随着我国石油工业水平的不断提高,我国已成为世界钻井最多的三大国家(美国、加拿大、中国)之一。在钻井和采油、气的过程中,套管和油管是最主要的施工材料,油套管(油管和套管)的寿命决定了油气井的寿命。油套管之间是通过螺纹连接的,所以在进行油套管柱连接时,必须要确保其螺纹具有防粘扣性、较强的连接强度和密封性能。丝扣油具有螺纹连接所要求的润滑和密封性能,能有效地延长油套管接头螺纹的使用寿命,对防止接头螺纹粘扣,避免接头螺纹旋紧过度具有重要作用。所以在油套管上扣之前必须使用合适的丝扣油涂布在接头公母螺纹表面,用以作为螺纹之间的润滑剂和抗磨剂。目前,在油气水井作业施工过程中,还没有专门用于丝扣油喷涂的装置。长期以来油套管内螺纹丝扣油的涂布工作都是依靠手工完成的,这不仅造成施工返修率高居不下而且还造成了很大的经济损失。因此,研制一种专门用于油套管内螺纹丝扣油自动定量喷涂的装置对于提高施工质量,降低成本,有效解决螺纹密封问题具有重要意义。针对油套管内螺纹丝扣油涂布要求,设计开发了一款丝扣油自动定量喷涂装置,使其能够应用于不同管径大小的油套管等下井工具内螺纹丝扣油的涂布工作。主要研究内容如下：1、利用美国Brookfield R/S Plus系列流变仪对丝扣油的流变特性进行了研究。主要包括：影响丝扣油流变特性的因素,丝扣油的流变模型及其对应的本构方程,丝扣油的触变性特征等。这些研究成果为丝扣油自动定量喷涂装置的设计与开发提供了理论依据。2、针对油套管内螺纹尺寸要求和喷涂工艺要求,提出了三种不同的喷涂设计方案,并对各方案的优劣进行了筛选比较,最后确定采用空气压送式喷涂的方案。3、完成了丝扣油自动定量喷涂装置的平台构建。利用CATIA和Solid Works三维画图软件对系统进行了机械结构设计,详细论述了整个系统框架的设计原理、技术选型及实现方法。4、对喷涂设备的控制性能和喷涂效果进行了试验验证。根据油套管内径大小的不同,确定出与之相对应的喷涂时间和喷涂压力。研究试验结果表明,当油套管内径为68～120mm时,空压机压力宜选择4bar,喷涂时间选择2～3s/次(共4次,上下左右各一次,下同)；当油套管内径为120-170mm时,空压机压力宜选择4.5bar,喷涂时间选择2-3s/次；当油套管内径为170-220mm时,空压机压力宜选择5bar,喷涂时间选择34s/次；当油套管内径为220-270mm时,空压机压力宜选择5.5bar,喷涂时间选择3～4s/次；当油套管内径为270～320mm时,空压机压力宜选择6bar,喷涂时间选择4～5s/次；当油套管内径为320～370mm时,空压机压力宜选择6.5bar,喷涂时间选择4～5s/次；当油套管内径为370～20mm时,空压机压力宜选择7bar,喷涂时间选择5～6s/次；当油套管内径为420～470mm时,空压机压力宜选择7.5bar,喷涂时间选择5～6s/次；当油套管内径为470～511mm时,空压机压力宜选择8bar,喷涂时间选择6～7s/次；研制开发的油套管内螺纹丝扣油自动定量喷涂的装置操作简单方便,喷涂效果符合工况要求,能够满足设计要求,可以有效地降低人工作业强度、提高喷涂效率与质量。