[實用新型]帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管

無效

• 申請號: 201020281572.9
• 申請日: 2010-08-02
• 公開（公告）號: CN201756921U
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發明（設計）人: 楊林
• 申請（專利權）人: 楊林
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08
• 代理公司: 江陰市同盛專利事務所 32210
• 代理人: 唐紉蘭;沈國安

(一)技術領域

本實用新型涉及的是一種石油套管，特別是一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，屬于油井管螺紋連接技術領域。

(二)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。采用這種連接方式，接箍外徑大于管體外徑，接箍內徑也大于管體內徑。這種連接方式可以滿足一般使用要求，但在某些特殊要求下無法使用，因此，API標準也提供了無接箍的直連型套管設計圖紙，但這種設計存在以下缺陷：①管體外徑大于127mm；②采用螺紋密封，密封效果差；③加工、檢測困難。因此該設計沒有得到廣泛應用。①螺紋連接部分的外徑大于管體外徑，不滿足某些鉆井要求；②只有一個扭矩臺肩，抗過扭矩能力較差；③沒有金屬/金屬密封結構，密封效果不好；④螺紋為偏梯形螺紋，易發生粘扣。

(三)發明內容

本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種連接螺紋內、外徑與管體內、外徑基本平齊的帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管。這種套管沒有接箍，內、外螺紋直接加工在管體上，最大限度地減小了因接箍帶來的幾何尺寸較大的問題；同時這種套管密封性能好，連接強度較高，抗過扭矩能力強，能夠滿足固井間隙小、修井時開窗側鉆等的使用條件。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，所述石油套管包含有管體以及直接加工于其上的連接螺紋，連接螺紋的內外徑與管體的內外徑相匹配，連接螺紋擰緊后形成內扭矩臺肩和外扭矩臺肩，且在接近內扭矩臺肩處設有密封面，連接螺紋為變螺距偏梯形螺紋。

本實用新型帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，所述密封面為錐面/錐面密封結構，所述連接螺紋齒高1mm～1.575mm，導向面角度10°～40°，承載面角度-10°～3°，所述連接螺紋的錐度為1∶16。

本實用新型帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，連接螺紋分為L1、L2和L3三段，所述L3段的螺距大于L1段的螺距，所述L1段的螺距大于L2段的螺距。

本實用新型帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，L1段的螺距為等螺距，L2和L3段的螺距為變螺距；所述管體外徑為4.5～9.625英寸時，連接螺紋L1段的螺距為：5.08mm，所述管體外徑為10.75～13.375英寸時，連接螺紋L1段的螺距為：6.35mm。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型石油套管連接后，有內、外兩個扭矩臺肩，其中外扭矩臺肩為主臺肩，上扣時外臺肩首先接觸，承擔一定扭矩，當扭矩較大時，外臺肩部分屈服，內臺肩承擔過大的扭矩。克服了現有技術中一個扭矩臺肩抗扭矩能力低的缺點。

在接近內臺肩處設計有金屬/金屬密封結構。使螺紋不再承擔密封功能，只承擔連接功能，為優化螺紋設計提供了更加廣闊的空間。同時，螺紋密封為非接觸式密封，必須依靠螺紋脂填充間隙才起到密封作用，而金屬/金屬密封為接觸式密封，密封能力大大增強。

同時，變螺距是增加接近內螺紋段的螺紋螺距，而外螺紋不變，這樣螺紋中間部位傳遞絕大部分的拉伸載荷，峰值載荷比普通螺紋的載荷要低，從而減少內螺紋向外脹大和螺紋脫扣的危險。因此，螺紋采用連接改進的變螺距偏梯形螺紋形式后，連接效率高、不粘扣且壽命長。

目前API標準的直連型套管，螺紋的齒形分完整齒型和不完整齒型兩部分，雖然螺紋總長度較長，但螺紋有效長度較短。本實用新型的螺紋全部為完整齒形，使有效螺紋長度加大，保證了套管所需的強度。

(四)附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖中：管體1、連接螺紋2、外扭矩臺肩3、內扭矩臺肩4、密封面5。

(五)具體實施方式

參見圖1，本實用新型涉及一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，所述石油套管包含有管體1以及直接加工于其上的連接螺紋2，所述連接螺紋2為變螺距偏梯形螺紋，連接螺紋2的內外徑與管體1的內外徑相匹配，連接螺紋2擰緊后形成內扭矩臺肩4和外扭矩臺肩3，且在接近內扭矩臺肩4處設有密封面5，該密封面5為錐面/錐面密封結構。