[實用新型]一種耐粘扣的石油套管接頭

無效

• 申請號: 200720043669.4
• 申請日: 2007-10-15
• 公開（公告）號: CN201087703Y
• 公開（公告）日: 2008-07-16
• 發明（設計）人: 高連新;張毅
• 申請（專利權）人: 無錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本實用新型涉及的是一種螺紋接頭，特別是一種耐粘扣的石油套管螺紋接頭，屬于石油套管螺紋連接技術領域。

背景技術

目前油田使用的石油套管，大多采用API圓螺紋或偏梯形螺紋連接，這種螺紋的優點是技術成熟，容易加工和檢測，但也同時存在很多缺點，其最突出的缺點是容易發生粘扣，尤其是當套管規格達到16英寸(406.4mm)以上時，油田現場上扣時非常容易發生錯扣而引起嚴重粘扣。套管螺紋粘扣會影響其連接質量，較嚴重的粘扣還會造成套管報廢。

API圓螺紋的錐度一般是1∶16，螺紋高度是1.801mm，螺距是每英寸(25.4mm)8牙，其承載面角和導向面角都是30°。該螺紋的導向面比較平緩，利于對扣和上扣，但其螺距小(即所謂的細牙)，容易錯扣，錐度平緩(1∶16)也容易錯扣，尤其是規格較大時更加明顯，為此API規定當規格達到16英寸(406.4mm)以上時，錐度增大為1∶12。盡管如此，這種螺紋形式仍然很容易發生錯扣和粘扣。同時這種螺紋的連接效率低，只能達到管體的60～80％。

API偏梯形螺紋的錐度與圓螺紋一樣，一般是1∶16，當規格達到16英寸以上時，增大為1∶12。該螺紋高度為1.575mm，螺距是每英寸(25.4mm)5牙，螺距增大有利于上扣，但其螺紋導向面角是10°，比圓螺紋陡，不利于上扣，其承載面角是3°，提高了螺紋的連接效率。

因為普通API螺紋容易發生粘扣，因此嚴重影響了其推廣使用。為了改善套管螺紋的上扣性能，防止螺紋粘扣，很多研究人員開展了研究工作。中國專利公開號為CN?1065018C，公開日為2001年4月25日，實用新型專利名稱為油、套管螺紋接頭，給出了一種可以減緩或防止螺紋粘扣的接頭形式。該專利由管體和管接箍組成，管體上的螺紋長度為L₄，管接箍上的螺紋長度為L₇，螺紋在直徑方向上的錐度為1∶M，M一般取16，其中管體或管接箍的螺紋始端一定長度內的錐度為1∶(M-q)，q＝0.1～4.5。同時，在管體或管接箍的螺紋末端一定長度內的錐度設置為1∶(M+q)。該接頭由于在螺紋兩端改變了錐度，減緩了螺紋兩端的應力集中程度，使螺紋不容易發生粘扣。中國專利公開號為CN?1182317C，公開日為2004年12月29日，實用新型專利名稱為油、套管螺紋接頭，給出了一種耐粘扣的油、套管螺紋接頭。該實用新型專利由管體和管接箍通過圓螺紋或偏梯形螺紋連接在一起，螺紋連接的錐度為1∶16，特點在于外螺紋與API標準螺紋完全相同，通過改變內螺紋的結構尺寸，即改變螺紋兩端的螺距，對于偏梯形螺紋來說，第1～2或第1～3圈螺紋的螺距為P_小，最后1～2或1～3圈螺紋的螺距為P_大，其余部分螺距為標準值P。對于圓螺紋則通過再車削的辦法使螺距改變。這樣可以改善接頭的應力分布，使接頭不容易發生粘扣。

但上述專利技術的局限性在于：設計沒有脫離API螺紋的設計思想，雖然改善了接頭的抗粘扣性能，但接頭容易錯扣、難對扣的缺點沒有改善，螺紋發生粘扣的可能性仍然很大。

發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種耐粘扣的石油套管接頭。該接頭通過增大螺紋錐度、加大螺紋螺距、增大螺紋導向面角、使螺紋齒頂、齒底平行于管子軸線等方法，徹底改善螺紋的抗粘扣性能。

按照本實用新型提供的技術方案，外螺紋件1、3通過螺紋與接箍2嚙合連接在一起，其特征是：螺紋的錐度為1∶6～1∶8，螺紋的螺距是每英寸3牙，螺紋的高度是2.05～2.45mm，螺紋的齒頂、齒底平行于管子的軸線。

螺紋的導向面角為25～30°，承載面角是0°。在接箍2上加工有內螺紋4，在外螺紋件1、3上加工有外螺紋5。接頭擰緊后，內螺紋4與外螺紋5嚙合在一起，形成過盈配合。