[實(shí)用新型]油套管螺紋接頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720027706.2
• 申請日: 2007-09-11
• 公開（公告）號: CN201103349Y
• 公開（公告）日: 2008-08-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張?jiān)迫?/a>;國煥然;梁永強(qiáng);王洪兵
• 申請（專利權(quán)）人: 山東墨龍石油機(jī)械股份有限公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08
• 代理公司: 濰坊正信專利事務(wù)所
• 代理人: 張?jiān)豢?/td>

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及油套管技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種油套管螺紋接頭。

背景技術(shù)

隨著石油工業(yè)的發(fā)展，深井、超深井、含氣油井、水平井的開采越來越多，采油井況的不斷惡化以及世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展對石油天然氣的依賴和需求，傳統(tǒng)的API螺紋結(jié)構(gòu)型式，其螺紋強(qiáng)度和密封性能已經(jīng)不能滿足石油開采技術(shù)、安全等方面的要求。

傳統(tǒng)API油套管螺紋主要有圓螺紋和梯形螺紋兩種結(jié)構(gòu)型式，其密封是由內(nèi)外螺紋嚙合的緊密程度決定的。由于螺紋牙型結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)以及加工不可避免的誤差原因，嚙合螺紋間存在一定的間隙，圓螺紋主要是在內(nèi)外螺紋牙頂和牙底之間存在月牙型螺旋通道，梯形螺紋主要是在導(dǎo)向面之間存在縫型間隙螺旋通道。由于泄漏通道的存在，從本質(zhì)上講，其螺紋結(jié)構(gòu)不具備密封能力，其密封性能主要依靠上扣造成的螺紋變形、使用螺紋表面鍍層金屬、使用螺紋密封脂中的固體物質(zhì)(如：銅、鋅、石墨等)填充縫隙、螺旋通道來獲得，所以這種密封受上緊力矩、填充物質(zhì)量、溫度變化、甚至下井作業(yè)中震動的影響而變化，故密封效果不可靠、不理想，在對螺紋密封性要求高的環(huán)境中無法正常使用。

為此，各油套管生產(chǎn)廠研究了不同的螺紋和密封結(jié)構(gòu)型式，總體上，密封結(jié)構(gòu)型式有：外錐面對內(nèi)錐面密封、外凸圓弧面對內(nèi)圓錐面密封、內(nèi)凸圓弧面對外圓柱面密封、圓柱面對圓柱面的密封等作為主密封，在配合端面副密封面，形成密封；另外，通過螺紋牙型導(dǎo)向面角和承載面角的變化，影響主副密封面在受到內(nèi)外壓、拉伸、彎曲等外力作用下抵抗泄漏能力。但是，通過分析，不同密封結(jié)構(gòu)型式存在加工、測量、密封可靠性等問題：

1)外錐面對內(nèi)錐面密封、外凸圓弧面對內(nèi)圓錐面密封的主要問題是內(nèi)圓錐面密封處的尺寸測量困難，需要配置精密的專用測量儀器通過間接方法測量，不便于油田現(xiàn)場的檢驗(yàn)和評價。由于是斜面對斜面密封，該結(jié)構(gòu)對于接觸面處的清潔要求高，接觸面存在任何硬度高的異物可能導(dǎo)致密封面的劃傷而導(dǎo)致密封帶不連續(xù)和密封帶早期失效。

2)內(nèi)凸圓弧面對外圓柱面密封型式的主要缺點(diǎn)是作為主密封面的凸圓弧面加工困難，密封直徑測量不方便，尤其是該結(jié)構(gòu)對材料發(fā)生屈服變形非常敏感，發(fā)生屈服變形的值就是密封過盈量的減小值。

3)將圓柱面對圓柱面作為主密封時，在上扣過程中形成干涉的密封面容易產(chǎn)生粘著現(xiàn)象。

4)當(dāng)把臺肩作為密封面時，在受到軸向拉伸載荷時，軸向應(yīng)變使密封接觸壓力驟減而使密封性能下降。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：本實(shí)用新型提供一種油套管螺紋接頭，其不僅密封效果好，而且易于加工、易于檢驗(yàn)、施工作業(yè)方便。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：油套管螺紋接頭，包括管體和接箍，所述管體具有外螺紋、外密封面和端面，所述接箍具有內(nèi)螺紋、內(nèi)密封面和臺肩面；所述管體的外密封面位于所述的外螺紋和端面之間，所述接箍的內(nèi)密封面位于所述的內(nèi)螺紋與臺肩面之間；所述的外螺紋與所述的內(nèi)螺紋相互連接，所述管體的外密封面與所述接箍的內(nèi)密封面過盈配合，所述管體的端面與所述接箍的臺肩面軸向鄰靠，所述管體的外密封面包括與所述的端面順滑過渡的凸圓弧面，所述接箍的內(nèi)密封面包括與所述的臺肩面順滑過渡的凹圓弧面，所述的凸圓弧面與所述的凹圓弧面形成過盈的第一主密封結(jié)構(gòu)。

作為一種優(yōu)選方式，所述管體的外密封面包括由外圓錐面引導(dǎo)的外圓柱面，所述的外圓錐面與所述的凸圓弧面順滑過渡；所述接箍的內(nèi)密封面包括由內(nèi)凸圓弧面引導(dǎo)的內(nèi)圓柱面，所述的內(nèi)圓柱面與凹圓弧面順滑過渡；所述管體的外圓錐面和外圓柱面與所述接箍的內(nèi)凸圓弧面和內(nèi)圓柱面形成近似四邊形的過盈的第二主密封結(jié)構(gòu)。

作為一種優(yōu)選方式，所述管體的端面與所述接箍的臺肩面軸向貼合，形成接觸的副密封結(jié)構(gòu)。

作為一種優(yōu)選方式，由于所述的外螺紋和所述的內(nèi)螺紋是相互適配的錐螺紋，所述管體的外圓錐面的錐角大于所述錐螺紋的錐角。

作為一種優(yōu)選方式，所述管體的端面和所述接箍的臺肩面具有相同的傾角。

作為一種優(yōu)選方式，所述的外螺紋和所述的內(nèi)螺紋是梯形螺紋。