[發(fā)明專利]頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)用螺紋接頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210210601.6
• 申請(qǐng)日: 2012-06-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102704864A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-10-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王建東;楊力能
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安三環(huán)科技開(kāi)發(fā)總公司;中國(guó)石油集團(tuán)石油管工程技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): E21B17/08
• 分類號(hào): E21B17/08
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及范圍為完井生產(chǎn)管柱，具體的說(shuō)，是一種保證頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)用滿足高抗扭矩、高壓縮，大彎曲、低壓氣密封的適用于套管的螺紋接頭。

背景技術(shù)

中國(guó)頁(yè)巖氣儲(chǔ)量，占到國(guó)內(nèi)天然氣的1/3。開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣用螺紋接頭在井下，要能承受大的彎曲（20°/30m）和高的壓裂壓力及滿足水平井的高抗扭和高抗壓縮。

目前采用的API螺紋接頭，無(wú)法滿足高抗扭和壓縮及彎曲條件下的低壓氣密封；傳統(tǒng)特殊螺紋接頭雖密封穩(wěn)定、具有抗粘扣和過(guò)扭矩及壓縮性能優(yōu)異的特點(diǎn)，但加工成本高，接箍與外螺紋配合形成獨(dú)立密封面和臺(tái)肩，外螺紋工廠端與現(xiàn)場(chǎng)端管端對(duì)頂，形成密封及臺(tái)肩，上卸扣過(guò)程中臺(tái)肩易劃傷，彎曲條件下密封效果差，與API螺紋互換性差，與現(xiàn)有井下工具連接需轉(zhuǎn)換接頭。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有API螺紋接頭，無(wú)法滿足高抗扭和壓縮及彎曲條件下的低壓氣密封的要求且加工成本高、上卸扣過(guò)程中易劃傷、與API螺紋互換性差的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)用螺紋接頭，能夠滿足高抗扭和壓縮及彎曲條件下的低壓氣密封的要求，且與井下工具接頭有良好的互換性。

本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)用螺紋接頭，包括工廠端、現(xiàn)場(chǎng)端及接箍，所述接箍的內(nèi)壁設(shè)置有偏梯形接箍?jī)?nèi)螺紋，所述工廠端外側(cè)設(shè)置有偏梯形工廠端外螺紋，所述現(xiàn)場(chǎng)端外側(cè)設(shè)置有偏梯形現(xiàn)場(chǎng)端外螺紋，所述工廠端通過(guò)工廠端外螺紋和接箍?jī)?nèi)螺紋與接箍形成螺紋連接，所述現(xiàn)場(chǎng)端通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)端外螺紋和接箍?jī)?nèi)螺紋與接箍形成螺紋連接，其特征在于：所述工廠端與現(xiàn)場(chǎng)端的接觸端面由外向內(nèi)依次形成工廠端副臺(tái)肩13、工廠端密封錐面12以及工廠端主臺(tái)肩14，所述工廠端密封錐面12的中部為密封球面；

所述現(xiàn)場(chǎng)端與工廠端的接觸端面由外到內(nèi)依次形成現(xiàn)場(chǎng)端副臺(tái)肩23、現(xiàn)場(chǎng)端密封錐面22以及現(xiàn)場(chǎng)端主臺(tái)肩24；

所述工廠端主臺(tái)肩與現(xiàn)場(chǎng)端主臺(tái)肩構(gòu)成圓環(huán)面配合，所述工廠端副臺(tái)肩與現(xiàn)場(chǎng)端副臺(tái)肩構(gòu)成圓環(huán)面配合，所述工廠端密封錐面與現(xiàn)場(chǎng)端密封錐面形成球面對(duì)錐面的主密封。

上述工廠端主臺(tái)肩高度H為2～3mm，所述工廠端副臺(tái)肩高度HF為2～3mm，所述工廠端密封錐面的密封球面半徑R為30～50mm，所述工廠端密封錐面與水平方向的夾角Qg為20～30°，所述現(xiàn)場(chǎng)端密封錐面與水平方向的夾角Q為15～25°，所述現(xiàn)場(chǎng)端副臺(tái)肩端面與現(xiàn)場(chǎng)端主臺(tái)肩端面的距離L為8～11mm，所述工廠端主臺(tái)肩與現(xiàn)場(chǎng)端主臺(tái)肩形成球面對(duì)錐面的密封位置與現(xiàn)場(chǎng)端主臺(tái)肩端面的距離B為3～6mm。

上述接箍?jī)?nèi)螺紋和工廠端與現(xiàn)場(chǎng)端的接觸面上均進(jìn)行磷化處理形成磷化鍍層，所述磷化鍍層厚度20～30um。

上述現(xiàn)場(chǎng)端外螺紋以及工廠端外螺紋上涂抹有API螺紋脂。

本發(fā)明的有益效果：

1、本發(fā)明采用工廠端外螺紋內(nèi)壁加工形成臺(tái)肩和密封面與現(xiàn)場(chǎng)端外螺紋外壁錐面密封配合，消除接箍臺(tái)肩，與傳統(tǒng)特殊螺紋比較降低接箍長(zhǎng)度和壁厚；主臺(tái)肩具有抗壓縮和過(guò)扭矩能力；副臺(tái)肩具有抵抗過(guò)扭矩和高壓縮能力；工廠端密封錐面與現(xiàn)場(chǎng)端密封錐面形成球面對(duì)錐面的主密封，可滿足彎曲條件下密封效果。

2、密封導(dǎo)向角度控制在20～30°，使得上扣過(guò)程中，現(xiàn)場(chǎng)端錐面密封順利導(dǎo)入，滿足經(jīng)濟(jì)性和頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)需要的可靠性。

2、本發(fā)明螺紋采用API偏梯螺紋與井下工具接頭有良好的互換性。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)施方式做進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本發(fā)明螺紋接頭上扣裝配圖；

圖2是本發(fā)明工廠端外螺紋接頭結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)端外螺紋接頭結(jié)構(gòu)示意圖；

附圖標(biāo)記：1-工廠端，2-接箍，3-現(xiàn)場(chǎng)端，11-工廠端外螺紋，12-工廠端密封錐面，13-工廠端副臺(tái)肩，14-工廠端主臺(tái)肩，21-現(xiàn)場(chǎng)端外螺紋，22-現(xiàn)場(chǎng)端密封錐面，23-現(xiàn)場(chǎng)端副臺(tái)肩，24-現(xiàn)場(chǎng)端主臺(tái)肩。

具體實(shí)施方式

一種頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)用螺紋接頭，包括工廠端、現(xiàn)場(chǎng)端及接箍，接箍的內(nèi)壁設(shè)置有偏梯形接箍?jī)?nèi)螺紋，工廠端外側(cè)設(shè)置有偏梯形工廠端外螺紋，現(xiàn)場(chǎng)端外側(cè)設(shè)置有偏梯形現(xiàn)場(chǎng)端外螺紋，工廠端通過(guò)工廠端外螺紋和接箍?jī)?nèi)螺紋與接箍螺紋連接，現(xiàn)場(chǎng)端通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)端外螺紋和接箍?jī)?nèi)螺紋與接箍螺紋連接，工廠端與現(xiàn)場(chǎng)端的接觸面從接箍到螺紋接頭中心軸線方向依次形成工廠端副臺(tái)肩13、工廠端密封錐面12以及工廠端主臺(tái)肩14，工廠端密封錐面中有一段為密封球面；