden. Da sie keine Metall-Metall-Siegel aufweisen, sind API-Verbindungen auf die Integrität der Gewindeverbindung beschränkt und für Gasanwendungen nicht empfohlen.
OCTG -Industriestandards
In den späten neunziger Jahren hatten die Anforderungen an die physischen Tests durch die Einführung von API 5C5 eine gewisse Standardisierung. Im Jahr 2002 waren sich Endbenutzer und Hersteller im Jahr 2002 ein, dem ISO 13679-Protokoll zu folgen, das Verbindungsanwendungsniveaus (CAL) mit zunehmendem Schweregrad erstellt hat. Cal IV war der strengste und extremste Test und stellte Verbindungen durch verschiedene Make- und Bruchzyklen, Heiz- und Kühlzyklen sowie mehrere Zyklen um das VME in allen vier Quadranten ein. Überarbeitungen zu ISO 13679 wurden 2009 und 2011 vorgenommen, die die Stimmgenehmigungsstufe nicht verabschiedet haben. Die API übernahm die Bearbeitung des Dokuments und die API RP 5C5 wurde 2017 veröffentlicht. Dies folgte dann von ISO 13679 im Jahr 2019, was ähnlich ist. Die Testspezifikationen zielen darauf ab, den Schweregrad der Tests zu erhöhen, um strengere globale Standards aufgrund des für OCTGs erforderlichen Anstiegsdrucks, Temperaturen und Tiefen zu erfüllen.
Anwendungen
Wie bereits beschrieben, beseitigt die Einbeziehung von Metall-Metall-Dichtungen in Premium-Verbindungen die Notwendigkeit, dass die Gewindeform das einzige Mittel ist, um die Integrität des Siegels zu gewährleisten. Infolgedessen kann das Thread -Design so angepasst werden, dass er der spezifischen Anwendung, für die er eingesetzt wird, am besten geeignet ist. Beispielsweise könnten bestimmte Fadenformulare wie Keil- oder Dove-Tail-Designs verwendet werden, um höhere Drehmomente zu erreichen, während Hakenfadendesigns eine erhöhte Spannung/Biegung ermöglichen. Es besteht auch die Option, dass die Threads so konzipiert werden, dass sie das Stechen und Laufen im Feld helfen.
Als kritische Komponenten in der Öl- und Gas -Extraktionsausrüstung führen Verbindungen wichtige Funktionen aus - eine Verantwortung, die mit Premium -Verbindungen auf außergewöhnliche Werte erhöht wurde. Diese technischen Wunder repräsentieren den Höhepunkt der Brunnenintegrität und dienen als Kronjuwelen für Branchenführer.
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