[實用新型]油、套管管錐螺紋接頭

無效

• 申請號: 00249827.8
• 申請日: 2000-10-30
• 公開（公告）號: CN2451718Y
• 公開（公告）日: 2001-10-03
• 發明（設計）人: 丁維軍;劉玉文;王治國;劉甫清;潘存強
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02
• 代理公司: 上海英特專利事務所
• 代理人: 何文欣

本實用新型涉及一種油田鉆井用油、套管管錐螺紋接頭。

API(美國石油學會)標準圓螺紋接頭為油田最常用的油、套管螺紋接頭。它由管體和管接箍通過管錐螺紋擰接構成。利用有限元計算分析發現，在API規定的擰接力矩條件下，管體螺紋始端(小端)第1、2齒與管體螺紋末端嚙合的最大應力，是其它各齒面平均最大接觸應力的2.5倍以上，一般都超過材料許用接觸應力，由此造成螺紋兩端首先粘扣。

申請號為97115288.8的中國發明專利申請案中，公開一種分段變換管體和管接箍的工程錐度的油、套管螺紋接頭，將管體、管接箍螺紋分為2～3段，其中螺紋始端一定長度上的錐度略為增大，而螺紋末端一定長度上的錐度略為減小，以圖通過不同錐度螺紋的嚙合，使各齒面上的接觸應力均勻化，提高抗粘扣性能。但是，利用這種變錐度方法讓出的間隙有限，在較大的擰接扭矩條件下無法完全釋放多余的變形量，尤其對于需要大力矩上扣的油套管來說，仍容易出現粘扣。

本實用新型的目的在于提供一種改進的油、套管管錐螺紋接頭，從結構上保證螺紋兩端預留有釋放多余軸向和徑向變形量的間隙，降低螺紋兩端的接觸應力，使整個螺紋嚙合面的接觸應力均勻化，提高螺紋抗粘扣性能，提高產品使用壽命。

為達到上述目的，本實用新型采用下述技術方案：本實用新型與現有技術一樣由管體和管接箍通過管錐螺擰接構成。其特點是：在管體和管接箍兩者中一者或兩者的螺紋始端的一段有效長度上，以一個臺階改變管錐螺紋始端的中徑，達到兩相配合的內、外管錐螺紋之間有一預留的徑向間距δ,δ為0.08～0.20mm。管體和管接箍以一個臺階改變管錐螺紋中徑的螺紋始端有效長度以螺紋兩端嚙合接觸應力過大而易出現粘扣的區段長度確定。本實用新型中，在上述區段長度上兩相配合的內、外管錐螺紋之間預留間距，為擰接時預留了足夠釋放多余軸向和徑向變形量的間隙，降低螺紋兩端的接觸應力，使整個螺紋嚙合面的接觸應力均勻化，提高螺紋抗粘扣性能。

按API標準，管體和管接箍的管錐螺紋中徑錐度一般為1∶16，則管體螺紋始端改變中徑的有效長度為1/9-1/5的管體螺紋長度，管接箍螺紋始端改變中徑的有效長度為1/9～1/5的管體有效螺紋長度；管體螺紋始端改變中徑后的中徑為原中徑-2δ，而管接箍螺紋始端改變中徑后的中徑為原中徑+2δ。管體和管接箍的以一個臺階改變中徑的螺紋始端與正常螺紋之間通過一段3～6mm長度過渡相連。

本實用新型與現有技術相比較，具有顯而易見的如下優點：由于本實用新型在管體和管接箍兩者中一者或兩者螺紋始端的一段有效長度上，螺紋始端以一個臺階改變中徑，達到兩相配合的內、外管錐螺紋之間有一預留的徑向間距，其間距為0.08～0.20mm，從而為擰接時預留了足夠釋放多余軸向和徑向變形量的間隙，降低螺紋兩端的接觸應力，使整個螺紋嚙合面的接觸應力均勻化，提高其抗粘扣性能，從而提高產品使用壽命。

附圖是本實用新型一個實施例的結構示意圖。

本實用新型的一個最佳實施方案是：參見附圖，本油、套管管錐螺紋接頭由管體1、3和管接箍2通過管錐螺紋擰接構成。管體1、3上有管錐外螺紋，管接箍2上有管錐內螺紋。管體1、3和管接箍2螺紋始端均有一個變中徑的臺階。管體1、3螺紋分為三段，中徑變小的螺紋始端有效長度L₁₁為1/9～1/5的管體有效螺紋長度L₂。螺紋始端有效長度L₁₁上的中徑錐度與整個螺紋長度上的中徑錐度相同，按API標準，此錐度為1∶16，則管端至螺紋始端有效長度L₁₁上變中徑后的中徑為原中徑-2δ,δ為0.08～0.20mm，變中徑螺紋始端與正常螺紋之間通過一段長度3～6mm的斜度過渡相連。管接箍2螺紋亦分為三段，中徑變大的螺紋始端有效長度L₂₁為1/9～1/5的管體1、3有效螺紋長度L₂，此區段上，螺紋始端有效長度L₂₁上變中徑后螺紋中徑為原中徑+2δ,δ為0.08～0.20mm，變中徑螺紋始端與正常紋之間通過一段長度L₂₂為3～6mm的斜度過渡相連。

本實用新型的第二個實施例是：其管體與上述第一個實施例的管體1、3相同，螺紋的始端有一個中徑變小的臺階。但管接箍螺紋中徑線為直線形，螺紋始端沒有變中徑的臺階。

本實用新型的第三個實施例是：其管接箍與第一個實施例的管接箍2相同，螺紋的始端有一個中徑變大的臺階。但管體的螺紋中徑線為直線形，螺紋始端沒有變中徑的臺階。