[發明專利]防松動高氣密螺紋套管連接結構

有效

• 申請號: 201110037296.0
• 申請日: 2011-02-14
• 公開（公告）號: CN102116135A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 李珺;高建昌;馬葉忠
• 申請（專利權）人: 江蘇常寶鋼管股份有限公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: 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：

本發明涉及一種石油、天燃氣開采鉆井使用的套管螺紋連接結構，尤其涉及高氣密螺紋套管的連接結構。

背景技術：

在石油、天燃氣開采鉆井中必須使用高強度、高氣密性的套管結合件，天津的侯毅在ZL96106583.4中公開了一種《高氣密偏梯形螺紋套管連接結構》，套管兩端制有錐形偏梯形外螺，接箍兩端制有錐形偏梯形內螺紋，在套管兩端壁厚端面為弧形曲面，兩套管由接箍連接后有軸向過盈“△”，兩套管管端相互壓緊，管壁軸向產生弱性塑性變形，形成金屬對金屬的密封面。該專利還公開了它的三種優化結構，即接箍兩端的偏梯形內螺紋在鄰近中內每側至少有兩個牙的牙寬大于正常牙寬，寬牙的牙寬與正常牙的牙寬之差小于套管連接后螺紋牙形側面間隙量；套管兩端部弧形曲面壁厚端面的曲率半徑可以相同也可不同，套管螺紋連接的軸向過盈“△”為0.1～2.0毫米；為了便于油田端套管扣緊，在接箍的油田端設有緊扣標準線，在油田端套管上設有緊扣標記線。這種高氣密偏梯形螺紋套管的連接結構既有偏梯形螺紋連接的可充分利用螺紋的螺尾螺紋連接不削弱管體壁厚、連接強度與管體相當、不粘扣、受到拉力作用時不易滑脫等優點，同時通過增加接箍內螺紋部分牙寬使連接后的螺紋牙形側面間隙量減小，從而使連接的密封性能進一步提高；正由于它具有上述優點，近年來也得到推廣應用。然而在實際使用過程中又出現如下技術問題：

第一，雖然在接箍的油田上緊端設有標準線，在油田端套管上設有標記線，但在實際使用中，油田端套管與接箍之間需要經常拆裝，標準線和標記線很容易被磨損，另一方面，工廠套管和油田端套管的對接端面的曲率半徑經過多次拆裝后，必然要產生塑性變形，使得原先設計的套管螺紋連接的軸向過盈“△”逐漸減小，若仍以原先的標準線和標記線來判定兩者是否扣緊到位是很不準確，即使標記線與標準線共線，兩根套管的對接端面仍然達不到密封要求。

第二，為了克服上述缺陷，人們通常采用擰死油田端套管的辦法來克服可能導致兩套管端面不密封缺陷，但在旋緊操作過程中，由于油田端套管與工廠端套管的接觸端面之間為過盈接觸，在旋轉油田端套管時會導致工廠端套管反轉，從而使工廠端套管與接箍之間產生松動，從而降低了連接強度，這是很危險的缺陷，嚴重時會導致油管與接箍脫離，后果不堪設想。

發明內容：

本發明的目的是提供一種防松動高氣密螺紋套管連接結構，它既能保證油田端套管、工廠端套管與接箍之間的連接強度，又能保證油田端套管與工廠端套管接觸端面產生端面過盈密封，滿足使用要求。

本發明采取的技術方案是：

所述防松動高氣密螺紋套管連接結構，包括工廠端套管、油田端套管和接箍，在工廠端套管和油田端套管設有外螺紋，在接箍兩端都設有內螺紋，工廠端套管和油田端套管均通過外螺紋與接箍旋接成一體，其特征是：接箍與工廠端套管或油田端套管牢固連接，工廠端套管和油田端套管的外螺紋通過定扭矩方式旋接在接箍兩端的內螺紋中，工廠端套管的對接端面和油田端套管的對接端面之間為帶壓過盈密封對接結構；或者工廠端套管的對接端面通過接箍的密封臺階和油田端套管的對接端面之間形成帶壓過盈密封對接結構；或者工廠端套管的對接端面通過中間套和油田端套管的對接端面之間形成帶壓過盈密封對接結構。

進一步，接箍與工廠端套管固定連接成一體。

進一步，接箍與油田端套管固定連接成一體。

進一步，在接箍的中間設有螺紋越程槽。

進一步，接箍與工廠端套管牢固連接的結構為如下方式中的任一種：

①工廠端套管與接箍之間帶膠牢固連接，在工廠端套管與接箍旋接前，先在工廠端套管與接箍的連接螺紋段上涂加金屬膠粘劑，待金屬膠粘劑產生粘接層后再旋接另一端套管；

②工廠端套管與接箍之間焊接連接，在工廠端套管與接箍旋緊上扣后，工廠端套管與接箍之間通過焊接方式固定成一體；

③工廠端套管與接箍之間通過止退結構牢固連接，在工廠端套管與接箍旋緊上扣后，在工廠端套管與接箍之間設有止退結構，防止工廠端套管相對于接箍反向松動。

更進一步，所述工廠端套管與接箍之間設有的止退結構是：在工廠端套管與接箍旋緊上扣后，在兩者螺紋連接段配鉆防轉銷沉孔，防轉銷沉孔穿過接箍，但不穿過套管壁，在防轉銷沉孔中壓入防轉銷。

更進一步，所述工廠端套管與接箍之間設有的止退結構是：在接箍的端面設有端面槽，在工廠端套管與接箍旋緊上扣后，在工廠端套管非螺紋外圓上固定有止退板，止退板的一端置于接箍的端面槽內。