[發明專利]一種直連型雙臺階螺紋接頭

在審

• 申請號: 201410664517.0
• 申請日: 2014-11-19
• 公開（公告）號: CN105604499A
• 公開（公告）日: 2016-05-25
• 發明（設計）人: 詹先覺;王琍
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08
• 代理公司: 上海東信專利商標事務所(普通合伙) 31228
• 代理人: 楊丹莉;李丹

技術領域

本發明涉及一種螺紋接頭，尤其涉及一種雙臺階螺紋接頭。

背景技術

隨著石油開采的不斷發展，比較容易開采的油氣田逐年減少，隨之而來 的是，向著更深、更惡劣的油氣田區域進行開采，開采技術也由原來的常規 開采方式向非常規開采方式轉變。石油套管在井下通常要承受來自內壓、外 壓、拉伸、壓縮、彎曲和扭轉等復合工況的作用，為此，在這種情況下，石 油套管的服役條件變得十分嚴苛。例如，在頁巖氣開采過程中的長水平井與 采用分段水力壓裂工藝對石油套管的連接接頭結構提出了更為苛刻的性能要 求，人們期望獲得一種套管接頭既能夠滿足工況嚴苛的油氣田鉆采的工藝需 求，又能夠保證鉆采過程的安全可靠。

在長水平段下井操作時，帶有接箍形式的螺紋連接接頭容易遇阻，需要 從井口進行上下提壓管柱的操作才能完成下套管作業。若井眼工況復雜，那 么該套管還有可能無法入井。

公布號為CN102224368A，公布日為2011年10月19日，名稱為“油田 用的帶螺紋的連接裝置”的中國專利文獻公開了一種油田用的帶螺紋的管連 接，其包括具有內螺紋的母接頭和具有用于與內螺紋配合的外螺紋的公接頭。 母接頭力矩臺肩和公接頭力矩臺肩中的每一個可以是負角度的臺肩，并且內 螺紋和外螺紋上的螺紋側面也可以是負角度的承載側面。

公開號為CN101180490A，公開日為2008年5月14日，名稱為“帶有 密封的管道螺紋接頭”的中國專利文獻涉及了一種管道螺紋接頭。該螺紋接 頭包括至少一個布置在陰螺紋外部的金屬對金屬干涉型密封，該螺紋接頭遠 離密封具有陰螺紋的加長部分，該部分對密封產生彈性緊固帶的效果，從而 密封上的過盈干涉沒有必要，由此促成了正確的配合。

發明內容

本發明的目的在于提供一種直連型雙臺階螺紋接頭，其能夠有效地防止 螺紋接頭與井壁的磕碰損壞，從而保證套管的順利下井。此外，在套管管柱 承受拉、壓、彎、扭等作用力的情況下，該螺紋接頭具有較高的連接強度、 良好的抗扭性能和抗壓縮性能以及超高的密封性能，其能夠滿足了工況條件 嚴苛的油氣田區域的勘探鉆采要求。

為了實現上述目的，本發明提出了一種直連型雙臺階螺紋接頭，其包括 母接頭和公接頭，此外，在直連型雙臺階螺紋接頭的軸向方向上，該母接頭 依次具有：第一螺紋段、母接頭臺肩過渡段、母接頭扭矩臺肩、母接頭密封 面和第二螺紋段；在直連型雙臺階螺紋接頭的軸向方向上，該公接頭依次具 有：第三螺紋段、公接頭密封面、公接頭扭矩臺肩、公接頭臺肩過渡段和第 四螺紋段；其中，第一螺紋段和第二螺紋段為內螺紋段，第三螺紋段和第四 螺紋段為外螺紋段，第一螺紋段和第四螺紋段螺紋嚙合，第二螺紋段和第三 螺紋段螺紋嚙合，母接頭密封面和公接頭密封面過盈密封。

在本發明的技術方案中，該直連型雙臺階螺紋接頭的密封面設計在中部 可以更好地防止接頭在下入大彎曲井眼時接頭彎曲，引起公接頭密封面與母 接頭密封面相互脫離，而導致的接頭密封失效。而將密封面置于端部的接頭， 在大彎曲條件下，密封面更易于引起相互脫離。

另外，由于本發明的技術方案中，在母接頭上設有母接頭扭矩臺肩，在 公接頭上設有與母接頭扭矩臺肩匹配的公接頭扭矩臺肩，這樣能夠保證螺紋 接頭的抗扭矩能力和抗壓縮能力。

在某些實施方式中，上述公接頭扭矩臺肩和母接頭扭矩臺肩為直角臺肩。

在另外一些實施方式中，上述公接頭扭矩臺肩為負角度臺肩，并且母接 頭扭矩臺肩與公接頭扭矩臺肩相匹配。

在本發明的技術方案中，負角度臺肩是指該公接頭扭矩臺肩的根部較之 于其端部是內凹的。當公、母接頭旋緊連接后，與公接頭扭矩臺肩相匹配的 母接頭扭矩臺肩的端部嵌入至公接頭扭矩臺肩內凹的根部，同時，母接頭扭 矩臺肩的根部容納公接頭扭矩臺肩外凸的端部。

更進一步地，在本發明所述的直連型雙臺階螺紋接頭中，上述公接頭扭 矩臺肩的角度小于0且大于等于-15°。將扭矩臺肩角度設計在此范圍內既能 保證良好的氣密封能力，又能提供良好的抗壓縮承載能力。

進一步地，在本發明所述的直連型雙臺階螺紋接頭中，上述第一螺紋段、 第二螺紋段、第三螺紋段和第四螺紋段的螺紋均為偏梯形螺紋。