New Findings on Leak Resistance of API 8-Round Connectors

Abstract

This paper covers research funded by the API Production Research Advisory Committee (PRAC) on leak resistance of ~PI 8-~ou~d connectors. It details the sensitivity of leak resistance to variations in makeup turns, pipe diameter, grade, and applied tep-Slon. FIndIngs show that the leak resistance of the connector relative to pipe-body ratings increases with the number of makeup turns ~nd decreases as diameter and yield strength increase. Finally, tension is found to lower leak resistance in a manner that renders hydrotesting Insufficient for defining leak resistance in typical service conditions.

Leakage Resistance Envelopes of API 8 Round Casing Connections using FE Analysis

“…Several studies have proposed different criteria based on SFCP to define leakage resistance. Figure 4 illustrates two proposed criteria to determine if fluid penetration occurs: 1) fluid penetration occurs if fluid pressure exceeds SFCP; 2) fluid penetration occurs if SFCP is zero [13]. Schwind et al [14,15] suggested two parameters to quantify sealability: 1) average pressure on the stab flank and 2) average pressure on stab flank normalized by the internal pressure.…”

“…API recommendations only consider effects of make-up torque, neglecting effects of axial loading and material plasticity, known to be relevant for leakage resistance [15]. Loading sequence also influences sealability [13,15]. Studies recommend the following load sequence: make-up, followed by axial load, and finally internal pressure.…”

Envoltórias probabilísticas da estanqueidade de conexões de revestimento de poços

“…Pesquisas recomendam avaliar a estanqueidade com a seguinte sequência de cargas: torque de aperto, seguido de carga axial e finalmente pressão interna. Esta ordem de cargas replica as condições de serviço de conexões, pois a coluna de revestimento é constantemente solicitada pela carga axial na pressurização (SCHWIND et al, 1995;WOOLEY, 1989). Os citados autores comentam que aplicar pressão interna antes da tração, ou aplicação simultânea de pressão interna e tração, como em testes de tampa fechada, levam à superestimação da estanqueidade.…”

“…Como discutido anteriormente, novos trabalhos apontam ao aporte da pressão hidrostática no selo (GOODMAN; MITCHELL; KALIL, 2019). Porém, trabalhos apontam que ensaios com tampa fechada e testes nos quais pressões internas são aplicadas previamente a cargas axiais conduzem à superestimação do selo (SCHWIND et al, 1995;WOOLEY, 1989). Autores apontam também que a avaliação da estanqueidade é crítica após aplicação da tração, o que corrobora os resultados obtidos na avaliação das pressões nos flancos opostos da conexão API 8 Round 9 5/8" L80 47lb/ft.…”