[發明專利]一種油井管特殊螺紋接頭

有效

• 申請號: 201611229820.3
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106761462B
• 公開（公告）日: 2019-01-18
• 發明（設計）人: 潘志勇;林凱;楊揚;楊鵬;李孝軍;龍巖;婁琦;宋成立;余志
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國石油天然氣集團公司管材研究所
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 強宏超

本發明公開了一種油井管特殊螺紋接頭，包括裝配在一起的外螺紋接頭和內螺紋接頭，所述外螺紋接頭和內螺紋接頭的螺紋為鉤形變齒寬螺紋，螺紋接頭的主密封由兩重密封構成，兩重密封包括一組錐面/錐面密封和一組柱面/球面密封，螺紋接頭無臺肩；采用鉤形變齒寬螺紋，所有螺紋均能承擔抗扭矩作用，螺紋接頭抗扭矩能力大大提高，同時螺紋接頭能承受大的軸向拉伸和壓縮載荷；主密封由兩重密封構成大大增強了螺紋接頭的密封可靠性，保證了螺紋接頭苛刻工況下服役的安全性；不采用傳統的對頂臺肩，避免了接頭服役過程中發生縫隙腐蝕的可能；與楔形螺紋比較，本發明涉及的鉤形螺紋加工簡單，生產效率高，便于推廣使用。

技術領域

本發明屬于石油鉆探、開發和生產領域，具體涉及一種油井管特殊螺紋接頭。

背景技術

石油行業使用的油管和套管螺紋主要是API(American Petroleum Institute，美國石油學會)標準圓螺紋和API標準偏梯形螺紋。API圓螺紋承載能力差，在軸向拉伸載荷作用下接頭容易發生滑脫失效，API偏梯形螺紋密封性能差，氣體容易發生泄漏，所以普通的API標準螺紋接頭無法滿足高壓氣井的要求。

為提高復雜工況條件下螺紋接頭的密封性能，眾多特殊螺紋接頭被設計和開發出來。主流特殊螺紋接頭設計有扭矩臺肩和金屬/金屬密封面，密封面形式主要采用錐面/錐面和錐面/球面形式，在中徑線上的螺紋齒寬和齒槽寬相等。此類特殊螺紋接頭具有較高的抗扭矩能力和較強的密封性能，螺紋只起連接作用，不承擔扭矩，另外螺紋接頭在軸向拉伸載荷作用下的密封性能會降低，所以高扭矩和高軸向載荷工況下此類螺紋接頭已不適用。國際上流行的楔形變齒寬特殊螺紋接頭外螺紋端部設計有密封面，所有螺紋承擔連接的同時承受扭矩作用。此類特殊螺紋接頭臺肩處不接觸，由于環向間隙的存在，氣體或液體流動過程中會產生縫隙腐蝕。另外，外螺紋端部的密封面在運輸和上扣過程中有可能意外受到損傷而降低了螺紋接頭的密封可靠性。此外該類螺紋接頭精度非常高，而且楔形螺紋難于加工，所以螺紋加工效率低，費用高昂。

發明內容

針對現有技術不足，本發明提供一種油井管特殊螺紋接頭，解決現有螺紋接頭抗扭矩能力差和容易發生泄漏的問題，提高螺紋接頭在高溫高壓苛刻工況下的安全性。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種油井管特殊螺紋接頭，包括裝配在一起的外螺紋接頭和內螺紋接頭，所述外螺紋接頭和內螺紋接頭的螺紋為鉤形變齒寬螺紋，螺紋接頭的主密封由兩重密封構成，兩重密封包括一組錐面/錐面密封和一組柱面/球面密封，螺紋接頭無臺肩。

進一步，所述外螺紋接頭的外螺紋包含有完整螺紋與非完整螺紋，所述內螺紋均為完整螺紋；所述錐面/錐面密封位于外螺紋完整螺紋與非完整螺紋過渡部位，所述錐面/錐面密封的密封面錐度為1:(12～15)。

進一步，所述柱面/球面密封位于外螺紋接頭端部配合處，所述柱面/球面密封的柱面位于外螺紋接頭上、球面位于內螺紋接頭上。

進一步，外螺紋齒寬和外螺紋齒槽寬漸變，外螺紋齒寬沿外螺紋接頭端部向內逐漸變小，外螺紋齒槽寬沿外螺紋接頭端部向內逐漸變大。

進一步，內螺紋齒寬和內螺紋齒槽寬漸變，內螺紋齒寬沿內螺紋接頭端部向內逐漸變小，內螺紋齒槽寬沿內螺紋接頭端部向內逐漸變大。

進一步，螺紋接頭中徑線錐度為1:(10～18)。

進一步，外螺紋螺距和內螺紋螺距相等，外螺紋和內螺紋為一英寸4牙螺紋，即螺距P為6.35mm。

進一步，螺紋齒頂高和齒底高相等，螺紋齒高比API偏梯形螺紋齒高大0.05～0.1mm。

進一步，外螺紋齒頂導向側圓角半徑為0.4mm，內螺紋齒底導向側圓角半徑為0.2mm，螺紋其它圓角半徑與API偏梯形螺紋圓角半徑相同。