上扣扭矩
上扣扭矩
在石油钻井领域，“上扣扭矩”通常是指在油井钻探或完井过程中，将管柱或钻具上螺纹连接时所需施加的扭矩力。这个过程中，管柱需要通过螺纹连接来组装成一根长管，以便钻井或者进行其他作业。为了确保连接紧固牢固，防止漏油或者其他问题，操作人员需要在连接处施加适当的扭矩力。
“上扣扭矩”一词最早由美国公司提出，作为该公司的专利技术， 它是综合考察螺纹公差，镀层，螺纹脂和上扣位置等因素对螺纹连接影响的基础上提出的。公司及许多人曾致力上扣扭矩计算公式的研究，许多人也曾获得一些结果，但终因影响上扣扭矩因素的复杂性，至今仍没有一个较为固定的公式，故上扣扭矩仍需大量实验才能得到相对统一的公式，目前石油工业普遍采用的上扣扭矩是API RP 5C1推荐的上扣扭矩值(称 API上扣扭矩)，也是在试验基础上获得的。
螺纹连接接头是油气井的基本结构单元。目前油气井中油(套)管的连接螺纹均为API SPEC 5B中规定的标准圆螺纹。螺纹是油气井的薄弱环节，也是最容易失效的部位。据统计，有80%的失效发生在套管和管箍的螺纹连接处。上扣扭矩是影响螺纹连接质量的主要影响因素之一，上扣扭矩过小容易发生脱扣和泄漏; 过大又会发生粘结现象，因此，只有将上扣扭矩控制在合适的范围内才能有效地防止失效的发生。
对于油管悬挂器来说，油管规定名义上扣位置是三角形标记底边，以名义上扣位置为基础分析油管连接和油管悬挂器连接上扣扭矩。根据螺纹处的接触压力、摩擦因数以及单元半径，可以计算得到油管悬挂器螺纹接头的上扣扭矩。上扣扭矩计算公式为：
圆螺纹油管上扣过程中所施加的总上扣扭矩一般是由摩擦扭矩和变形扭矩两部分组成。其中，摩擦扭矩是由上扣过程克服套管和管箍啮合螺纹之间的摩擦而产生的;变形扭矩是由套管和管箍变形产生的。由于在整个上扣过程中，变形扭矩远小于摩擦扭矩，因此可忽略变形扭矩的影响，仅将摩擦扭矩作为总上扣扭矩。总上扣扭矩计算公 式如下:
