[實用新型]一種適用于高溫高壓氣井的氣密封油管螺紋接頭

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201220342893.4
• 申請日: 2012-07-16
• 公開（公告）號: CN202689965U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王雙來;姬丙寅;倪淵詮;張鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 西安摩爾石油工程實驗室有限公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08
• 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(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及石油工業(yè)油井管螺紋連接技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適用于高溫高壓氣井的氣密封油管螺紋接頭。

背景技術(shù)：

油套管是開采石油和天然氣所必需的石油專用管材，一般由幾百根油套管通過螺紋連接形成長達數(shù)千米的管柱，承擔了開采油氣的重要任務。隨著我們油氣田勘探開發(fā)的發(fā)展，深井、超深井、高溫高壓氣井、含CO₂、H₂S等腐蝕性介質(zhì)的井已經(jīng)大量出現(xiàn)，這些油氣井對螺紋連接接頭的氣密封性、連接強度和耐腐蝕性提出了更高要求。

國內(nèi)某些油田區(qū)塊腐蝕環(huán)境惡劣，油管柱需要反復酸化壓裂使用，而常規(guī)的API圓螺紋油管及特殊螺紋接頭的氣密封油管容易失效而不能滿足要求。目前的應用的氣密封油管接頭抗過載扭矩能力差，在高溫高壓氣井采氣過程中由于氣體壓力、流速等方面因素變化的影響油管產(chǎn)生振動，長時間作用容易導致油管接頭的松動，接頭連接部分出現(xiàn)緩慢的泄露現(xiàn)象。因而需要設(shè)計一種適用與高溫高壓深井用的連接強度高，密封性能好、抗過扭性能好的油管。

在專利號為“CN?201496003U”，名稱為“特殊型油套管螺紋連接頭”的專利文件中提供的套管螺紋接頭，其結(jié)構(gòu)如下：包括管體和接箍，管體一端設(shè)有外螺紋接頭，接箍一端設(shè)有內(nèi)螺紋接頭，所述外螺紋接頭的一端設(shè)有外螺紋，內(nèi)螺紋接頭的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，外螺紋包括第一級外螺紋和第二級外螺紋，所述第一級外螺紋的中徑小于第二級外螺紋的中徑，所述第一級外螺紋的根部設(shè)有外副抗扭臺肩，第一級外螺紋的端部設(shè)置有長鼻端，長鼻端的端部設(shè)置有直角主抗扭臺肩，所述直角主抗扭臺肩與第一級外螺紋之間設(shè)有第一級外錐面密封面，所述內(nèi)螺紋接頭的內(nèi)螺紋包括第一級內(nèi)螺紋和第二級內(nèi)螺紋，所述第二級內(nèi)螺紋的端部設(shè)置有內(nèi)抗扭臺肩，第一級內(nèi)螺紋的端部設(shè)有內(nèi)副抗扭臺肩，第一級內(nèi)螺紋的根部設(shè)有第一級內(nèi)錐面密封面，第一級內(nèi)錐面密封面的另一端連接有內(nèi)直角主抗扭臺肩，所述第一級外螺紋和第一級內(nèi)螺紋旋合連接，第二級外螺紋和第二級內(nèi)螺紋旋合連接，直角主抗扭臺肩與內(nèi)直角主抗扭臺肩配合形成主抗扭臺肩；外副抗扭臺肩與內(nèi)副抗扭臺肩配合形成副抗扭臺肩；外抗扭臺肩與內(nèi)抗扭臺肩配合承擔過載扭矩載荷；第一級外錐面密封面與第一級內(nèi)錐面密封面為金屬過盈配合，形成主密封面；

其結(jié)構(gòu)具有如下缺點：接箍式連接；單級密封結(jié)構(gòu)；管體齊平式連接強度低。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供了一種適用于高溫高壓氣井的氣密封油管螺紋接頭，以解決現(xiàn)有油管存在的在高溫高壓氣井采氣過程中抗過扭能力差、密封性能可靠性低的技術(shù)問題。

為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是：

一種適用于高溫高壓氣井的氣密封油管螺紋接頭，包括外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭，所述外螺紋接頭的一端設(shè)有外螺紋，外螺紋包括第一級外螺紋和第二級外螺紋，第一級外螺紋的根部設(shè)有外副抗扭臺肩，所述內(nèi)螺紋接頭的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋包括第一級內(nèi)螺紋和第二級內(nèi)螺紋，第一級內(nèi)螺紋的端部設(shè)有內(nèi)副抗扭臺肩，其特殊之處在于：所述外副抗扭臺肩和第二級外螺紋之間設(shè)有第二級外錐面密封面，第二級內(nèi)螺紋和內(nèi)副抗扭臺肩之間設(shè)有第二級內(nèi)錐面密封面，所述第二級外錐面密封面和第二級內(nèi)錐面密封面之間為金屬過盈配合，構(gòu)成第二級密封結(jié)構(gòu)。

上述外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭分別設(shè)置于氣密封油管的兩端，氣密封油管的兩端采用管端鐓粗加厚處理。

上述外螺紋和內(nèi)螺紋均為錐螺紋。

上述外螺紋和內(nèi)螺紋的承載面與垂直面的角度（α）為-3°~-5°，導向面與垂直面的角度（β）為20°~30°，外螺紋齒高（H）為1.0~1.2mm,內(nèi)螺紋齒高（H）為1.1~1.4mm，外螺紋和內(nèi)螺紋的錐度為1:16，每英寸6牙或8牙。

上述外螺紋部分采用噴砂處理，內(nèi)螺紋表面進行鍍銅。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，該結(jié)構(gòu)具有如下優(yōu)點：

1.?第二級外錐面密封面和第二級內(nèi)錐面密封面之間為金屬過盈配合，構(gòu)成第二級密封結(jié)構(gòu)，雙級密封結(jié)構(gòu)大大提高了接頭的氣密封性能及可靠性。

2.?外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭分別設(shè)置于氣密封油管的兩端，氣密封油管首尾直接相連，連接強度增加，氣密封油管的兩端采用管端鐓粗加厚處理，提高了接頭的強度，接頭強度高于管體；

3.?改進的螺紋結(jié)構(gòu)應力較低，具有多次上卸扣不易粘扣，連接強度高等優(yōu)點；

4.?外螺紋部分采用噴砂處理，內(nèi)螺紋表面進行鍍銅，提高了螺紋的抗粘扣性能。

5.?內(nèi)、外螺紋接頭的雙級螺紋同時上扣，具有上扣速度快等優(yōu)點；