NO336187B1 - Gjengeskjøt for et oljebrønnrør og fremgangsmåte for fremstilling av det samme - Google Patents
Gjengeskjøt for et oljebrønnrør og fremgangsmåte for fremstilling av det samme Download PDFInfo
- Publication number
- NO336187B1 NO336187B1 NO20063788A NO20063788A NO336187B1 NO 336187 B1 NO336187 B1 NO 336187B1 NO 20063788 A NO20063788 A NO 20063788A NO 20063788 A NO20063788 A NO 20063788A NO 336187 B1 NO336187 B1 NO 336187B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- oil well
- well pipe
- threaded
- threaded joint
- thread
- Prior art date
Links
- 239000003129 oil well Substances 0.000 title claims abstract description 45
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 38
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 34
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims description 29
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 11
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 7
- 235000013405 beer Nutrition 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 38
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 22
- 239000011806 microball Substances 0.000 description 9
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 3
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 3
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 3
- VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)-N-[3-oxo-3-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)propyl]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C(=O)NCCC(N1CC2=C(CC1)NN=N2)=O VZSRBBMJRBPUNF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 2
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 1-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]-2-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)N1CCN(CC1)C(CN1CC2=C(CC1)NN=N2)=O HMUNWXXNJPVALC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N Acetylene Chemical compound C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 238000007429 general method Methods 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- 238000005480 shot peening Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
- C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
- C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
- C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
- B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
- B24C1/10—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for compacting surfaces, e.g. shot-peening
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/06—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints characterised by the shape of the screw-thread
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
- C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/47—Burnishing
- Y10T29/479—Burnishing by shot peening or blasting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Heat Treatment Of Articles (AREA)
- Fuel-Injection Apparatus (AREA)
- Forging (AREA)
Description
Det tekniske område for oppfinnelsen
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en gjenget skjøt for et oljebrønnrør og en fremgangsmåte for fremstilling av denne skjøt.
Bakgrunn for oppfinnelsen
I de senere år ettersom eksplorasjons- og utvinningsmetodene for olje- og gassfelt er blitt forbedret, er det ikke uvanlig å produsere olje fra oljefelt ved en dybde på flere tusen meter. Et enormt antall oljebrønnrør anvendes i slike olje-brønner og hvert oljebrønnrør opprettholder tetningsegenskapene ved hjelp av en gjenget skjøt og oljebrønnrørene forbindes til en sammenhengende rørstreng for anvendelse.
Japansk allment tilgjengelig patentsøknad H06-99354 beskriver en teknikk hvori en metall-til-metall tetningsdel av en stålrørskjøt underkastes kuleblåsingsbehandling for å forbedre gnagingsmotstanden ved hjelp av forhøyelse av overflatehardheten. Videre beskriver allment tilgjengelig japansk patentsøknad H08-145248 en teknikk hvori hardheten av en gjenget tapptetningsdel eller en gjenget sokkeltetningsdel forhøyes og overflateruheten av den gjengede tetningsdel med den forhøyede hardhet foreskrives å være 0,25 til 1,00 um slik at gnagingsmotstanden av stål med høyt krominnhold inneholdende 10 vekt% eller mer Cr forbedres.
Beskrivelse av oppfinnelsen
Problemer som skal løses ved oppfinnelsen
I de senere år har utviklingen av olje- eller gassfelt i havområder spredt seg til dypere lokaliseringer og lokaliseringer hvor utviklingen er vanskeligere. Følgelig er tretthetsbruddstyrke mer viktig enn gnagingsmotstanden i rør under havet mellom sjøbunnen og rigger på havbunnen, og det etterspørres derfor skjøter med høy tretthetsfrakturstyrke.
En av metodene for å forhøye tretthetsbruddstyrken av de gjengede skjøter for oljebrønnrør er en metode hvori forlengingsrørskjøter for oljeproduksjon opp-rinnelig produsert med den høye tretthetsfrakturstyrke går over gjenger eller spesielle skjøter utvikles for anvendelse, men en slik metode koster mye penger. Kravene til eksisterende spesielle skjøter eller de eksisterende spesielle skjøter som har den nødvendige ytelse som skyldes forbedringen er derfor økende. På den annen side er en generell metode for å forhøye tretthetsbruddstyrken av materialer, en metode for å utøve kuleblåsingsbehandling på overflaten av materialer slik at overflatehardheten forhøyes vanlig kjent.
Japansk allment tilgjengelige patentsøknader 6-99354 og 8-145248 inkluderer ikke noen idé om å forbedre tretthetsbruddstyrken og deres innhold viser således ikke tekniske anordninger for å forbedre tretthetsbruddstyrken.
Videre er kilden for tretthetsbruddet i de gjengede skjøter for oljebrønnrør oftest de gjengede deler og det er således vanskelig å behandle de gjengede deler jevnt ved å anvende den konvensjonelle kuleblåsing. Dette er på grunn av at de gjengede skjøter for oljebrønnrør generelt adopterer en spesiell gjenget form som for eksempel en API gjenget form.
For eksempel, i tilfellet av en sagtannformet gjenge vist i figur 7, har en krum hjørnedel av et gjenget bunnhjørne som er et kritisk punkt for tretthetsbruddstyrke i de gjengede skjøter en radius på 0,2 mm. Det er derfor ikke mulig å oppnå ensartet hardhet ved å utføre den konvensjonelle kuleblåsing som anvender partikler med en minimumsdiameter på omtrent 0,5 mm på denne del. Det er spesielt ikke tale om å forsøke å utøve den konvensjonelle kuleblåsing på en gjenget skjøt for et oljebrønnrør med en API rundgjengeform som vist i figur 8.
JP H08145248 A omtaler en gjenget skjøt for et oljebrønnrør med restspenninger i overflatesjiktet.
JP H04269166 A beskriver en metode for bedret motstand mot utmating ved bruk av restspenninger lavere enn -400 MPa.
JP H0699354 A beskriver overflatebehandling av en gjengeskjøt ved sprøy-ting med partikler.
Det er derfor et formål for den foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en
gjenget skjøt for et oljebrønnrør hvori den tilstrekkelige tretthetsbruddstyrke sikres ved å forbedre en konvensjonell gjenget skjøt for et oljebrønnrør tildannet med en gjenge med en spesiell form som for eksempel en API sagtanngjengeform eller en rund gjengeform, og en fremgangsmåte for fremstilling av den samme skjøt.
Midler for å løse problemene
Den foreliggende oppfinnelse skal forklares i det følgende. For lettere å for-stå den foreliggende oppfinnelse er henvisningstall i de vedføyde tegninger an-brakt i parenteser, men den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til formene i tegningene angitt i parentesene.
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en gjenget skjøt for et oljebrønnrør hvori en restspenning i aksial retning av en gjengebunndel er -400 MPa eller mindre som en verdi av røntgenspenningsanalyse mellom en overflate og en del med en dybde på 40 um, og hvori en gjengeform av den gjengede skjøt for et oljebrønnrør er hvilken som helst av en sagtanntypegjenge og en rundgjenge.
En foretrukket utførelsesform av den gjengede skjøt er utdypet i krav 2.
Videre oppnås målene med foreliggende oppfinnelse ved en fremgangsmåte for fremstilling av en gjenget skjøt for et oljebrønnrør, omfattende et trinn med å injisere og sprøyte partikler med hardhet HRC50 eller mer og en partikkeldiameter på 50 til 100 um på en overflate av et materiale som skal behandles, hvilken overfalte utgjør den gjengede skjøt ved et lufttrykk på 0,3 til 0,5 MPa, hvori en gjengeform av den gjengede skjøt for et oljebrønnrør er hvilken som helst av en sagtanngjengetype og en rundgjenge.
Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 4 og 5.
Det er omtalt en gjenget skjøt for et oljebrønnrør hvori en restspenning (egenspenning) i aksial retning av en gjenget bunndel er -400 MPa eller mindre som en verdi i røntgenstråle spenningsanalyse mellom en overflate og en del med en dybde på 40 um.
I den gjengede skjøt for et oljebrønnrør er restspenningen på 400 MPa eller mer i trykkretningen fra overflaten av et metallisk materiale som utgjør skjøten i en dybde av 40 um av delen. Sprekker blir derfor knapt generert nær materialoverflaten og tretthetsbruddstyrken av det metalliske materiale er høy. Den gjengede skjøt for et oljebrønnrør som kan anvendes i dypere olje- og gassfelt hvor utvikling er vanskelig kan derfor tilveiebringes.
Det er videre omtalt en fremgangsmåte for å fremstille en gjenget skjøt for et oljebrønnrør, omfattende et trinn med å injisere eller sprøyte partikler med en hardhet på HRC50 eller mer og en partikkeldiameter på 30 til 300 um på en overflate av et materiale som skal behandles, ved et lufttrykk på 0,3 til 0,5 MPa. "Partikkeldiameteren" betyr her en partikkeldiameter av en median i aggregat av partikler med konstant diameterområde. Videre benevnes trinnet med å injiseres og sprøyte de fine partikler på overflaten av det materiale som skal behandles for "mikrokuleblåsing".
I fremgangsmåten for å fremstille den gjengede skjøt for et oljebrønnrør ut-øves mikrokuleblåsingen på en konvensjonell gjenget skjøt for et oljebrønnrør slik at dets tretthetsbruddstyrke forbedres.
Ettersom den gjengede skjøt for et oljebrønnrør konvensjonelt har vært anvendt uten spesiell konstruksjon eller materiale for å forbedre tretthetsbruddstyrken har denne fremgangsmåte en fordel med lav pris. Videre, ved fremgangsmåten for fremstilling av den gjengede skjøt for et oljebrønnrør, blir partiklene som er hardere og finere enn det materiale som skal behandles injisert eller sprøytet på overflaten av materialet som utgjør den gjengede skjøt for et oljebrønnrør med en høy hastighet. Følgelig genereres den maksimale restspenning i trykkretningen på en forholdsvis grunn del nær overflaten av materialet, og dette undertrykker generering av sprekker som en kilde til tretthetsbrudd. Ettersom partiklene som skal injiseres er fine, selv om hver del av den gjengede skjøt for et oljebrønnrør har en komplisert form eller en findimensjonert form, blir partiklene sprøytet jevnt. Tretthetsbruddstyrken kan derfor forbedres jevnt over hele overflaten av den gjengede skjøt for et oljebrønnrør.
Den gjengede skjøt kan være hvilken som helst av en API sagtanngjenge og en rundgjenge.
Følgelig kan partiklene injiseres inn i en krum del av det gjengede bunn-hjørne hvor konvensjonelle partikler med en større diameter ikke kan injiseres ved hjelp av kuleblåsingen, under utnyttelse av karakteristikken av mikrokuleblåsingen slik at det sikres at tilstrekkelig tretthetsstyrke kan tilveiebringes.
Partikkeldiameteren kan være 50 til 100 um.
I tilfellet av en slik utførelsesform kan større maksimum restspenning i trykkretningen genereres på en mer grunn del nær overflaten av det materiale som utgjør den gjengede skjøt for et oljebrønnrør, og således forbedres ytterligere tretthetsbruddstyrken.
Partikler med partikkeldiameterfordeling med en topp kan anvendes.
Videre kan flere typer av partikler med forskjellige partikkeldiametertopper
blandes for anvendelse. To eller flere typer av partikler med forskjellige diameter-topper tilveiebringes og etter at en partikkelstørrelse er injisert kan de andre partikler sekvensmessig injiseres. I tilfellet av en slik utførelsesform er det foretrukket at partiklene med en større partikkeldiameter først injiseres fra det synspunkt at overflateruheten av det materiale som skal behandles etter injeksjon minsker. Når den ferdige overflateruhet er minsket kan høyere tretthetsbruddstyrke oppnås.
Injeksjons- og sprøytebehandlingen kan utføres på bare en ufullstendig gjenget del.
I tilfellet av en slik utførelsesform er mekanismen ikke klar, men tretthetsbruddstyrken kan ytterligere forbedres.
Injeksjons- og sprøytebehandlingen kan utøves med 3 sek/cm<2>eller mindre (injeksjons- og sprøytebehandlingen utføres i 3 sekunder eller mindre på hver overflate som skal behandles på 1 cm<2>).
Følgelig kan mikrokuleblåsebehandlingen gjennomføres effektivt på den gjengede skjøt for et oljebrønnrør.
Oppfinnelsens virkning
Ifølge den foreliggende oppfinnelse utøves mikrokuleblåsingen på den gjengede skjøt for et oljebrønnrør, slik at tretthetsbruddstyrken kan forbedres. Ut-øvelsen av mikrokuleblåsingen kan oppnå formålet lettere og billigere enn andre midler og ytterligere midler som for eksempel en kombinasjon av karburerings- og nitrideringsbehandlinger kan ytterligere forbedre tretthetsbruddstyrken.
Kort beskrivelse av tegningene
Figur 1 er et diagram som illustrerer en form og en måleposisjon av et materiale under test anvendt i eksempel 1; Figur 2 er et diagram som illustrerer en form og en dimensjon av en gjenge tildannet og på materialet under test i figur 1; Figur 3 er et diagram som illustrerer en form og en måleposisjon av et materiale under test anvendt i et eksempel 2; Figur 4 er en graf som illustrerer målte verdier av en rest trykkspenning i aksial retning i forskjellige dybder; Figur 5 er en graf som illustrerer en mengde av rest trykkspenningsendring i aksial retning i forskjellige dybder; Figur 6 er et diagram som illustrerer en utførelsesform av en roterende bøynings tretthetstestemaskin av fire-punkts bøyningstypen;
Figur 7 er et diagram som illustrerer en sagtannet gjengeform; og
Figur 8 er et diagram som illustrerer en API rundgjengeform.
Beste måte for utøvelse av oppfinnelsen
Den foreliggende oppfinnelse skal nå forklares konkret i det følgende basert på eksempler.
Eksempel 1
En gjenget tappdel av en spesielt gjenget skjøt for et oljebrønnrør med en gjengeform av sagtanntypen ble skåret inn i et rektangel med en bredde på 25 mm i en radiell retning, og en endring i en overflate restspenning i en gjengebunn for-årsaket av mikrokuleblåsing ble undersøkt mens blåsebetingelsen ble endret.
Materiale under test
Den gjengede tappdel av den spesielle gjengede skjøt for et oljebrønnrør ble anvendt som et materiale under test. Spesifikasjoner av den spesielle gjengede skjøt for et oljebrønnrør var som følger:
Form av materiale under test og måleposisjon av overflate restspenning
Som vist i figur 1 ble den gjengede tappdel av den spesielle gjenge for et oljebrønnrør skåret aksialt ut til et rektangel med en bredde på 25 mm og en lengde på omtrent 120 mm i en aksial retning slik at delen ble et materiale under test. En målt del av overflaterestspenningen er et sted vist ved markingen "X" i figur 1. Dette sted er omtrentlig senter av en ufullstendig gjenget del (gjenget bunn). For referanse er formen av gjengen så vel som dens dimensjoner vist i figur 2.
Betingelser av mikrokuleblåsebehandling
Fine partikler av karbonstål (HRC60 eller mer) hvis karboninnhold er 0,8 til 1,0% ble anvendt. En blanding som inkluderte tre typer av partikler hvis partikkeldiameter (median) var 0,5 mm, 50 um og 0,5 mm og 0,50 um ble anvendt. Måling-ene ble foretatt under tre betingelser med sprøytetrykk 0,3 MPa, 0,4 MPa og 0,5 MPa. En dyseavstand (en avstand fra en dyse til materialoverflaten som skal behandles) var 100 til 150 mm, og målingen ble foretatt på en måte slik at dyseav-standen var ensartet under hver betingelse. Mikrokuleblåsebehandlingstiden i hver behandling var 2 sek/cm<2>.
Restspenning i aksial retning
Det ble anvendt en mikrodel røntgen spenningsmåleinnretning. Karakteris-tisk røntgenstråle CrKa ble anvendt. Målebetingelsene var som følger:
De målte resultater så vel som betingelsene for mikrokule blåsebehandlin-gen er vist i den etterfølgende tabell 1.
Det tilfelle hvor en numerisk verdi av restspenningen er"+" representerer spenning i strekkretningen og tilfellene med "-" representerer spenning i trykkretningen. Restspenningen i aksial retning før mikrokuleblåsebehandlingen (sammenligningseksempel 1-1) var +400 MPa, mens restspenningen i aksial retning etter behandlingen var minst -450 MPa. Det finnes derfor at resttrykkspenningen i aksial retning øker med omtrent 100 MPa på grunn av mikrokuleblåsebehandlingen.
Eksempel 2
Rørmaterialet, som er det samme som materialet i eksempel 1 ble anvendt, og en planbearbeidet del ble underkastet mikrokuleblåsebehandlingen, og resttrykkspenningen i aksial retning etter og før behandlingen ble undersøkt i forskjellige dybder.
Form av materiale under test og måleposisjon for overflaterestspenning
Formen av et materiale under test anvendt i dette eksempel er vist i figur 3.
I figur 3 ble en glødeskalloverflate anordnet på den omtrentlige tredjedels del av den venstre side av materialet under test, og en restdel er en tettende bearbeidet flate. I det tilfelle hvor den tettende bearbeidede flate var:
a:b=1:2,
var et punkt merket med "x" tegningen et målepunkt, og restspenningen i en dybde på hver 10 um fra overflaten opp til 50 um ble målt. Betingelsene for mikrokuleblåsebehandlingen er som følger:
Betingelser av mikrokuleblåsebehandlingen
Fine partikler av karbonstål med et karboninnhold på 0,8 til 1,0% (HRC60 eller mer) ble anvendt. Betingelsene for en partikkeldiameter (median) var som følger:
a: 50 um
b: 200 til 600 um
c: blanding av a og b
d: 100 um.
Sprøytetrykket var ensartet 0,5 MPa, dyseavstand (avstanden fra dysen til den materialoverflate som skulle behandles) var 100 til 150 mm, og behandlingstiden var ensartet 2 sek/cm<2>.
De målte resultater så vel som mikrokuleblåsebehandlingsbetingelsene er vist i tabell 2 og figur 4.
Tabell 3 og figur 5 viser videre mengder av restspenningsendring i aksial retning før og etter mikrokuleblåsebehandlingen for hvert av materialene under test anvendt i eksemplene 2-1 til 2-4.
En endring i resttrykkspenningen i den aksiale retning er størst på overflaten og den går i retning av å være mindre i dypere deler, men resttrykkspenningen i den aksiale retning er 400 til 600 MPa fra overflaten til delen med en dybde på 50 um, og virkningen av mikrokuleblåsingen frembringes følgelig. Videre, når de målte resultater av restspenningen på den bearbeidede flate før behandling i sammenligningseksempel 2 betraktes, er strekkrestspenningen nær +500 MPa på overflaten. Restspenningen minsker i dypere deler, idet reststrekkspenningen endres til resttrykkspenning i en dybde på 30 um, og resttrykkspenningen blir 200 MPa i en dybde på 50 um. Dette betyr at reststrekkspenningen som skyldes bearbeiding genereres på overflaten. Ettersom restspenningen på overflaten av den gjengede flate i eksempel 1 er en reststrekkspenning på +400 MPa (se sammenligningseksempel 1-1), er det betraktet som om fordelingen av restspenningen i de forskjellige dybder er omtrentlig lik også i eksempel 1. Ifølge data i eksemplene 1 og 2 finnes det at restspenningen på overflatedelen endres sterkt fra strekk-spenningsretning til trykkspenningsretning på grunn av mikrokuleblåsebehandlingen.
Eksempel 3
En materialtest ble gjennomført og en reell effekt ble kontrollert.
Materiale under test
Dimensjon: nominell ytre diameter 177,8 mm x nominell
tverrsnittstykkelse 11,51 mm
Materiale: oljebrønnrørmateriale P110
Flytestyrke: 758 MPa til 965 MPa (7.730 kg/cm<2>til 9.842
kg/cm<2>)
Minimum strekkstyrke: 862 MPa (8.788 kg/cm<2>)
Gjenget skjøt: spesialskjøt for OCTG
(gjengeform av sagtanntypen med metalltetning og metallskulder).
Testbetingelser
(1) Tretthetstestsystem: roterende bøynings tretthetstest av firepunkts bøyningstype.
Oppsummering og skjematiske dimensjoner av en testmaskin er vist i figur 6.
(2) Testbetingelser
Bøyningsinnstillingsvinkel: 13730,48 m. (En vinkel ved hvilken en lengde av en bue på 30,48 m er forutsagt som 13°. Målinnstillingsspenning: ±13,8 MPa)
Rotasjonshastighet: 166 min"<1>(166 rpm).
Når det indre sveisegasstrykk minskes med omtrent 0,5 MPa detekteres genereringen av sprekker.
(3) Kuleblåsebetingelser
Sprøytetrykk: 0,4 MPa
Sprøyteavstand: 100 til 150 mm
Sprøytetid: omtrent 1 sek/cm<2>
Kuleblåsepartikkelmateriale: karbonstål med 0,8 til 1,0%C (HRC60 eller mer)
Partikkeldiameter: vist i tabell 4.
(4) Evalueringsmetode
Et testomregningstall inntil genereringen av sprekker ble iakttatt. Dette testomdreiningstall ble sammenlignet med et testomdreiningsantall i forbindelse med et materiale under test som ikke var underkastet mikrokuleblåsebehandlingen for å bli evaluert.
Testresultat
Partikkeldiametre og testresultater er vist i tabell 4. "Sprekk på gjenget del" vist i resultatet angir at sprekk genereres på den gjengede del som skal testes, og "sprekk på bøyningsbelastet del" betyr at sprekk genereres på posisjoner betegnet med henvisningstall 1 og 2 i figur 6, nemlig en endedel hvor en indre lagerring av en belastningsdel berører en ytre røroverflate slik at testen av den gjengede del som testes avsluttes uten skade. "Sprekk på skadet hovedlegemedel" angir at sprekken genereres på en del av rørhovedlegemet i den posisjon som betegnes ved henvisningstallet 3 i figur 6 som er skadet (chuck-skade eller lignende ved tidspunktet for skruing av skjøten) og testen på den gjengede del som skal testes avsluttes således uten skade. "Sprekk på hovedlegemets overflatedefektdel" angir at sprekken genereres på grunn av en liten overflatedefekt (en liten defekt som ikke blir et problem i spesifikasjonen av testrørets hovedlegeme) i en posisjon betegnet med henvisningstallet 4 i figur 6 (mellom skjøtdelen og den belastede del) og således avsluttes testen av den gjengede del som skal testes uten skade.
Det er fra testresultatene i tabell 4 klart at når den gjengede skjøtoverflate underkastes mikrokuleblåsingsbehandlingen forbedres testomdreiningstallet inntil generering av sprekk øker og tretthetsbruddstyrken forbedres (eksempler 3-1 til 3-8). Når materialet under test anvender partikler med en partikkeldiameter på 50 um (eksempler 3-1, 5, 6, 7) har testomdreiningstall som er to ganger så høye som for ubehandlede materialer under test, oppnås således en merkbar effekt. Videre, men hensyn til materialet under test hvori bare den ufullstendig gjengede del er underkastet mikrokuleblåsebehandlingen (eksempel 3-7) forbedres testomdreiningstallet ytterligere.
Testen på de andre materialer under test enn eksempel 3-1 som er underkastet mikrokuleblåsebehandlingen ble avsluttet på grunn av sprekker generert på de andre deler enn de gjengede skjøter. Det kan sies at deres tretthetsbruddstyrke på skjøtdelene er forbedret til i det minste numeriske verdier vist i testresultatene i tabell 4. Det er anslått at tretthetsbruddstyrken på skjøtdelene er vesentlig forbedret til de numeriske verdier i testresultatene i tabell 4 eller mer.
Den foreliggende oppfinnelse er forklart i relasjon til eksemplene som hittil synes å være de mest praktiske og foretrukne, men den foreliggende oppfinnelse er ikke begrenset til eksemplene vist i den foreliggende beskrivelse, idet oppfinnelsen på passende måte kan endres uten å gå utenfor innholdet og ideen som kan utleses fra patentkravene og hele fremstillingen. Det skal forstås at skjøtene for et oljebrønnrør som innebærer slike endringer og fremgangsmåten for fremstilling av dette rør er ment å være omfattet innen det tekniske omfang av den foreliggende oppfinnelse.
Claims (5)
1. Gjenget skjøt for et oljebrønnrør hvori en restspenning i aksial retning av en gjengebunndel er -400 MPa eller mindre som en verdi av røntgenspennings-analyse mellom en overflate og en del med en dybde på 40 um, og hvori en gjengeform av den gjengede skjøt for et oljebrønnrør er hvilken som helst av en sagtanntypegjenge og en rundgjenge.
2. Gjenget skjøt for et øljebrønnrør ifølge krav 1, hvori injeksjons- og sprøyte-behandlingen er utført på bare én ufullstendig gjenget del.
3. Fremgangsmåte for fremstilling av en gjenget skjøt for et oljebrønnrør, omfattende et trinn med å injisere og sprøyte partikler med hardhet HRC50 eller mer og en partikkeldiameter på 50 til 100 um på en overflate av et materiale som skal behandles, hvilken overfalte utgjør den gjengede skjøt ved et lufttrykk på 0,3 til 0,5 MPa, hvori en gjengeform av den gjengede skjøt for et oljebrønnrør er hvilken som helst av en sagtanngjengetype og en rundgjenge.
4. Fremgangsmåte for fremstilling av den gjengede skjøt for et oljebrønnrør ifølge krav 3, hvori injeksjons- og sprøytebehandlingen gjennomføres på bare en ufullstendig gjenget del.
5. Fremgangsmåte for fremstilling av den gjengede skjøt for et oljebrønnrør ifølge krav 3 eller 4, hvori injeksjons- og sprøytebehandlingen utføres med 3 sek/cm<2>eller mindre.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2004031327A JP2005221038A (ja) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | 油井管用ネジ継手、及びその製造方法 |
| PCT/JP2005/001425 WO2005075873A1 (ja) | 2004-02-06 | 2005-02-01 | 油井管用ネジ継手、及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20063788L NO20063788L (no) | 2006-09-05 |
| NO336187B1 true NO336187B1 (no) | 2015-06-08 |
Family
ID=34836046
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20063788A NO336187B1 (no) | 2004-02-06 | 2006-08-24 | Gjengeskjøt for et oljebrønnrør og fremgangsmåte for fremstilling av det samme |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7677069B2 (no) |
| EP (1) | EP1726861B1 (no) |
| JP (1) | JP2005221038A (no) |
| CN (1) | CN1914449B (no) |
| AT (1) | ATE467790T1 (no) |
| BR (1) | BRPI0507496B1 (no) |
| CA (1) | CA2555442C (no) |
| DE (1) | DE602005021205D1 (no) |
| ES (1) | ES2343638T3 (no) |
| NO (1) | NO336187B1 (no) |
| PL (1) | PL1726861T3 (no) |
| RU (1) | RU2361143C2 (no) |
| WO (1) | WO2005075873A1 (no) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101379307A (zh) * | 2006-02-10 | 2009-03-04 | 三菱重工业株式会社 | 螺栓及螺栓的制造方法 |
| JP2007211932A (ja) * | 2006-02-10 | 2007-08-23 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | ねじ締結部材、および、ねじ締結部材の製造方法 |
| EP2006589B1 (en) | 2007-06-22 | 2011-08-31 | Tenaris Connections Aktiengesellschaft | Threaded joint with energizable seal |
| DE602007011046D1 (de) | 2007-06-27 | 2011-01-20 | Tenaris Connections Ag | Gewindeverbindung mit unter Druck setzbarer Dichtung |
| EP2017507B1 (en) | 2007-07-16 | 2016-06-01 | Tenaris Connections Limited | Threaded joint with resilient seal ring |
| DE602007013892D1 (de) * | 2007-08-24 | 2011-05-26 | Tenaris Connections Ag | Gewindeverbindungsstück mit hoher Radiallast und unterschiedlich behandelten Oberflächen |
| DE602007008890D1 (de) * | 2007-08-24 | 2010-10-14 | Tenaris Connections Ag | Verfahren zur Erhöhung der Ermüdungsbeständigkeit einer Schraubverbindung |
| ATE471433T1 (de) | 2008-02-29 | 2010-07-15 | Tenaris Connections Ag | Gewindeverbindungsstück mit verbesserten elastischen dichtungsringen |
| WO2009123034A1 (ja) * | 2008-03-31 | 2009-10-08 | 住友金属工業株式会社 | ねじ継ぎ手製品の製造方法 |
| EP2243920A1 (en) | 2009-04-22 | 2010-10-27 | Tenaris Connections Aktiengesellschaft | Threaded joint for tubes, pipes and the like |
| EP2325435B2 (en) | 2009-11-24 | 2020-09-30 | Tenaris Connections B.V. | Threaded joint sealed to [ultra high] internal and external pressures |
| EP2372211B1 (en) | 2010-03-26 | 2015-06-03 | Tenaris Connections Ltd. | Thin-walled pipe joint and method to couple a first pipe to a second pipe |
| US9163296B2 (en) | 2011-01-25 | 2015-10-20 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Coiled tube with varying mechanical properties for superior performance and methods to produce the same by a continuous heat treatment |
| CN102390042A (zh) * | 2011-10-28 | 2012-03-28 | 江苏曙光石油钻采设备有限公司 | 海洋石油钻采导管接头螺纹无死角喷丸装置 |
| BR112015016765A2 (pt) | 2013-01-11 | 2017-07-11 | Tenaris Connections Ltd | conexão de tubos de perfuração, tubo de perfuração correspondente e método para montar tubos de perfuração |
| US9803256B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-10-31 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same |
| CN103195295B (zh) * | 2013-03-28 | 2015-01-07 | 西南石油大学 | 一种油井管螺纹接头密封性能测试方法 |
| EP2789700A1 (en) | 2013-04-08 | 2014-10-15 | DALMINE S.p.A. | Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| EP2789701A1 (en) | 2013-04-08 | 2014-10-15 | DALMINE S.p.A. | High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes |
| CN113278890A (zh) | 2013-06-25 | 2021-08-20 | 特纳瑞斯连接有限公司 | 高铬耐热钢 |
| CN104152652A (zh) * | 2014-07-01 | 2014-11-19 | 江苏曙光华阳钻具有限公司 | 无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹表面强化工艺 |
| US20150068485A1 (en) * | 2014-11-18 | 2015-03-12 | Caterpillar Inc. | Cylinder head having wear resistant laser peened portions |
| US11124852B2 (en) | 2016-08-12 | 2021-09-21 | Tenaris Coiled Tubes, Llc | Method and system for manufacturing coiled tubing |
| US10434554B2 (en) | 2017-01-17 | 2019-10-08 | Forum Us, Inc. | Method of manufacturing a coiled tubing string |
| AR113535A1 (es) | 2017-12-05 | 2020-05-13 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Unión roscada para tubos de acero |
| US10774959B1 (en) * | 2019-11-18 | 2020-09-15 | LFS Technologies, Inc. | Flush joint high torque thread |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2641488A (en) * | 1947-11-12 | 1953-06-09 | United States Steel Corp | Method and means for increasing bending fatigue strength of rotary steel drill pipes |
| US4167864A (en) * | 1978-06-12 | 1979-09-18 | Outboard Marine Corporation | Means of improving gear life |
| US4386458A (en) * | 1981-03-31 | 1983-06-07 | Evans Robert F | Fatigue resistance for coupling and connection joint mechanisms |
| US4549754A (en) * | 1983-06-20 | 1985-10-29 | Reed Tubular Products Company | Tool joint |
| US5498035A (en) * | 1990-01-19 | 1996-03-12 | Blose; Thomas L. | Pipe coupling |
| JP3028624B2 (ja) | 1991-02-26 | 2000-04-04 | トヨタ自動車株式会社 | 浸炭処理部品の強化方法 |
| JPH05186822A (ja) * | 1992-01-13 | 1993-07-27 | Mazda Motor Corp | 環状ギヤの製造方法 |
| JPH0699354A (ja) | 1992-09-22 | 1994-04-12 | Kawasaki Steel Corp | 鋼管継手の表面処理方法 |
| JPH08145248A (ja) | 1994-11-22 | 1996-06-07 | Kawasaki Steel Corp | 油井鋼管用ネジ継手 |
| DE19680789C1 (de) * | 1996-03-18 | 2000-04-27 | Honda Motor Co Ltd | Verfahren und Vorrichtung zum Steigern der Festigkeit eines Metallbauteils |
| US5700120A (en) * | 1996-08-01 | 1997-12-23 | General Electric Co. | Threaded fastener and method of improving the fatigue life thereof |
| AU2001256677A1 (en) * | 2000-05-10 | 2001-11-20 | Sumitomo Metal Industries Ltd. | Method of tightening pipe joint |
| US6755447B2 (en) * | 2001-08-24 | 2004-06-29 | The Technologies Alliance, Inc. | Production riser connector |
-
2004
- 2004-02-06 JP JP2004031327A patent/JP2005221038A/ja not_active Withdrawn
-
2005
- 2005-02-01 BR BRPI0507496-7A patent/BRPI0507496B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2005-02-01 CA CA2555442A patent/CA2555442C/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-01 DE DE602005021205T patent/DE602005021205D1/de active Active
- 2005-02-01 US US10/588,280 patent/US7677069B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-01 CN CN2005800039509A patent/CN1914449B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2005-02-01 AT AT05709571T patent/ATE467790T1/de active
- 2005-02-01 WO PCT/JP2005/001425 patent/WO2005075873A1/ja active Application Filing
- 2005-02-01 PL PL05709571T patent/PL1726861T3/pl unknown
- 2005-02-01 EP EP05709571A patent/EP1726861B1/en not_active Not-in-force
- 2005-02-01 RU RU2006132061/06A patent/RU2361143C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2005-02-01 ES ES05709571T patent/ES2343638T3/es active Active
-
2006
- 2006-08-24 NO NO20063788A patent/NO336187B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATE467790T1 (de) | 2010-05-15 |
| RU2006132061A (ru) | 2008-03-20 |
| CN1914449B (zh) | 2010-05-12 |
| NO20063788L (no) | 2006-09-05 |
| RU2361143C2 (ru) | 2009-07-10 |
| JP2005221038A (ja) | 2005-08-18 |
| BRPI0507496B1 (pt) | 2018-02-06 |
| CA2555442A1 (en) | 2005-08-18 |
| DE602005021205D1 (de) | 2010-06-24 |
| US7677069B2 (en) | 2010-03-16 |
| PL1726861T3 (pl) | 2010-10-29 |
| EP1726861A1 (en) | 2006-11-29 |
| WO2005075873A1 (ja) | 2005-08-18 |
| US20070132238A1 (en) | 2007-06-14 |
| CN1914449A (zh) | 2007-02-14 |
| CA2555442C (en) | 2010-08-17 |
| EP1726861A4 (en) | 2007-05-30 |
| EP1726861B1 (en) | 2010-05-12 |
| ES2343638T3 (es) | 2010-08-05 |
| BRPI0507496A (pt) | 2007-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO336187B1 (no) | Gjengeskjøt for et oljebrønnrør og fremgangsmåte for fremstilling av det samme | |
| RU2455554C2 (ru) | Способ повышения усталостной прочности резьбового соединения | |
| CA2686233C (en) | Threaded joint with high radial loads and differentially treated surfaces | |
| RU2637783C1 (ru) | Резьбовое соединение для толстостенных трубных изделий нефтепромыслового сортамента | |
| CN110765505B (zh) | 一种含表面划伤复合凹陷油气管道极限内压的预测方法 | |
| Ghaednia et al. | Pressure tests on 30-in. diameter X65 grade pipes with dent–crack defects | |
| Pluvinage et al. | Assessment of a gouge, a dent, or a dent plus a gouge, in a pipe using limit analysis or notch fracture mechanics. | |
| Yu et al. | Fatigue failure of high-pressure oil-pipes of truck diesel engine | |
| Chen et al. | Research on burst tests of pipeline with spiral weld defects | |
| Seifi et al. | J-integral and CMOD for external inclined cracks on autofrettaged cylinders | |
| MXPA06008840A (en) | Screw joint for oil well pipe, and method of producing the same | |
| Fu et al. | Lab Research and Filed Experience of HDPE-Lined Tubing Used in Nitrogen Injection Well | |
| Dent et al. | New axially loaded full ring test method for assessment of susceptibility of girth welds and parent pipe to sour service cracking | |
| Marshall et al. | Experimental Evaluation of Grade V150 Buttress Casing and Its Use in Arctic Offshore Drilling Operations | |
| JP7468616B2 (ja) | 水素ガス用鋼管、水素ガス用鋼管の製造方法、水素ガス用圧力容器、および水素ガス用圧力容器の製造方法 | |
| Darcis et al. | Fatigue Qualification of Heavy Wall Line Pipe and Girth Weld for High Pressure Applications | |
| Peters et al. | Case Study on the Affect of Hydrogen on Ground Storage Tanks Designed to ASME Section VIII | |
| Milligan et al. | Recoating SCC on Gas Pipelines Without Grinding | |
| Wang et al. | Simplified equations for predicting secondary stress around pipe’s circumference | |
| Wen et al. | The reliability-based assessment of an in-service X80 natural gas pipeline in China | |
| Mannucci et al. | Evaluation of material response subjected to high plastic deformation when forged into Saipem submarine repairing system | |
| Yukhymets | Strength of T-joint With Volumetric Surface Defect Under Cyclic Inner Pressure | |
| Rosenfeld | Integrity Implications of Unintentionally Expanded Line Pipe | |
| Ficquet et al. | Residual Stress Measurement, Finite Element Mapping and Flaw Simulation for a Girth Welded Pipe | |
| Hu et al. | Experimental Studies on the Full-Scale Fatigue Performance of X65 Marine Pipeline |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |