ICS 75.180.10 E92 备案号：65478—2018
SY
中华人民共和国石油天然气行业标准
SY/T 7414—2018
套管和油管接头扭矩一位置控制方法
Torque-position assembly guidelines for casing and tubing connections
2018一10一29发布
2019一03一01实施
国家能源局 发布 SY/T 7414—2018
目 次
前言
I
范围 2 术语和定义背景技术
1
3 3.1 扭矩一位置应用 3.2 API接头密封结构 3.3 螺纹脂 3.4 接箍涂层或镀层 3.5 螺纹特征、测量和检查 3.6 扭矩控制和监测 4 程序
4.1 总则 4.2 扭矩一 一位置表 4.3 位置控制 模板 4.4 螺纹脂的应用 4.5 上扣速度 4.6 工厂端轴向位置带附录A（资料性附录） 实施辅助事项附录B（规范性附录） 扭矩一位置表（国际单位）附录C（规范性附录) 扭矩一 位置表 （英制单位）参考文献
E
广
9
15
24
34 SY/T7414—2018
前
本标准按照GB/T1.1一2009《标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写》给出的规则起草。 本标准采用翻译法等同采用APITR5TP：2013《API套管和油管螺纹接头扭矩一位置上扣导则》。 请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由石油管材专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：中国石油集团石油管工程技术研究院、山东永利精工石油装备有限公司、
中国石油天然气股份有限公司西南油气田分公司宝山钢铁股份有限公司、库尔勒凯泰石油技术服务有限责任公司、中国石油天然气股份有限公司辽河油田分公司。
本标准主要起草人：王鹏、王凯、冯春、张益铭、张华礼、赵永安、吴立中、罗恩勇、方伟。
II SY/T7414—2018
套管和油管接头扭矩一位置控制方法
1范围
本标准规定了API螺纹接头的上扣控制方法，提供APISpec5B（机紧圈数）和APIRP5C1 （最佳扭矩）之外的备选方法。鉴于上扣扭矩和最终位置共同用于上扣的接受判据，该方法简称为 “扭矩一位置”。接头限于符合APISpec5B的螺纹类型。附录A给出了扭矩一位置的检查项目、在钻井平台上操作的注意事项以及在现场发现问题后一些常见及可能的检修措施。
本标准适用于附录B所述钢级、规格的SC（短圆螺纹套管）、LC（长圆螺纹套管）、BC（偏梯形螺纹套管）和EU（外加厚油管）接头。扭矩一位置是为成功完成上扣而依赖于控制过程的精确操作方法。以下规定的上扣步骤，将提高最终上扣接头性能。
2
术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
牙顶高addendum 从牙顶到中径线的距离。
2.2
接头 connection 单独的外螺纹上扣进入接箍的一端。
2.3
顶径 crestdiameter 外螺纹或者内螺纹在距离外螺纹鼻端或者接箍端面一定轴向距离位置的牙顶测量的直径。
2.4
现场端上扣field-endmake-up 在钻井平台上上扣后入井的接箍一侧。
2.5
工厂端上扣mill-endmake-up 在管子装运至作业场地前上扣的接箍一侧。该接头上扣操作通常是在外螺纹加工厂（制管厂或管
加工厂）完成的，如图1所示。 2.6
位置带positionband 模印彩色标记应用于距外螺纹鼻端特定轴向距离的位置，用作上扣过程中外螺纹在接箍内部位置的外
部参考点（见图4）。此外，可通过目测比对接箍端面的位置判断最终上扣的接受或者拒收（见图2和图3）。 2.7
扭矩一位置torque-一position 以基于外螺纹在接箍内部位置和最终扭矩作为选定API接头上扣接受标准的上扣控制技术。 SY/T7414—2018
2.8
4T 用于外径219.08mm（85/gin）~508.00mm（20in）BC套管接头的扭矩一位置变化，采用镀锡接箍和
含有特氟龙颗粒的螺纹脂。4T为扭矩、三角形、锡和特氟龙的英文首字母缩写。
3背景技术
3.1扭矩一位置应用
扭矩一位置是API接头上扣的精确控制方法。接头使用液压大钳在规定的扭矩范围内上扣，使接箍端面旋进至管体外表面模印的位置带。不能同时满足扭矩和位置判据的接头应拒收。
扭矩一位置上扣方法以及该标准的使用应征得用户与制造商的同意。应在指定的制管厂、加工
和钻井平台上按规范上扣以确保接头正确上扣（见图1、图2和图3）。 3.2API接头密封结构
API接头依赖牙侧接触压力形成有效密封，以颗粒性螺纹脂塞积8牙圆螺纹接头（SC，LC， EU）的牙顶一牙底间隙和偏梯形接头的牙侧间隙。
在产生干涉的接头中，外螺纹和接箍螺纹加工成为匹配的角度或者锥度。接头上扣后，外螺纹旋人接箍产生接触压力。该接触或承受压力构成该接头的密封机制。为形成抵抗泄漏的密封，牙侧的承受压力必须大于管体内压。
除了牙侧承受的压力之外，有必要使用螺纹脂和适合的接箍螺纹涂层或镀层来形成有效密封。该螺纹脂和涂/镀层的组合阻止了气体或者流体在牙顶一牙底间隙和牙侧间隙的流动。
通过使用符合APISpec5CTSR13的带密封环接箍，部分规格和接头的密封性得到提高。由于
没有密封环而需要高的上扣扭矩，因此这些接头推荐应用密封环。带密封环接箍，是在涂抹螺纹脂和进行上扣前，将非金属的密封环安装在接箍内的密封环槽中。 3.3螺纹脂
螺纹脂有三项基本功能： a）在螺纹牙廓填充螺纹间隙。 b）上扣过程中润滑螺纹。 c）抵抗金属一金属接触导致的磨损。 大多数螺纹脂包含悬浮于润滑脂载体中的颗粒物，颗粒物的类型和比例决定了螺纹脂的性能。 扭矩一位置技术的提出是基于采用APIRP5A3参考螺纹脂（以前称之为API修正螺纹脂）的8
牙圆螺纹和非4T偏梯形接头以及采用特氟龙基螺纹脂的BC4T接头上扣过程。 3.4接箍涂层或镀层
以扭矩一位置参数上扣的API接箍宜在螺纹上磷化或者镀锡来避免上扣过程中的磨损，同时为保证密封完整性提供帮助。选用的涂层或镀层类型影响上扣扭矩。镀锡接箍的扭矩值远低于磷化接箍，因此在表格中给出不同的扭矩值范围。表中带密封环接箍的扭矩值是针对磷化螺纹，而BC4T上扣则要求是镀锡螺纹。
应用于接箍的典型磷化层厚度在0.03mm（0.001in）以内。对于镀锡接箍，锡层的厚度和均匀性应仔细检查。镀层不均匀可导致上扣不稳定、黏扣和潜在的泄漏通道。锡镀层的厚度应在0.064mm～ 0.114mm（0.0025in~0.0045in）之间。 2 SY/T7414—2018
现场上扣扭矩
位置带
工厂端上扣的接箍
图1 扭矩一位置上扣图
接受
在最小和最大扭矩之间上扣
接箍断面在位置带内
图2 位置上扣接受判据
拒收
上扣扭矩<最小扭矩
上扣扭矩>最大扭矩
口
位置带完全被接箍端面覆盖
接箍端面不在位置带内
图31 位置上扣拒收判据
3 SY/T7414—2018
LC扭矩一位置上扣指南
套管尺寸：193.68mm（7/in），50.15kg/m（33.701b/ft），P-110Lc（镀锡）
中
扭矩
位置
D,:107.95mm(4.250in) T 10575N-m(78001bfft) D,:114.30mm(4.500in) w：15999N·m（11800bf-ft)
图4扭矩一位置示例
螺纹特征、测量和检查
3.5
按照APISpec5B满足所有螺纹参数要求能确保顺利上扣和服役性能。螺纹高度、螺距和锥度的显著变化可影响接头上扣扭矩和服役性能。
顶径和椭圆度是APISpec5B新版中没有给出的两个重要附加测量参数。为了获得接头更一致的上扣结果、更少的上扣拒收率和更好的服役性能，推荐在订购管子时对顶径和椭圆度进行检测。注意，为了获得符合公差要求的螺纹顶径宜严格控制APISpec5B要求的其他螺纹参数。此外，牙顶高同顶径和中径相关，因此螺纹加工时宜对牙顶高进行测量。
根据中径量规制造商给出的测量程序，沿着螺纹圆周方向测得局部顶径的最大和最小值（通常表示为名义数值的变化量）。表1和表2所列的平均顶径定义为最小和最大直径的平均值。螺纹的椭圆度定义为最小和最大顶径的代数差。确定椭圆度极限的公式在表3中给出。
注：满足APISpec5B螺纹特征检验规范的一些外螺纹和接箍螺纹组合可能无法满足扭矩一位置上扣参数。然而，
满足表2所建议的平均顶径目标值范围的外螺纹和接箍螺纹，上扣时满足扭矩和位置要求的概率更大。
表1根据APISpec5B转换的平均顶径公差
螺纹类型 8牙
接箍
外螺纹
±0.20mm（±0.008in） 0.0.15mm（0.006in） -00.20mm（0.008in)
±0.20mm（±0.008in) 0,0.15mm（0.006in) -0,0.20mm（0.008in)
偏梯形<339.72mm（13/gin）偏梯形>339.72mm（13/gin）
表2 平均顶径的推荐公差
接箍
外螺纹
螺纹类型 8牙
±0.10.mm（±0.004in) -0,0.10mm（0.004in） -0,0.10mm（0.004in）
-0,0.15mm（0.006in) -0,0.15mm(0.006in) 0,0.15mm（0.006in）
偏梯形≤339.72mm（13/gin）偏梯形>339.72mm（13/gin）
表3螺纹椭圆度公差
管外径/壁厚比值
最大椭圆度 OD×0.08mm(0.003in) OD×0.10mm(0.004in)
<20 >20
4