[實(shí)用新型]變錐金屬密封的螺紋連接件及采用該螺紋連接件的石油套管和接箍

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920064056.8
• 申請(qǐng)日: 2009-04-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN201448531U
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 謝凱意;李小兵;吳丹;李建亮;付強(qiáng);夏佑廣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 衡陽(yáng)華菱連軋管有限公司
• 主分類號(hào): F16L15/00
• 分類號(hào): F16L15/00;F16L21/00;E21B17/08
• 代理公司: 衡陽(yáng)市科航專利事務(wù)所 43101
• 代理人: 鄒小強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種特殊螺紋聯(lián)接件，特別是一種主要應(yīng)用于石油工業(yè)中的套管和接箍上的螺紋連接件。

背景技術(shù)

隨著石油工業(yè)的發(fā)展，油、氣鉆井環(huán)境日益苛刻，API(美國(guó)石油學(xué)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)的螺紋接頭已不能完全滿足市場(chǎng)的需要，這種產(chǎn)品雖然易于加工，質(zhì)量容易保證，技術(shù)也相當(dāng)成熟，但他還存在一些不足之處，如連接效率低，特別是圓螺紋連接效率為60-80％；抗腐蝕能力差，在有腐蝕介質(zhì)的井況中接頭是最容易發(fā)生腐蝕的；密封性能不可靠；抗粘扣能力差等。目前已開(kāi)發(fā)出各種類型的特殊螺紋接頭，其大部分特殊扣的密封結(jié)構(gòu)都是錐面對(duì)錐面的金屬密封，如附圖1所示，它包括帶有外螺紋的套管3和帶有內(nèi)螺紋的接箍4，這種螺紋連接件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，測(cè)量方便，如VAM、BDS、TPCQ等都采用的是錐面對(duì)錐面的密封結(jié)構(gòu)。這種密封結(jié)構(gòu)，由于加工和端部效應(yīng)的原因，實(shí)際配合過(guò)程很難保證在整個(gè)密封面上獲得均勻的接觸壓力。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的上述不足而提供一種變錐金屬密封螺紋連接件，它采用變錐的密封結(jié)構(gòu)形式，即外螺紋的密封面錐度不同于內(nèi)螺紋的密封面錐度，另外在外螺紋的密封部位采取了三段不同的錐度，對(duì)接觸面壓進(jìn)一步優(yōu)化，使密封結(jié)構(gòu)更加合理，密封性能更加可靠。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種變錐金屬密封的螺紋連接件，它包括一個(gè)圓錐形的外螺紋和一個(gè)圓錐形的內(nèi)螺紋。在外螺紋前端的圓周上設(shè)有錐形主密封面P，其分為三段P1、P2、P3，P1的錐度為d1，P2的錐度為d2，P3的錐度為d3，它們的關(guān)系為d1＞d2＞d3。在外螺紋的端面設(shè)有端面臺(tái)肩，其角度h1為10°～25°，端面臺(tái)肩與密封面P3的連接部位設(shè)有過(guò)渡圓弧R1。在內(nèi)螺紋上螺紋底部的圓周上設(shè)有圓錐形密封面L，圓錐形密封面L的錐度為t，圓錐形密封面L的底部端面設(shè)有扭矩臺(tái)肩，其角度h2為10°～25°，扭矩臺(tái)肩和圓錐形密封面L的連接部位設(shè)有過(guò)渡圓弧R2。

本實(shí)用新型提供的變錐金屬密封的螺紋連接件其錐面主密封采用了不同錐度形式，它們的關(guān)系為：d1＞d2＞d3，d2＝t；外螺紋和內(nèi)螺紋上扣后，其主密封結(jié)構(gòu)形成三段過(guò)盈，內(nèi)螺紋的密封面L與外螺紋上的密封面P1段的過(guò)盈量為a1，L與P2段的過(guò)盈量為a2，L與P3段的過(guò)盈量為a3，其中a3＞a1＞a2；另外，外螺紋前端的過(guò)渡圓弧R1與內(nèi)螺紋底部的過(guò)渡圓弧R2不一樣，形成間隙，其中：R1-R2＝0.3mm～0.6mm，R1＝1.0mm～1.5mm，以使多余的螺紋脂儲(chǔ)存于密封前端的間隙部分，從而有效降低了上扣形成的螺紋脂壓力，大大提高抗泄漏能力，使密封更加可靠。

本實(shí)用新型還提供了一種采用變錐金屬密封螺紋連接件的石油套管和接箍，它是在石油套管兩端的接口部位采用變錐金屬密封螺紋連接件的外螺紋，在石油套管接箍的兩端采用變錐金屬密封螺紋連接件的內(nèi)螺紋.

一種采用變錐金屬密封螺紋連接件的石油套管和接箍，它包括石油套管和接箍，在石油套管兩端的接口部位設(shè)有錐形外螺紋，在接箍的兩端設(shè)有錐形內(nèi)螺紋。在外螺紋前端的圓周上設(shè)有錐形主密封面P，錐形主密封面P分為三段P1、P2、P3，P1的錐度為d1，P2的錐度為d2，P3的錐度為d3，它們的關(guān)系為d1＞d2＞d3，在外螺紋的端面設(shè)有端面臺(tái)肩，其角度為h1，端面臺(tái)肩密封面P3的連接部位設(shè)有過(guò)渡圓弧R1；在內(nèi)螺紋底部的圓周上設(shè)有圓錐形密封面L，圓錐形密封面L的錐度為t，圓錐形密封面L的底部端面設(shè)有扭矩臺(tái)肩，其角度為h2，扭矩臺(tái)肩和圓錐形密封面L的連接部位設(shè)有過(guò)渡圓弧R2。

外螺紋前端的錐形密封面的錐度d2與內(nèi)螺紋底部密封面的錐度t的關(guān)系為：d2＝t，內(nèi)螺紋的密封面L與外螺紋上的密封面P1、P2、P3段的過(guò)盈量為a1、a2、a3，其關(guān)系為a3＞a1＞a2。

外螺紋前端的過(guò)渡圓弧R1大于內(nèi)螺紋底部的過(guò)渡圓弧R2，其中：R1-R2＝0.3mm～0.6mm，R1＝1.0mm～1.5mm。

外螺紋端面臺(tái)肩的角度h1為10°～25°，內(nèi)螺紋扭矩臺(tái)肩的角度h2為10°～25°。

本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下特點(diǎn)：

1、主密封面采用了不同錐度形式，避開(kāi)了端部效應(yīng)；

2、外螺紋和內(nèi)螺紋上扣后，主密封結(jié)構(gòu)形成三段過(guò)盈，優(yōu)化了密封結(jié)構(gòu)，最大限度地提高了密封性能；

3、外螺紋和內(nèi)螺紋的密封端部處不同的圓弧過(guò)渡形成的大間隙儲(chǔ)存密封部分多余的螺紋脂，可有效降低上扣形成的螺紋脂壓力，提高接頭抗泄漏能力。

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型的詳細(xì)結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步描述。

附圖說(shuō)明