[實用新型]一種三維密封抗拉油套管接頭

有效

• 申請號: 200920187799.4
• 申請日: 2009-09-25
• 公開（公告）號: CN201547428U
• 公開（公告）日: 2010-08-11
• 發明（設計）人: 朱洪章;李欣
• 申請（專利權）人: 江蘇常寶普萊森鋼管有限公司
• 主分類號: F16L21/02
• 分類號: F16L21/02;E21B17/08
• 代理公司: 常州市維益專利事務所 32211
• 代理人: 周祥生

技術領域

本實用新型涉及石油、天然氣鉆探用油管和套管的連接件，尤其涉及一種具有抗拉密封性能的套管接頭。

背景技術

石油、天然氣鉆采過程中必須使用鋼質套管和油管，其中套管指鉆井后用于襯里的管子，作用是防止井壁流動和塌陷；油管用于采集石油和天然氣，井下流體通過油管送到地層表面；油管、套管加長的連接件稱接箍。隨著鉆采深度的不斷增加，油套管必須隨之加長，油管、套管的加長是通過油套管管體端部外螺紋和接箍內螺紋的旋緊來實現，目前連接的螺紋形式已有100多種扣型，包括三角螺紋、梯形螺紋、單邊梯形螺紋、矩形螺紋、T形螺紋等，但它們的密封結構形式都是通過油套管的端面與接箍內端面密封方式實現的，螺紋僅起連接作用。這種連接密封結構在實際使用過程中主要存在如下缺陷：

①鉆探過程中，油套管既要正轉又要反轉，且油套管在鉆探下井過程中，在不同深度層所受到的阻力各不相同，當油套管與接箍的連接處所受阻力不同時，尤其在油套管反轉撥出時，油套管與接箍之間極易產生松動，從而使原有的端面密封失效；

②當油套管受到彎曲阻力時，油套管容易產生彎曲，易發生密封失效。解決油套管的拉伸和彎曲狀態下的密封性能是油套管生產中的世界性難題。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種三維密封抗拉油套管接頭，它在油管、套管與接箍之間形成三道密封，能使油套管在拉伸狀態下保證油管、套管與接箍之間的密封性能。

本實用新型采取的技術方案如下：

一種三維密封抗拉油套管接頭，包括外螺紋件1和內螺紋件2，外螺紋件1即油套管管體，內螺紋件2即所述的接箍，在外螺紋件1的連接端設有連接外螺紋11，在內螺紋件2上設有連接內螺紋21，兩者間通過匹配的螺紋緊固地連接成一體，其特征是：在外螺紋件1與內螺紋件2之間設有三道密封結構，主密封結構為圓柱密封，副密封結構為端面密封，第三密封結構為錐面密封，主密封結構由外螺紋件1連接端設有外圓密封段12和內螺紋件2上設有的內孔密封段22之間形成的過盈密封結構；副密封結構由外螺紋件1的外螺紋件端面13和內螺紋件2上設有的內孔端面23之間旋緊后形成的過盈密封結構；所述錐面密封是由外螺紋件1連接端的外錐面14與內螺紋件2內孔端面設有內錐面24所形成的過盈密封結構。

進一步，圓柱密封的過盈量為0.02～0.08毫米，密封的軸向長度為0.5～30毫米；端面密封結構的接觸面寬度為2～5毫米；在錐面密封結構中，外螺紋件1的端面錐角比內螺紋件2上設有內錐面錐角大0.5°～1°。

由于在外螺紋件1與內螺紋件2之間增設了圓柱段密封、端面密封和錐面密封三道密封結構，外螺紋件1與內螺紋件2之間依靠螺紋進行緊固連接，使得圓柱段密封段、端面密封和錐面密封形成三道過盈密封，且圓柱段密封有較長的密封段，即使外螺紋件1與內螺紋件2之間處于反轉受拉狀態，圓柱段密封始終有效密封，三道密封處不會同時失效，從而徹底解決了油套管外螺紋與接箍的內螺紋在反轉受拉狀態下的密封失效難題。

附圖說明

圖1為本實用新型的外螺紋件與內螺紋件之間的螺紋接頭示意圖；

圖2為連接螺紋的一種結構示意圖；

圖3為外螺紋件與內螺紋件之間螺紋連接及密封結構放大示意圖(旋接前)；

圖4為外螺紋件與內螺紋件之間螺紋連接及密封結構放大示意圖(旋接后)；

圖中：1-外螺紋件；2-內螺紋件；11-連接外螺紋；12-外圓密封段；13-外螺紋件端面；14-外錐面；21-連接內螺紋；22-內孔密封段；23-內孔端面；24-內錐面；α為螺紋承載側角度；β為螺紋的引導側角度；θ11為外螺紋件端面的錐角；θ21為內錐面錐角。

具體實施方式

下面結合附圖舉例說明本實用新型的具體實施方式：