[實用新型]氣密封螺紋接頭

有效

• 申請號: 201320414913.9
• 申請日: 2013-07-12
• 公開（公告）號: CN203403832U
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 馮朝暉;毛世澤;杜仕澤
• 申請（專利權）人: 成都望暉石油管有限責任公司
• 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(普通合伙) 32210
• 代理人: 唐紉蘭;曾丹

技術領域

本實用新型涉及一種用于石油和天然氣開采的接頭，尤其涉及一種氣密封螺紋接頭，屬于石油管螺紋連接技術領域。

背景技術

石油油管和套管是開采石油和天然氣所必需的石油專用管材，幾百根油套管通過螺紋接頭連接起來，組成幾千米長的管柱，油套管柱不但要承受由于自重而產生的拉伸載荷，而且也要承受很高的內外壓力，接頭部位是整個管柱的薄弱環節，很容易發生接頭斷裂和泄漏失效。

目前，油套管采用的接頭通常是API接頭。API接頭是一種標準接頭，按照API(美國石油學會)標準加工和制造。其缺點是：1）依靠內、外螺紋之間的過盈配合起連接和密封作用。由于結構設計的原因，接頭擰緊后，內外嚙合螺紋之間存在間隙，造成密封性能差，尤其是氣密封性能更差，這種接頭不能用于天然氣井的開采；2）應力集中比較嚴重，壽命短。API螺紋既要承擔密封功能，又要承擔連接功能，螺紋擰緊后產生比較嚴重的應力集中，很容易發生粘扣失效。

隨著鉆井技術的進步，油氣井的開采壓力越來越高，一些高壓油井、高壓天然氣井陸續投入開采。有些油氣井的壓力達到上百兆帕，這種情況下如果使用普通的油套管，接頭部位往往就會發生泄漏，造成嚴重后果。因此，需要密封性能更好的接頭才能滿足使用要求。

經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利授權公告號為CN?101696621?B，授權公告日為2012年5月16日，發明專利名稱為“氣密封螺紋接頭”，該專利對上述API螺紋進行了改進。該接頭包括有接箍的母螺紋和管子端部的公螺紋，所述接箍的母螺紋與管子端部的公螺紋相互配合，其中：所述接箍兩端的母螺紋結構對稱設置，每一端的母螺紋由偏梯形螺紋構成，在偏梯形螺紋前方設有直角扭矩臺肩，每一端的母螺紋通過退刀槽與所述直角扭矩臺肩相連接；在所述接箍的母螺紋的第4～7牙螺紋的其中一牙的位置上設有能阻止高壓氣體泄漏的突起螺紋部分，從而起到密封作用。所述接箍的母螺紋分為連接螺紋和突起螺紋兩部分，采用連接強度好的偏梯形螺紋結構。該發明的效果是通過封堵油管和套管的公螺紋和母螺紋在旋緊配合后齒頂和齒底存在的泄漏通道，起到了密封作用。提高了螺紋的連接效率。同時螺紋的高度比同規格API螺紋的高度要高，提高了螺紋的連接強度。

與API接頭相比，上述專利由于設計了連接螺紋和突起螺紋兩部分，封堵了公螺紋和母螺紋在旋緊配合后齒頂和齒底存在的泄漏通道，因此可以起到密封作用。其不足之處是：

1、突起螺紋不容易檢測和加工。依靠突起的螺紋堵塞泄漏通道，突起螺紋的加工要求很嚴，在母螺紋的第4～7牙螺紋的其中一牙的位置上設置突起螺紋，現有檢測工具難以檢測。

2、在嚙合螺紋的局部存在嚴重的應力集中。突起螺紋與外螺紋配合處，會存在應力集中，對接頭的使用不利。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足，提供一種容易加工，不存在應力集中，且具有更高氣密封性能的氣密封螺紋接頭。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種氣密封螺紋接頭，它包括接箍和管子，所述接箍的端部內表面從外至內依次設置有內螺紋、第一退刀槽、第一圓錐密封面以及第一反向臺肩，所述管子的端部外表面從外至內依次設置外螺紋、第二退刀槽、第二圓錐密封面和第二反向臺肩，所述內螺紋和外螺紋、第一圓錐密封面和第二圓錐密封面、第一反向臺肩和第二反向臺肩分別形成過盈配合。

作為一種優選，所述內螺紋與外螺紋均為偏梯形螺紋，偏梯形螺紋的承載面角為3°，偏梯形螺紋的導向面角為10°，所述外螺紋的齒高為h，h=0.9~1.6mm，內螺紋齒高為g，g=h+0.15mm。

作為一種優選，所述第一圓錐密封面和第二圓錐密封面的過盈量為0.3～0.6mm，所述第一反向臺肩和第二反向臺肩的過盈量為0.05～0.10mm，所述第一退刀槽和第二退刀槽之間存在間隙，該間隙大小為0.5～2.0mm。

作為一種優選，所述第一圓錐密封面和第二圓錐密封面與管子軸線的夾角均為β，β=3～30o，所述第一反向臺肩和第二反向臺肩與管子垂線的夾角為α，α=15～20o。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：