各种套管丝扣的图形和密封原理
常见各种扣型标准解释
石油常用管丝扣类型及规格一、前言在石油工业发展过程中，API系列规范的石油管专用螺纹起着不可或缺的作用。
石油管专用螺纹主要分为两大类：用于井下工具及钻柱构件连接的石油钻具接头螺纹及用于油套管连接的油套管接头螺纹。
随着油井气钻采作业向更深、更高压力和更高温度等更苛刻工况条件的方向发展，而且石油钻采工艺技术不断的进步，常规石油管螺纹很难满足油田的开发需求。
本文就石油常用专用管螺纹和管材的主要类型、规格及发展现状作相应的介绍。
目前高压油气井越来越多，普通API螺纹油管已经不能满足高压密封的要求，对于压力高于28MPa的油气井，大多数选择了气密封特殊扣型油管。
由于越来越多的含有H2S/CO2/Cl-的油气井将投入开发，普通低碳低合金钢油管不能适应较恶劣的腐蚀环境，油管使用寿命不能达到油气井的设计要求，因而9Cr、13Cr、22Cr、25Cr等耐腐蚀材质油管的应用也越来越广泛。
（一）、公司采用成套无压痕设备起下作业满足以下要求：1. 扭矩管理：气密封特殊螺纹油管的作业，实施单根扭矩管理（扭矩图形记录、过扭矩保护）。
2. 转速管理：特殊材质油管，使用无压痕液压钳，低速上扣（1～6 rpm）。
3．引扣：使用布带钳引扣。
（二）、提供无压痕成套设备和技术： 1.采用国家专利“无牙卡瓦”（专利号ZL 2005 20146989.3）配套液压动力钳和液压站使用。
2.使用NKY-193B型扭矩自动控制系统，记录实时扭矩曲线、过扭矩保护。
3.用布带钳引扣，不伤油管表面防腐层。
（三）、无压痕起下作业具有以下优点：1.油管表面没有咬印，保护油管不受损伤；2.减少作业次数，降低油井维修费用；3.按最佳扭矩上扣，延长油管使用寿命；4.最大程度降低油管破裂损耗几率；5.增强油管串的整体性，提高油管串的安全性。
（公司对外提供特殊材质特殊扣（无压痕）油套管起下成套设备和技术服务）（四）、特殊油套管螺纹介绍随着油气钻采作业向更加苛刻的工况条件的方向发展，以及石油钻采工艺技术的不断进步，API SPEC 5B旗下的圆螺纹和偏梯形螺纹在石油专用管领域已日渐力不从心。
各种套管丝扣的图形及密封原理
各种套管丝扣的图形和密封原理随着天然气井的勘探和开发，对天然气井生产套管的要求越来越高，从过去单一的长圆扣套管发展到现在的3SB扣、SEC扣、FOX 扣、TM扣和TP-CQ扣套管，都是为了提高套管丝扣部分的强度和密封性改进，设计和研制的。
一．3SB套管1．扣型母扣公扣2 .主要特点A、3SB是日本NKK公司设计制造的，螺纹承载面角为0°，导向角为45°的偏梯形扣，连接程度高;B、具有三重密封面：锥面密封，台阶密封，导向角球面密封;C、台肩面为90°抗过扭矩能力强;D、对扣和上扣容易;E、在外螺纹上有三角形上扣标记。
二．SEC扣套管1．扣型母扣公扣2．主要特点A 、SEC是阿根廷设计生产的，螺纹承载面角为3°，导向角为10°，连接强度较高；B 、具有锥面金属密封和台阶面负15°的密封面密封，这种密封套管弯曲载荷作用下能维持密封。
三．FOX扣套管1．扣型母扣公扣2．主要特点A 、FOX 扣套管是日本川崎公司生产的螺纹套管。
螺纹承载面为0°，导向角为45°，而且内螺纹采用变螺距设计，两端螺距较大，有效的改善了螺纹的应力分布，负载主要由中间部分螺纹承受，两端螺纹应力较低；B 、具有弧面金属密封和台肩弧面负25°密封结构，有利于在弯曲载荷作用下的密封性。
四． TM 扣套管1． 扣型母扣 公扣2．主要特点A 、 TM 扣套管是日本住友公司生产的螺纹套管，螺纹承载面角为3°，导向角为10°，连接程度高；B 、 锥面金属密封；C 、直角台阶，抗过扭矩，抗弯曲能力强；D 、在螺纹上有台阶形标记，内螺纹有箭头标记，有效的控制套管上扣；E 、内螺纹根部为双台阶面。
五．TP-CQ扣套管1．扣型母扣公扣2 .主要特点A、TP-CQ扣套管是天钢有限责任公司研制的一种特殊扣，螺纹承载面角为3°，导向角为10°，连接强度较高；B、锥面金属密封，台阶有负15°密封面，这种密封在套管弯曲载荷作用下能维持密封，外螺纹跟SEC扣的几何尺寸一样；C、内螺纹是双台阶并有15°角密封面，保证密封的可靠性。
管螺纹 密封 原理
管螺纹密封原理
螺纹是一种常用的连接方式，它通过螺纹间的摩擦力和压力来实现密封。
在螺纹连接中，通常使用两种螺纹：内螺纹和外螺纹。
内螺纹是一种位于孔内的螺纹，而外螺纹则是位于柱状物表面上的螺纹。
这两种螺纹之间的结合形成了一种紧密的连接，并且能够阻止流体或气体的泄漏。
密封的原理主要涉及以下几个方面：
1. 摩擦密封：螺纹之间有一定的摩擦力，通过旋转螺纹使其与接触面相互挤压，从而达到密封的效果。
这种摩擦力可以有效防止液体或气体通过螺纹间的空隙泄漏。
2. 压力密封：通过外螺纹的压力作用，使螺纹与内螺纹之间的接触面更加紧密。
当螺纹连接处受到外力或压力时，螺纹会更紧密地结合在一起，从而实现有效的密封。
3. 压力平衡：在螺纹连接过程中，也需要注重压力平衡，以避免过大的压力导致螺纹的松动或损坏。
因此，在螺纹连接中，需要根据不同的应用场景选择合适的螺纹参数，以确保压力的平衡和密封的效果。
综上所述，螺纹连接通过摩擦力和压力达到密封效果，这种连接方式在工程中广泛应用于各种机械设备和管道系统中。
宝钢特殊扣产品介绍概述.
7
宝钢BGC套管特殊扣产品
使用井况条件 高压气井 深井
高温高压井
定向井 水平井
8
宝钢BGC套管特殊扣产品
西安管材研究所全尺寸实物评价试验
宝钢 BGC 套管在西安管材研究所系统地完成了
全尺寸实物评价试验（在国内特殊扣套管中是最全 面的）。 内容包括： API RP 5C5Ⅱ级、 TGRC1 、 TGRC3 试 验。
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宝钢BGT1油管特殊扣产品
使用井况条件 高压气井 深井
热采井
定向井 水平井
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宝钢BGT1油管特殊扣产品
西安管材研究所全尺寸实物评价试验
西安管材研究所系统地完成了全尺寸实物评价试验 （在国内特殊扣油管中是最全面的）。 内容包括：API RP 5C5Ⅱ级、TGRC1、TGRC2试验。
2004 年 10 月、 11 月， 2005年10月，500米 ～ 550 米套钻井 6 口； 1160米套钻井1口
吉林油田
BGC
Ф139.7 mm×9.17mm BG80-3Cr
中石化西南 分公司
2005 年 11 月下井， 井 深 3001 米，水 平 井，气井
2006 年 3 月 ， 井 深 3890米，气井
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宝钢BGC套管特殊扣产品
1、螺纹设计：采用连接效率高的偏梯形螺纹，承载面 角3°，导向面角10°，保证接头抗拉强度大于管体， 实现套管结构完整性。同时，通过优化螺纹中径，控制 螺纹过盈量，提高了螺纹的上扣完整性。
4
宝钢BGC套管特殊扣产品
2、密封结构：采用了径向金属对金属过盈密封结构， 该结构的气密封抗泄漏能力达到了管体内屈服压力。 3、扭矩台肩：采用了逆向15°扭矩台肩结构，设计扭 矩台肩目的是控制上扣扭矩，克服API扣上扣位置及扭 矩范围宽对其使用性能造成的不良影响，提高接头的耐 粘扣性和抗过扭矩能力。 4、内平设计：接箍扭矩台肩处内径与管体端部内径结 合处设计成平滑过渡，可以消除管内的油气紊流，提高 接头的抗腐蚀能力。
各种套管丝扣的图形和密封原理
各种套管丝扣的图形和密封原理随着天然气井的勘探和开发，对天然气井生产套管的要求越来越高，从过去单一的长圆扣套管发展到现在的3SB扣、SEC扣、FOX 扣、TM扣和TP-CQ扣套管，都是为了提高套管丝扣部分的强度和密封性改进，设计和研制的。
一．3SB套管1．扣型母扣公扣2 .主要特点A、3SB是日本NKK公司设计制造的，螺纹承载面角为0°，导向角为45°的偏梯形扣，连接程度高;B、具有三重密封面：锥面密封，台阶密封，导向角球面密封;C、台肩面为90°抗过扭矩能力强;D、对扣和上扣容易;E、在外螺纹上有三角形上扣标记。
二．SEC扣套管1．扣型母扣公扣2．主要特点A 、SEC是阿根廷设计生产的，螺纹承载面角为3°，导向角为10°，连接强度较高；B 、具有锥面金属密封和台阶面负15°的密封面密封，这种密封套管弯曲载荷作用下能维持密封。
三．FOX扣套管1．扣型母扣公扣2．主要特点A、FOX扣套管是日本川崎公司生产的螺纹套管。
螺纹承载面为0°，导向角为45°，而且内螺纹采用变螺距设计，两端螺距较大，有效的改善了螺纹的应力分布，负载主要由中间部分螺纹承受，两端螺纹应力较低；B 、具有弧面金属密封和台肩弧面负25°密封结构，有利于在弯曲载荷作用下的密封性。
四．TM扣套管1．扣型母扣公扣2．主要特点A 、TM扣套管是日本住友公司生产的螺纹套管，螺纹承载面角为3°，导向角为10°，连接程度高；B 、锥面金属密封；C、直角台阶，抗过扭矩，抗弯曲能力强；D 、在螺纹上有台阶形标记，内螺纹有箭头标记，有效的控制套管上扣；E 、内螺纹根部为双台阶面。
五．TP-CQ扣套管1．扣型母扣公扣2 .主要特点A、TP-CQ扣套管是天钢有限责任公司研制的一种特殊扣，螺纹承载面角为3°，导向角为10°，连接强度较高；B、锥面金属密封，台阶有负15°密封面，这种密封在套管弯曲载荷作用下能维持密封，外螺纹跟SEC扣的几何尺寸一样；C、内螺纹是双台阶并有15°角密封面，保证密封的可靠性。
螺纹（丝扣）连接介绍
丝扣连接：又称螺纹连接，它是通过内外螺纹把管道与管道、管道与阀门连接起来。
这种连接主要用于钢管、铜管和高压管道的连接，焊接钢管的螺纹目前大部分采用套螺纹机操作，而对于螺纹加工精度和表面粗糙度要求很高的高压管道都必须用车床加下。
一、螺纹简述(英文名:screw thread)：在圆柱或圆锥母体表面上制出的螺旋线形的、具有特定截面的连续凸起部分。
螺纹按其母体形状分为圆柱螺纹和圆锥螺纹；按其在母体所处位置分为外螺纹、内螺纹，按其截面形状（牙型）分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹、锯齿形螺纹及其他特殊形状螺纹，三角形螺纹主要用于联接，矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动；按螺旋线方向分为左旋螺纹和右旋螺纹，一般用右旋螺纹；按螺旋线的数量分为单线螺纹、双线螺纹及多线螺纹；联接用的多为单线，传动用的采用双线或多线；按牙的大小分为粗牙螺纹和细牙螺纹等，按使用场合和功能不同，可分为紧固螺纹、管螺纹、传动螺纹、专用螺纹等。
二、螺纹分类螺纹按其截面形状(牙型)分为三角形螺纹、矩形螺纹、梯形螺纹和锯齿形螺纹等。
其中三角形螺纹主要用于联接（见螺纹联接），矩形、梯形和锯齿形螺纹主要用于传动。
螺纹分布在母体外表面的叫外螺纹，在母体内表面的叫内螺纹。
在圆柱母体上形成的螺纹叫圆柱螺纹，在圆锥母体上形成的螺纹叫圆锥螺纹。
螺纹按螺旋线方向分为左旋的和右旋的两种，一般用右旋螺纹。
螺纹可分为单线的和多线的，联接用的多为单线；用于传动时要求进升快或效率高，采用双线或多线,但一般不超过4线。
圆柱螺纹的主要参数有外径 (d)、内径(d1)、中径(d2 )、螺距(t)、线数(n)、导程(s=n t)、升角(λ)和牙形角(α)等。
除管螺纹以管子内径为公称直径外,其余螺纹都以外径为公称直径。
螺纹升角小于摩擦角的螺纹副，在轴向力作用下不松转，称为自锁，其传动效率较低。
圆柱螺纹中，三角形螺纹自锁性能好。
它分粗牙和细牙两种，一般联接多用粗牙螺纹。
细牙的螺距小，升角小，自锁性能更好，常用于细小零件薄壁管中，有振动或变载荷的联接，以及微调装置等。
石油套管扣型解释
扣型是工具中最常见的部分，也是比较难区分的一部分。
扣型对于工具师或是监督是很重要的，一个工具师如果不了解扣型，要料、准备到指挥作业都是行不通的，要出大问题的。
这一周主要是学习认识各种常见扣型，包括油管扣型，冲管扣型，筛管盲管扣型，密封单元连接扣形，钻杆扣型等。
1、常见油管扣型(Tubing Joint)油管常用扣型分为三种分别是EU、NU和NewV am。
这三种扣型在工具车间都能找到，其中EU和NU单独从扣的外观上很难区分，都是三角扣型，但是从整个管柱就能很容易区分，那就是EU表示外加厚NU表示没有外加厚。
New V am实际是一种梯形扣(扣截面呈矩形)，也是不带外加厚的，所以也很容易区分。
下面将用示意图详细介绍三种扣型。
1)EU(External upset)外加厚EU扣是一种外加厚油管扣型。
在车间货架上认识变扣接头过程中还会发现三种和EU有关的biano 标识。
其中EUE(External Upset End)表示外加厚端，EUP(External Upset Pin)表示外加厚公扣，EUB(External Upset Box)表示外加厚母扣。
除了用pin和box表示公扣母扣外，其他表示公扣有1. external thread 2. male 3. male thread。
母扣有1. female thread 2. internal thread 3. box 4. box thread。
图1-1 EU扣型2)NU(Non-upset)没有外加厚NU表示是没有外加厚的油管接头。
除了没有外加厚外和EU一般还有一种区别就是NU一般每英寸10扣，EU一般每英寸8扣。
其中NUE表示非加厚端或者说端部非加厚。
同样E表示End。
[以上说法来源《石油大典》。
]图1-2 NU扣型3)New V AM这种扣型特点是扣截面基本为矩形，螺距间隔相等，锥度不大，没有外加厚。
在车间的生产滑套套筒端部见到。
图1-3 New V AM扣型2.钻杆常用扣型总结钻杆扣一般常见为REG和IF扣，其他如FH等在工具车间没有找到。
套管丝扣手册-附件图
●制动装置使接箍精确到位●公对公扭矩台肩，正向止动●承载面角度－9°，对中角度20°●特殊丝扣设计提供完美丝扣密封●零尾扣●与API标准梯形扣所有尺寸相同的100％抗拉效应●内壁平滑，减少涡流和能量损失●上扣扭矩范围大，约±15％●20°金属对金属密封，在大斜度井与水平井中也具有优良的密封性能●反角扭矩台良确保上扣到位，上扣扭矩准确，减少周向应力●丝扣的楔式效应使接头具有优良的结构强度●承载面－3°●零尾扣，长台肩，保证接头连接效率100％●6°内孔导角，接箍中心公差严格，加之长台肩，可减少涡流与能量损失●反扭矩台肩使得金属对金属封强度加强●低锥度（10％）密封使得在高拉伸（套管套很重时）情况下保证气密封●反扭矩台肩提供正扭矩止动●零尾扣设计提高接头抗拉效率●丝扣齿顶间隔减少粘扣，防止丝扣油聚集在丝扣内部●15°内孔导角和加上台肩在起下井下工具时不会损毁接头●14°金属对金属密封，可用于深井中深井●承载面－3°，对中面15°●上扣止动装置可以使接箍准确到达密封位置●零尾扣●公对公接触，内壁平滑，减少涡流和能量损失●上扣扭矩范围约±15％●反转角扭矩台肩控制的锥形金属对金属密封●低锥度密封（锥度为外径的10％），可在高拉伸载荷时起到密封作用●反角扭矩台肩产生正向扭矩止动，确保上扣扭矩准确，减少接头周向应力●承载面为－3°反角●零尾扣，长内台肩，连接效率100％●6°内孔导角，接箍中心公差严格，加之长台肩，在流体流动时可减少涡流与能量损失1、不加厚带接箍的螺纹2、两处金属对金属密封―――正切点密封和内台肩密封3、内台肩有完全止扣性能4、内壁平滑5、螺纹牙顶平行于管子轴线―――每英寸5牙螺纹6、承载面0°―――导向面45°7、锥形螺纹，螺纹根部延伸过渡到管子外表面―――锥度1：16NKHW 套管螺纹1、不加厚带接箍的螺纹2、两处金属对金属密封――正切点密封和内台肩滑动式密封3、内台肩有完全止扣性能4、内壁平滑5、螺纹牙顶平行于管子轴线――每英寸5牙螺纹6、承载面3°―――导向面30°7、锥形螺纹，螺纹根部延伸过渡到管子外表面―――锥度1：8NKHWSL套管螺纹1、不加厚带接箍的螺纹2、两处金属对金属密――正切点密封和内台肩滑动式密封3、内台肩有完全止扣性能4、内壁平滑5、螺纹牙顶平行于管子轴线――每英寸5牙螺纹6、承载面3°―――导向面30°7、锥形螺纹，螺纹根部没有过渡到管子外表面―――锥度1：81、进行微加厚，外径几乎齐平2、三处金属对金属密封――正切点密封、内台肩密封、外台阶密封3、内外台肩有完全止扣性能4、内壁平滑5、螺纹牙顶平行于管体轴线――每英寸6牙螺纹6、承载面负0°―――导向面45°7、螺纹锥度1：161、不加厚，内外径完全齐平2、三处金属对金属密封――正切点密封、内台肩密封、外台阶密封3、内外台肩有完全止扣性能4、螺纹牙顶平行于管体轴线――每英寸6牙螺纹内壁平滑5、承载面负0°―――导向面45°6、螺纹锥度1：167、FJ 1、FJ 2可以互换TIW LINERTOOLSTIW LG Setting Collar w/RPOB Profile TIW IB-TC R Hydraulic Liner Hanger TIW HS-SR Landing Collarw/Anti-RotationTIW CB-2 SetshoeTIW Liner Wiper Plug w/Anti-RotaationClutcherTIW Pump Down Plug w/Anti-RotaationClutchesTIW SN Setting ToolTIW Type B RPOBTIW LG SETTING COLLAR W/RPOB PROFILE7in .29# / ftBY 9 5/ 8 in . 53 .5 # / ft (43 .5-53 . 5 )GRADE: p 110 YIELD: 110000 psiTHREAD DOWN: BUTTRESSBURST: 11665 psiCOLLAPSE: 11045 psi5in . 18 # / ftBY 7in . 35 # /ft (20-35)GRADE: p110YIELD: 110000 psiTHREAD DOWN:TO ORDERBURST: 9145 psiCOLLAPSE: 9145 psi7in 5inA –8 . 250 5 . 750B—7 . 375 5 . 250C－6 . 375 4 . 438D－6 . 250 4 . 375E－8 . 250 5 . 750F－6 . 469 4 . 531G－7 . 000 5 . 000H－6 . 184 4 . 276TIW IB – TC R HYDRAULIC LINER HANGER7in . 29# / ftBY 9 5/ 8in . 53 . 5# / ft(43 . 5—53 . 5)GRADE: p110YIELD: 110000 psiTHREAD DOWN:BUTTRESSBURST:11665psiCOLLAPSE:11045 psi5in . 18# / ftBY 7in . 35# / ft(20—35)GRADE:p 110YIELD: 110000 psiTHREAD DOWN:TO ORDERBURST:9565 psiCOLLAPSE:9145 psi7in 5inA –7 . 625 5 . 625B—8 . 250 5 . 875C－7 . 000 5 . 000D－8 . 000 5 . 500E－8 . 250 5 . 750F－7 . 469 5 . 000G－6 . 184 TO OrderH－7 . 505 5 . 004 TIW HR—SR LANDINGCOLLARW/ANTI—ROTAION CLUTCHES7in . 26-29# / ft 5in . 18# / ftA: 1 . 750 1 . 438B: 7 . 656 5 . 63C: 4 . 656 3 . 313D: 1 . 375 1 . 250E: 7 . 000 5 . 000F: 6 . 184 4 . 2767in . 26-29# / ft 5in . 18# / ft GRADE:P 110 P 110YIELD: 110000 psi 110000 psi THREAD UP: BUTTRESS TO OrderTHREAD DOWN: BUTTRESS TO Order BURST: 12820 psi 15925 psi COLLAPSE: 12070 psi 14770 psiTIW CB—SETSHOE7inGRADE:p110YIELD:110000psiTHREAD UP:BUTTRESSBURST:12820psiCOLLAPSE:12075psiMAXIMUM V ALVEDIFFERENTIAL:3500psi5in . 18# / ftGRADE:p110YIELD:110000psiTHREAD UP:TO ORDERBURST:15928psiCOLLAPSE:14775psiMAXIMUM V ALVEDIFFRENTIAL:3500psi7in 5inA－7 . 656 5 . 563B－6 . 184 4 . 276C－7 . 000 5 . 000D－0 . 641 0 . 641TIW LINER WIPE PLUGW/ANTI—ROTATION CLUTCHES7in . 17-30# / ftA－3 . 5B－2 . 992C－2 . 125D－6 . 75E－5 . 5F－4 . 6465in . 11 . 5#－21# / ftA－2 .375B－1 . 995C－1 . 688D－4 . 5E－3 . 75F－3 . 303TIW PUMP DOWN PLUGW/ANTI—ROTATION CLUTCHES4 . 5×5f / 6 5/ 8×7 5/ 8A－4 . 437B－3 . 188C－2 . 313D－2 . 113E－4 . 125F－3 . 1883 . 5×5f /4 . 5BY5A－4 . 437B－2 . 125C－1 . 875D－1 . 678E－3. 063F－1 . 875 TIW LN SETTING TOOL7in.THREADUP:5in . D . PDOWN:3 1/ 2in . D . p5inTHREADUP:3 1/ 2in . D . P7in 5inA－6 . 250 4 . 250B－2 . 750 2 . 000C－6 . 984 4 .984D－6 . 547 3 . 750E－5 . 500 3 . 750TIW SN-AT PAKER7in . 29# / ftBY 9 5/ 8in . 53 . 5#/ ft GRADE:p110YIELD:110000psi THREAD UP:YO ORDER BURST:9220 psi COLLAPSE:8835 psi5in . 18#/ ftBY 7in. 35#/ ftGRADE:p110YIELD:110000 psi THREAD UP:TO ORDER BURST:9565 psi COLLAPSE:9145 psi7in 5inA－8 . 31 3 5 . 750B－6 . 18 4 5 . 250C－7 . 43 8 4 .438D－6 . 75 0 4 . 375E－7 . 34 5 5 . 750F－7 . 188 4 . 531G－6 . 276 5 . 000TIW TYPE B RPOB7in .THREADUP:3 1/ 2in . D . PDOWN:3 1/ 2in . D . P7in 5inA－6 . 235 4 . 359B－6 . 438 4 . 500C－5 . 500 2 .549D－2 . 764 2 . 000E－3 . 250 2 . 344Weatherford- GemocoSTAGE TOOLS AND PLUGSWeatherford-Gemoco 751E Eliminator Stage ToolWeatherford-Gemoco 751E Shut Off Plug & BaffleWeatherford-Gemoco 751E Free Fall Opening Cone Weatherford-Gemoco 751E Closing Plug144页。
管道工培训课件：管道套丝讲解
13
⑥套制过程中吃刀不宜太深，套完一遍后，调整一下活动标盘，增加进刀量，再套一遍。一般要求：DN25以内的管子，可一次套成螺纹；DN25～DN40的管子，宜两遍套成；DN50以上的管子，要分三次套制。⑦扳动手柄时，最好由两人操作，动作要协调，这样不但操作省力，且可避免套出的螺纹产生与管子不同心的缺陷。套制DN15～DN20的管子，一次可扳转90°；套制稍大直径的管螺纹，一次可扳转60°；套制DN50或DN50以上的管子，应视实际需要增加人力，同时也要增加扳转的次数。
2
管螺纹加工与机具
管螺纹 圆锥形管螺纹：各圈螺纹的直径皆不相等，从螺纹的端头到根部呈锥台形。 圆柱形管螺纹：每圈螺纹的直径皆相等，只是螺纹尾部较粗一些。 管螺纹连接 锥接柱、柱接柱、锥接锥。
4
管道套丝有手工套丝与机械套丝两种方法 管道套丝质量标准如下： ①螺纹端正，不偏扣，不乱扣，光滑，无毛刺，断扣和缺扣的总长度不得超过螺纹全长的10%； ②在纵向上不得有断缺处相靠； ③螺纹要有一定的锥度，松紧程度要适当； ④螺纹长度以安装连接件后尚外露2～3扣为宜。管子螺纹加工尺寸见表1
19
管道工
管道套丝
1．管道套丝 管道工程中，螺纹连接（又称丝扣连接）是最常用的管道连接形式管道中螺纹连接所用的螺纹称为管螺纹。螺纹连接是通过内、外管螺纹，把管道与管道、管道与阀件连接在一起。但要对管子进行管道套丝加工，即在管子端头加工出管螺纹，以便进行管道的螺纹连接.管螺纹的加工习惯上称为套丝，是管道安装中最基本的、应用最多的操作技术之一。管螺纹（俗称丝扣）连接有几种不同的方式，其中以圆柱形内螺纹套入圆锥形外螺纹能获得较紧密的连接。因工厂生产的阀件、管件采用圆柱形内螺纹，所以要求管端加工出来的管螺纹是圆锥形外螺纹。钢管套丝就是指对钢管末段进行外螺纹加工。加工方法有手工套丝和机械套丝两种。
卡套式管接头的密封原理
卡套式管接头的密封原理
一、卡套式管接头原理
卡套右端在螺母的拧紧顶压下，左端被挤进接头体内锥孔与管子间的间隙里，使卡套的外锥面形成锥面接触密封，卡套的内刃口嵌入钢管外壁，在钢管的外壁压出一个闭口环槽起切入密封，进一步拧紧螺母，使卡套中部稍微凸起，产生弹性变形，弹性应力使卡套右端面与螺母锥面产生摩擦力，以防螺母松动，弹性变形部分可吸收液压管道中的震动，另外，卡套尾部也紧抱钢管形成一道抵触密封。
二、卡套接头密封可靠性分析
下面就单刃口卡套和双刃口渐进式卡套的密封可靠性方面作进一步分析。
卡套式管接头的正确装配也是保障接头体密封可靠性的一项重要因素。
卡套式管接头的装配注意事项：
(1)、钢管端面与轴线垂直度小于0.50。
(2)、去端面毛刺，倒角0.2×450。
(3)、在螺纹部分与接触锥面涂适量润滑脂。
(4)、装上卡套、螺母、并注意方向。
(5)、抓住钢管并使端面抵住接头体台阶。
(6)、画上记号，并拧紧螺母。
(7)、保证钢管不跟转，拧1.3~1.5转。
(8)、卸下螺母并检查卡套切入情况。
(9)、预装后再装配时，从手感到拧紧力矩突然增加，再拧600~900。
综上所述，卡套式管接头的防漏与制造质量(特别是卡套的设计和卡套的内在质量)钢管精度，装配质量密不可分，需要制造者和使用者的良好合作。
安装工程中各种管道常用连接方式现场图片及说明
【安装工程中各种管道常用连接方式现场图片与说明】与管道连接管道与连接，黑色部分是变径弯头前面接管道，黄色的部分后接管上图分解，黑色的配件为外螺纹直接，一边与热熔连接，一边螺纹阀门上方为管道50，下方为管道，中间通过一个阀门连接，采用的纹直接与法兰阀门连接，使用管径较大的管道连接，法兰两边可连接两种种管道与管道连接，所用的配件与图2相似镀锌钢塑管与阀门连接上图局部放大，闸阀与止回阀连接消防信号阀与150镀锌钢管连接水泵接合器与消防管道采用法兰连接100的消火栓管用机械三通分支机械四通，150主管两边接喷淋支管消防管道中大于100的管道采用沟槽配件（卡箍）连接消防管道的卡箍连接对夹式蝶阀与消防管道采用法兰连接铜管与阀门连接，铜管一般采用焊接钢丝管网采用电容连接，图示电熔机热熔机彩铝檐沟管（铝管）属于金属管道，接口用承插打胶湿式报警阀连接水泵吸水管阀门连接双壁波纹管双壁波纹管采用橡胶圈连接，留意橡胶圈下面是详细的说明1 管道丝扣连接(镀锌钢管、衬塑镀锌钢管)1 断管：根据现场测绘草图，在选好的管材上画线，按线断管。
a 用砂轮锯断管，应将管材放在砂轮锯卡钳上，对准画线卡牢，进手柄用力要均匀，不要用力过猛，断管后要将管口断面的铁膜、毛b 用手锯断管，应将管材固定在压力案的压力钳内，将锯条对准画条要保持与管的轴线垂直，推拉锯用力要均匀，锯口要锯到底，不防管口断面变形。
2 套丝：将断好的管材，按管径尺寸分次套制丝扣，一般以管径40-50者套丝3次，70以上者套丝3-4次为宜。
a 用套丝机套丝，将管材夹在套丝机卡盘上，留出适当长度将卡盘码，上好板牙，按管径对好刻度的适当位置，紧住固定扳机，将润开机推板，待丝扣套到适当长度，轻轻松开扳机。
b 用手工套丝板套丝，先松开固定扳机，将套丝板板盘退到零度，把板盘对准所需刻度，拧紧固定扳机，将管材放在压力案压力钳内紧，将套丝板轻轻套入管材，使其松紧适度，而后两手推套丝板到侧面扳套丝板，用力要均匀，待丝扣即将套成时，轻轻松开扳机丝扣应有锥度。
油套管接头FOX扣和BGT扣
油套管接头可以分为两类：一类是API接头，即按照API标准生产和检验的接头；另一类是非API接头，也称为特殊螺纹接头。
特殊螺纹接头是各个油套管生产厂为了克服API接头的缺点而设计的新型接头形式合金管，这种接头突破了API接头在结构设计方面的框架，一般具有连接强度高、密封性能好等优点。
由于特殊螺纹接头较好地解决了油套管接头的结构完整性和密封完整性问题，所以其应用的范围不断扩大，并具有广阔的市场空间合金管。
在我国，开发具有较高技术附加值的特殊螺纹接头油套管，已经得到了广大油套管生产厂家的高度重视合金管，如宝山钢铁股份有限公司(简称宝山股份)、天津钢管集团有限公司(简称天津钢管)、无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司(简称无锡西姆莱斯)等均成功地开发了各自的特殊螺纹产品，并已得到一定的应用，使我国的特殊螺纹接头研究进入了一个新的阶段。
现结合无锡西姆莱斯在开发特殊螺纹接头过程中所遇到的问题，从多个侧面综合分析评述目前该领域的研究现状、存在的问题以及未来研究开发的方向。
国内的大庆、辽河、中原、大港、华北、长庆、青海、吐哈、新疆、塔里木、四川、胜利、新星公司西南局、新星公司西北局、渤海、南海、东海等17个油田都使用过特殊螺纹接头油套管，这些油田占我国油田的80%以上。
使用特殊螺纹接头油套管的油气井包括高压气井、油气混合井、稠油热采井、低压低渗透气井等。
使用过的特殊螺纹接头油套管的钢级涵盖了N80、L80、C90、80S、M65、65S、95S、T95、105H、100H、P110、Q125、V140等。
使用过的特殊螺纹接头扣型包括TM、NK3SB、FOX、VAM、NEWVAM、NSCC、VAMTOP、TPCQ、WSP-1T、BGT等等。
螺纹密封原理可以分成三种：螺纹油密封、TEFLON (特氟隆) 密封圈密封和金属对金属密封。
1．API 螺纹API 螺纹在螺纹的底部和顶部都是圆形的，并有一定的空隙，这样很容易泄漏。
速看！套管头详解
速看！套管头详解套管头套管头是套管和井口装置之间的重要连接件套管头是套管和井口装置之间的重要连接件。
它的下端通过螺纹与表层套管相连，上端通过法兰或卡箍与井口装置或防喷器相连。
△常用的套管头套管头的特点套管连接既可采用螺纹连接，也可采用卡瓦连接，悬挂套管既快速又方便；套管挂采用刚性与橡胶复合密封结构，还可采用金属密封，増强了产品的密封性能；设计有防磨套及试压取出工具，方便防磨套的取出和对套管头进行试压；上法兰设计有试压、二次注脂装置；套管头侧翼阀门配置，根据用户需求设计；套管头的作用套管头安装在表层套管柱上端，用来悬挂表层套管以外的各层套管和密封套管环形空间的井口装置部件，主要作用有以下几点1、通过悬挂器悬挂除表层套管之外的各层套管的部分或全部重量；2、连接防喷器等井口装置；3、在内外层套管柱之间形成压力密封；4、为释放可能积聚在两成套管柱之间的压力提供出口；5、在紧急情况下，可由套管头侧孔向井内泵入流体，如压井液或灭火剂；6、特殊作业：a.固井质量不好可众侧孔补注水泥，b.酸化压裂时，可从侧孔注入压力平衡液。
△各层套管头结构► 补充 | 知识为了好记忆，将套管头的作用和用途归纳为四句话：悬挂各层套管重量；支撑套管头以上防喷器；为各层套管之间提供密封；为特殊作业提供通道；套管头的分类1. 按悬挂套管层数按悬挂套管层数可分为：单级套管头、双级套管头、三级套管头；其中单级套管头一般用在低压浅层地层生产井当中；双级套管头适用于大多数地层压力较为明确的区域，使用量较多；三级套管头一般用在高压深井或勘探井中；△单级套管头△双级套管头△三级套管头2. 按套管悬挂器的结构型式按套管悬挂器的结构型式可分为卡瓦式套管头、芯轴式(螺纹式)套管头、整体式(焊接式)套管头；△卡瓦式套管头△芯轴式套管头△整体式(焊接式)套管头3. 按本体间连接方式按本体间连接方式分为法兰式套管头、卡箍式套管头、独立螺纹式(悬挂套管柱上端和油管头本体下端用螺纹连接的套管头)；4. 按本体的结构型式按本体的结构型式分单体式套管头(一个本体内装一个悬挂器)、组合式套管头(一个本体内装多个悬挂器)；套管头的型号表示法套管头的结构及密封1. 套管头的结构套管头由四通、套管悬挂器、顶丝总成、法兰式平行闸阀、连接件、压力显示机构等组成；2. 橡胶密封工作原理套管头密封由套管头本体、BT形橡胶密封圈、套管悬挂器、燕尾形橡胶密封圈、顶丝V形密封圈、密封垫环构成，套管悬挂器座挂在套管头本体台阶上，由于套管的悬重，金属与金属的接触就产生刚性被动密封，套管悬挂器与套管的密封为螺纹密封。
金属气密封套管参数
金属气密封套管参数第一节套管螺纹连接螺纹及螺纹连接是套管柱质量和强度的重要部分。
套管螺纹的基本连接类型可分为2类：API标准和特殊螺纹（各生产厂家自行开发），其中API标准有4种：短圆螺纹（STC）、长圆螺纹（LTC）、偏剃螺纹（BTC）、直连接螺纹（XL）。
一、API螺纹特点：1、优点1）加工容易，现场配短节方便，成本低。
2）设计精度允许一般条件下操作，而不至对螺纹造成严重损坏，现场易修扣。
3）在优质密封脂配合下满足69MPa，149℃的流体密封。
4）可以一定次数的重复上扣。
5）管子与接箍连接都是通过锥形螺纹，在上紧过程中使得在一定的啮合点上，公母螺纹保持完全紧密的结合。
2、缺点1）不能适应于超高压油气井，尤其是高压气井。
2）在腐蚀条件环境时，由于API接箍膨胀值（干扰值）大，导致产生过大周向应力是产生清脆应力破坏的主要源点，或发生应力应变裂纹。
二、特殊螺纹特点1、螺纹连接强度与管体抗拉强度相等，甚至大于管体抗拉强度。
2、靠金属与金属密封达到优质密封。
3、降低轴向螺纹连接产生的接箍径向膨胀的干扰。
4、内孔面光滑，易对扣上扣，避免产生涡流或产生涡流较小。
5、具有扭矩台肩，满足扭矩强度的要求，又能控制不发生过大的周向应力，可适应套管旋转。
6、满足特殊井眼曲率的大斜度定向井、水平井、分支井对套管柱的连接强度和密封要求。
7、提高了螺纹的抗粘扣性能，满足井下完井作业要求。
三、螺纹连接密封（螺纹连接密封有三种密封形式）：1、锥形螺纹靠螺纹金属面对金属面的压合，并以密封脂固体粒子填充间隙的密封，典型的例子是API圆螺纹，由于API螺纹生产间隙允许公差为0.076mm，使这种间隙存在于啮合面或螺纹顶和根之间，螺纹密封主要依靠螺纹密封脂所含的金属微粒产生的桥接，另一方面也靠螺纹尾部分的金属挤压从而达到密封效果。
2、有一定精度光洁面的金属对金属的封口式密封。
这些螺纹设计均有较大间隙，螺纹没有防漏能力，但对金属密封面设计是细小的接触面（点）。
新版本天钢套管技术服务手册-2
CQ 取自于长庆的汉语拼音的第一个字母，如图4所示，下图是TP-CQ 特殊扣实物连接剖视图照片。
◆接头由螺纹和锥形密封面组成◆螺纹齿型是API 偏梯形螺纹的改进型◆精密的机械加工-金属密封图4上图为TP-CQ 特殊扣实物连接剖视图照片1.4 附件所有附件（如：悬挂器、分级箍、浮箍、浮鞋）螺纹均与实际套管螺纹相同。
对来自不同厂家的附件，均应按TPCO 提供的图纸加工螺纹和密封面。
或使用由TPCO 提供图纸加工的转换短节，以确保整个管柱密封。
锥度1：161.◆螺纹脂应符合或等效于API BUL 5A2：套管、油管和输送管螺纹脂通报2.2 吊卡、卡瓦、气动卡盘的准备◆吊卡：吊卡在接箍下端面承载，因此，承载面必须是平的，同时检查吊卡内径，以确保正确配合。
◆卡瓦：检查卡瓦表面直径是否与管体外径配对，检查卡瓦角度的长度可否支承整个管柱重量。
◆气动卡盘（一般对TP-NF、TP-FJ特殊扣套管使用）：气动卡盘状态应完好，固定下气动卡盘时，确保下气动卡盘中心与大钩或上气动卡盘中心重合。
◆注意;为避免损坏套管，推荐使用较长且较宽的卡瓦牙。
2.3 通径规的准备◆为确保入井套管质量，必须进行通径检查。
通径规最小尺寸见下表。
◆对有特殊要求通径的套管，应根据特殊要求制作通径规。
2.4 动力液压大钳和下套管人员的准备◆液压动力大钳：液压大钳状态应完好，且有计量合格证书。
卡爪与套管的外径相配。
推荐使用带背钳的液压大钳。
◆液压动力大钳功率必须与所下套管最大扭矩所需动量适当，太大的功率的液压大钳在上扣期间固有的动量和扭矩仪表的刻度将使所加扭矩不正确。
例如使用钻杆动力大钳下套管和油管。
◆人员：下套管人员应经过专业培训，同时建议TPCO专业人员对下套管人员进行培训。
2.5 螺纹连接监视系统的准备◆监视系统能正确记录扭矩与圈数的图形，同时能保证扭矩达到预定值使卸压阀打开。
2.6 套管使用性能、上扣扭矩值和扭矩曲线图的准备◆套管使用性能：详见本手册附录。
特殊螺纹套管的结构及特点_雷齐松
特殊螺纹套管的结构及特点_雷齐松90特殊螺纹套管的结构及特点雷齐松，李振，刘洋，李欣宇，任正军（渤海钻探工程技术研究院-套管中心，天津 300040）摘要：特殊螺纹套管由于具有良好的密封性、连接强度高等特点，已成为气井、深井的优选套管之。
本文对TP-CQ、ST-L、FOX、NS-CC4种特殊套管螺纹接头进行分析，阐述了其螺纹形式、密封形式、扭矩台肩等结构特点，并给出了使用特殊螺纹套管应注意的事项。
关键词: 套管；螺纹；结构；特点1 特殊螺纹套管的结构及特点1.1 TP-CQ特殊螺纹套管1.1.1 TP-CQ螺纹结构设计TP-CQ特殊螺纹接头对母螺纹进行了局部改进，而公螺纹保持与API偏梯形螺纹相同。
TP-CQ特殊螺纹接头在密封设计使用了：可以保证髋接触面积的锥面密封面。
选择了合理的密封过盈量。
合理的密封过盈量保证了接头反复上卸时，密封面不发生粘着。
设计成负角度的扭矩台肩，如图1所示，由于楔形作用，增强了街头的密封能力。
1.1.2 TP-CQ特殊螺纹设计的性能1.1.2.1 密封性能满足高压气井的使用要求。
按照API RP 5C5，在轴向拉伸、内压和热循环的载荷条件，不发生泄漏。
1.1.2.2 抗H2S应力腐蚀能力接头须设计成低应力型的，以保证接头抗腐蚀能力。
1.1.2.3 连接强度具有不低于管体屈服强度的街头连接强度，适用于深井及超深井。
1.1.2.4 其他性能街头应具有良好的抗粘扣性能。
1.1.3 TP-CQ螺纹套管特点改进型的偏梯形螺纹---连接强度高，可以方便的使用API偏梯形螺纹量具检验螺纹部分的各项参数。
改进型的偏梯形扣设计，减少螺纹粘扣发生的可能性，消除拧接后封堵的丝扣油产生的不利影响。
金属-金属密封结构、反向扭矩台肩、流线型内孔设计、接箍加长设计。
1.2 ST-L特殊螺纹套管1.2.1 ST-L 接头及结构特点ST-L 特殊螺纹接头最大特点是不采用接箍联接，内外螺纹直接加工在管体上，从而使管柱的外径尺寸相对减小，这对管子的顺利下井和提高水泥封固质量特别有利。
套管头
114.3～273.0 298.5～339.7
406.6～508.0
13.8 20.7 34.5 13.8 20.7 13.8
27.6 41.4 51.7 27.6 31.0 15.5
四、套管头的设计、制造和检验的相关标准 1.套管头设计制造执行中华人民共和国天然气行业标准 SY/T5127-2002《井口装置和采油树规范》和美国石油 学会出版的API spec 6A 第十九版《井口装置和采油 树设备规范》； 2. 在进行套管头检验时,执行中华人民共和国天然气行业 标准 SY/T5127-2002《井口装置和采油树规范》和美 国石油学会出版的API spec 6A 第十九版《井口装置 和采油树设备规范》；
三、 套管头的型号表示法及型号： 3.1 型号表示法: 例1：TFQ1397-70套管头 T F Q 1397—70 最上层套管头工作压力 70MPa 悬挂套管序列：13 3/8″×9 5/8″×7″ 气井法兰式套管头 例2：TK1397-70套管头 T K 1397—70 最上层套管头工作压力 70MPa 悬挂套管序列：13 3/8″×9 5/8″×7″ 卡瓦式套管头
35MPa型：TFQ20"×13 3/8"×9 5/8"×7"-35
(TFQ20"× 13 3/8"×9 5/8"×7"-5,000Psi)； 70MPa型： TFQ 20"×13 3/8"×9 5/8"×7"-70 (TFQ20"× 13 3/8"×9 5/8"×7"-10,000Psi)；
105MPa型：TFQ 13 3/8"×9 5/8"×7"-105 (TFQ 20"×13 3/8"×9 5/8"×7"-15,000Psi)；
各类管接头的工作原理
各类管接头的工作原理(总1
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各类管接头的工作原理
作者：无锡斯麦特
卡箍式接头：用金属卡箍将棉线编织胶管卡在接头芯子上，并用螺母将连在接头体上；靠插入胶管后的涨紧作用、卡箍的卡紧力和两锥面相互压紧力而联接和密封。
工艺性较好，密封可靠，但拆装较费力。
卡套式接头：利用拧紧卡套式接头螺母，使卡套和管子同时变形而连接和密封。
结构简单，密封可靠。
插入式接头：将塑料管从螺母的孔内插到接头的锥面上，然后拧紧螺母，靠压紧圈与接头的锥面将塑料管压紧。
拆卸时，拧松螺母即可拉出塑料管，安装方便，密封可靠。
快换式接头：拆卸时把卡套向左推到底，可向右抽出插头，同时单向阀在弹簧作用下向右贴紧插头体的锥面实现密封，气源不会外泄。
连接时，把插头插入插头体内，并向左推动单向阀，接通气源，钢柱也卡入槽内，即可实现快速连接作用。
调速式接头：控制流量的有效面积。
控制方式有入口节流式和出口节流式两种，可根据安装螺纹和管的尺寸选择。
容易在低流量区进行微调，使气缸达到理想的速度。
2。
管螺纹密封原理
管螺纹密封原理
管螺纹密封是一种用于管道连接的密封方式，其原理是利用螺纹
之间的摩擦力和密封材料的弹性来实现密封。
具体来说，管螺纹密封的过程如下：
1. 在管道连接处，将两个管道的端部加工成相应的管螺纹。
2. 在管道端部的螺纹上缠绕密封材料，如石棉绳、聚四氟乙烯等。
3. 将两个管道端部的螺纹旋紧，使其紧密贴合。
4. 旋紧过程中，密封材料被压缩，填补了螺纹之间的空隙，从而
实现了密封。
5. 由于密封材料具有一定的弹性，因此在管道内压力变化时，密
封材料能够自适应地调整自身形状，保持密封性能。
需要注意的是，管螺纹密封的密封效果与密封材料的种类、缠绕密度、管道端部的加工质量等因素有关。
同时，在使用过程中，还需要定期检查和维护，以确保密封性能的可靠性。
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各种套管丝扣的图形和密封原理
随着天然气井的勘探和开发，对天然气井生产套管的要求越来越高，从过去单一的长圆扣套管发展到现在的3SB扣、SEC扣、FOX扣、TM扣和TP-CQ扣套管，都是为了提高套管丝扣部分的强度和密封性改进，设计和研制的。
一．3SB套管
1．扣型
母扣公扣
2 .主要特点
A、 3SB是日本NKK公司设计制造的，螺纹承载面角为0°，导
向角为45°的偏梯形扣，连接程度高;
B、具有三重密封面：锥面密封，台阶密封，导向角球面密封;
C、台肩面为90°抗过扭矩能力强;
D、对扣和上扣容易;
E、在外螺纹上有三角形上扣标记。
二．SEC扣套管
1．扣型
母扣公扣
2．主要特点
A 、 SEC是阿根廷设计生产的，螺纹承载面角为3°，导向角为10°，连接强度较高；
B 、具有锥面金属密封和台阶面负15°的密封面密封，这种密封套管弯曲载荷作用下能维持密封。
三．FOX扣套管
1．扣型
母扣公扣
2．主要特点
A 、FOX 扣套管是日本川崎公司生产的螺纹套管。
螺纹承载面为0°，导向角为45°，而且内螺纹采用变螺距设计，两端螺距较大，有效的改善了螺纹的应力分布，负载主要由中间部分螺纹承受，两端螺纹应力较低；
B 、具有弧面金属密封和台肩弧面负25°密封结构，有利于在弯曲载荷作用下的密封性。
四． TM 扣套管
1． 扣型
母扣 公扣
2．主要特点
A 、 TM 扣套管是日本住友公司生产的螺纹套管，螺纹承载面角为3°，导向角为10°，连接程度高；
B 、 锥面金属密封；
C 、直角台阶，抗过扭矩，抗弯曲能力强；
D 、在螺纹上有台阶形标记，内螺纹有箭头标记，有效的控制
套管上扣；
E 、内螺纹根部为双台阶面。
五．TP-CQ扣套管
1．扣型
母扣公扣
2 .主要特点
A、TP-CQ扣套管是天钢有限责任公司研制的一种特殊扣，螺纹承载面角为3°，导向角为10°，连接强度较高；
B、锥面金属密封，台阶有负15°密封面，这种密封在套管弯曲载荷作用下能维持密封，外螺纹跟SEC扣的几何尺寸一样；
C、内螺纹是双台阶并有15°角密封面，保证密封的可靠性。
六．圆螺纹
1.扣型
2.主要特点
A、螺纹的牙型角是60度并对称；
B、扣力矩要求不太严格；
C、多次上卸扣，抗拉强度较低；
D、螺纹套管在气井上基本淘汰。
七．各种套管和钢级的上扣扭矩
见附表：
附表：
各种套管基本扭矩值。