[實用新型]一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭

有效

• 申請號: 201220099761.3
• 申請日: 2012-03-16
• 公開（公告）號: CN202544761U
• 公開（公告）日: 2012-11-21
• 發明（設計）人: 張新平;王雙來;張瑩;姬丙寅;張鵬
• 申請（專利權）人: 西安摩爾石油工程實驗室有限公司
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 黃秦芳

技術領域

本實用新型涉及石油工業油井管螺紋連接技術領域，尤其涉及一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭。

背景技術：

油套管是開采石油和天然氣所必須的石油專用管材，一般由幾百根油套管通過螺紋連接形成長達數千米的管柱，承擔了開采油氣的重要任務。目前連接螺紋主要分為API?螺紋和非API特殊螺紋。API?螺紋按照API標準生產和使用的螺紋形式，加工檢測方便，成本較低，其圓螺紋基本結構形式如圖1所示。API?圓螺紋由于結構設計方面的原因，存在許多難易克服的性能缺陷，如抗拉強度較低、氣密封性差及抗粘扣性能差等。基于API圓螺紋性能的缺陷，國內外許多油井管生產廠都相繼開發了許多特殊螺紋結構來代替API螺紋，因其密封結構的生產工序相對復雜，成本較高等使其在油田推廣中受到較大的限制。

在國內的某些油田區塊油氣層含量較低，主要特征是低壓、低滲、低產，不適宜用費用較高的特殊扣產品。油田一般采用API圓螺紋加特殊螺紋脂等方案，螺紋脂在一定程度上雖然可以堵塞存在的泄露通道而形成密封，但下井后螺紋脂在高溫和長期服役過程中會逐漸干燥，由固液體混合態變成純固態，逐漸失去其密封性能，影響油田的生產。

在專利號為“ZL201020641460.X”，名稱為“一種基于API標準圓螺紋的金屬密封套管螺紋連接結構”的專利文件中提供的套管螺紋接頭，其結構如下：

密封套管螺紋連接結構包括兩個管體和接箍，管體上設置有外螺紋，接箍上設置有內螺紋，接箍上的內螺紋由接箍中間的內圓柱密封段分為對稱的兩段，內螺紋根部設置有圓柱管段，內圓柱密封段與圓柱管段之間設置有內錐面段，圓柱段與內錐面段通過過渡圓弧連接；所述管體上的外螺紋的端部設計了長鼻端，長鼻端的端部設置有外錐面段,在外錐面段內側設置了球形密封面，球形密封面和外螺紋之間為外圓柱段，球形密封面與圓柱管段形成金屬過盈配合；兩個管體的端面在接箍中心形成過盈對接配合。此種傳動機構存在的問題是：每兩個管體旋合后的端面在接箍中心的密封面形成過盈對接配合的位置無法保證與接箍中心齊平一致，因此可能會引起接箍兩端的密封性能不一致。

實用新型內容

本實用新型要提供一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭，以解決現有技術存在的旋合后兩個管體的端面與接箍中心平面不齊平，由此導致接頭兩端的螺紋、密封面過盈量不均勻而引起的密封性能不一致的問題。

為達到上述目的，本實用新型采用如下技術方案：一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭，包括兩個管體和一個接箍，管體上設置有外螺紋，接箍上設置有內螺紋，所述管體上的外螺紋的端部設計了長鼻端，長鼻端的端部內側設有外錐面密封面，所述接箍上的內螺紋由接箍中間的內螺紋錐面密封面分為對稱的兩段，內螺紋根部設置有螺紋退刀槽，其特征在于：所述外錐面密封面和外螺紋之間設有第一圓柱面和第二圓柱面，所述第一圓柱面和第二圓柱面之間通過外主抗扭臺肩面連接，外主抗扭臺肩面與圓柱面之間通過光滑小圓弧面過渡，所述內螺紋錐面密封面為沿接箍中心對稱分布的兩個錐面結構，其與螺紋退刀槽之間通過內主抗扭臺肩面連接，所述內主抗扭臺肩面與密封面之間圓通過弧面過渡，外錐面密封面和內螺紋錐面密封面形成金屬過盈配合，外主抗扭臺肩面與內主抗扭臺肩面形成金屬過盈配合，兩個管體的端面在接箍中心形成過盈對接配合。

與現有技術相比，該結構具有幾個方面優點：

（1）該螺紋連接結構采用了API標準圓螺紋，具有加工測量簡單、互換性強、現場易操作及價格便宜等優點，同時提高了其氣密封性能，具有較高的性價比。

（2）雙扭矩臺肩面設計解決了單一靠上扣扭矩控制上扣位置的缺點，提高接頭的抗扭性，又解決由于上扣位置波動引起的螺紋、密封面過盈量波動問題，提高了接頭密封性能。

（3）接頭采用錐面對錐面密封結構具有較好密封性能，管端對頂后形成的端面密封及螺紋配合之間形成了多重密封，顯著提高了接頭的氣密封性能和密封可靠性。

（4）本實用新型接頭結構簡單，內螺紋收尾處設計退刀槽，便于多齒梳刀加工，提高了加工效率，降低了加工成本。?

（5）現場端可與API標準圓螺紋互換，與油田現有的作業工具、附件可直接配合使用，操作簡單，方便油田推廣使用。

（6）設有主抗扭臺肩面，保證了旋合后管體端面與接箍中心平面齊平，保證設定的過盈量。

附圖說明：

圖1是標準API圓螺紋連接結構示意圖；

圖2是本實用新型整體結構示意圖；