螺纹密封脂使用性能评价方法

摘 要：螺纹密封脂是在螺纹上扣前涂敷的一种辅助材料，摩擦性能、抗粘扣性能和密封性能是其重要的使用性能评价指标。通过研究确定了螺纹密封脂使用性能的评价方法，可有效评价其摩擦性能、抗粘扣性能和密封性能，提高油田螺纹密封脂的质量和适用性。

关键词：螺纹密封脂;摩擦性能;抗粘扣性能;密封性能

1 现状背景

油气井的寿命和产量在很大程度上取决于管柱的结构完整性和密封完整性。与管体相比螺纹接头是相对较弱的部位，也是最易损坏的部位。据统计，套管柱失效的86%、油管柱失效的55%出现在接头处，每起失效事故平均损失为10万美元，主要原因是螺纹接头连接强度和密封能力受到破坏。

螺纹脂是在螺纹上扣前涂敷的一种辅助材料，在螺纹上卸扣过程中对螺纹起润滑作用，在螺纹服役过程中起辅助密封和保護作用。在螺纹接头的形式和加工参数确定以后，螺纹接头的密封性能与所使用的螺纹脂有着密切的关系。

目前油田使用的螺纹密封脂主要是以油基脂为基础脂，各种添加剂和金属铅、锌、铜、石墨粉等固体填料组成，执行标准为GB/T 23512。GB/T 23512中摩擦性能、抗粘扣性能、流体密封性能等关键使用性能的检测评价，未明确指定评价方法，也未给出具体技术要求。导致GB/T 23512检验合格的螺纹密封脂，实际应用不好用的问题。

2 摩擦性能评价

首先使用参考螺纹脂上、卸扣，使用最大螺纹脂涂抹量，分别均匀涂抹各内螺纹和外螺纹。先手紧到手紧紧密距，再机紧接箍端面到达外螺纹消失点，且最大扭矩不超过GB/T 17745推荐扭矩值的125%。上扣后10min内应卸扣，卸扣后清洁螺纹表面并检查试样，详细记录接头状况。机器卸扣圈数应在机紧圈数～机紧圈数+1圈之间，然后手动卸扣。

然后试验螺纹脂上、卸扣，使用最大螺纹脂涂抹量，分别均匀涂抹各内螺纹和外螺纹。先手紧到参考螺纹脂的手紧紧密距，再机紧接箍端面到达外螺纹消失点，记录此时的扭矩值，应在GB/T 17745推荐扭矩值的75%～125%之间。上扣后10min内应卸扣，卸扣后清洁螺纹表面并检查试样，详细记录接头状况。机器卸扣圈数应在机紧圈数～机紧圈数+1圈之间，然后手动卸扣。

记录卸扣最大扭矩值，不应超过上扣推荐扭矩值的1.8倍。重复以上步骤进行第2次和第3次试验螺纹脂上、卸扣。每次卸扣后观察是否粘扣，轻微粘扣应修复，发生明显粘扣后，应尽可能的修复，然后进行最终上扣（扭矩达到推荐扭矩值的125%，但接箍端面超过外螺纹消失点不应大于2圈），不再卸扣，并直接进行密封性能试验。卸扣扭矩达到上扣推荐扭矩值的1.8倍时，停止卸扣，重新上扣到扭矩达到GB/T 17745推荐扭矩值的125%，但接箍端面超过外螺纹消失点不应大于2圈，不再卸扣，并直接进行密封性能试验。

3 抗粘扣试验

使用最大螺纹脂涂抹量，分别均匀涂抹各内螺纹和外螺纹。先手紧到参考螺纹脂的手紧紧密距，再机紧到扭矩达到GB/T 17745推荐扭矩值的125%，但接箍端面超过外螺纹消失点不应大于2圈。上扣后10min内应卸扣，卸扣后清洁螺纹表面并检查试样，详细记录接头状况。机器卸扣圈数应在机紧圈数～机紧圈数+1圈之间，然后手动卸扣。

记录卸扣最大扭矩值，不应超过上扣推荐扭矩值的1.8倍。重复以上步骤进行第2次至第6次试验螺纹脂上、卸扣。每次卸扣后观察是否粘扣，轻微粘扣应修复，发生明显粘扣后，应尽可能的修复，然后进行最终上扣，不再卸扣，并直接进行密封性能试验。卸扣扭矩达到上扣推荐扭矩值的1.8倍时，停止卸扣，重新上扣到扭矩达到GB/T 17745推荐扭矩值的125%，但接箍端面超过外螺纹消失点不应大于2圈，不再卸扣，并直接进行密封性能试验。第6次试验螺纹脂上、卸扣后，进行最终上扣，不再卸扣，并直接进行密封性能试验。

4 水密封性试验

试验螺纹连接系统两端的接箍分别用密封端塞和打压端塞封死，端塞与接箍螺纹为了保证密封应使用螺纹密封胶带等密封材料辅助密封。试验压力将用纯水供给，试验中使用的石油管柱应该能够在最短8h的时间内，承受最大70MPa的测试压力。试验压力，起始压力为7.0MPa，压力每次增加7.0MPa，并保持15min，压降超过0.7MPa记为泄漏，记录最高不泄露压力作为最终结果。

5 结论

利用以上螺纹密封脂使用性能评价方法开展螺纹密封脂使用性能评价，可有效提高油田螺纹密封脂的质量和使用性能。

参考文献：

[1]曹峰等.新型螺纹脂密封性能测试程序研究[J].国外油田工程，2010（7）：43-45.

作者简介：

邵长彬，2011年6月毕业于中国石油大学（华东），热工系，动力工程及工程热物理专业，硕士，2011年7月至今从事润滑油、润滑脂、防冻液等产品检验和油田精大稀关设备润滑状态监测及故障诊断工作，中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司技术检测中心，润滑剂检测室主任。