[實用新型]一種水平井和大位移井用螺紋接頭

有效

• 申請號: 201720139326.1
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN206753508U
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 張毅;高連新
• 申請（專利權）人: 遼寧遼鞍工程機械有限公司;張毅;高連新
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所(普通合伙)32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本實用新型涉及一種螺紋接頭，具體的說是一種水平井和大位移井用螺紋接頭，屬于油套管螺紋接頭技術領域。

背景技術

對開采石油、天然氣的油套管來說，連接接頭是最薄弱的環節，很多失效都發生在接頭部位。為了解決油套管連接接頭的失效問題，技術人員付出了很大的努力，提出了很多解決方案。但隨著鉆井技術的進步，開采深度越來越深，井下溫度、壓力越來越高，目前的技術仍然無法完全滿足要求，新的技術和新的接頭形式不斷出現。

目前，油套管采用的接頭通常是API螺紋接頭。API接頭是一種標準化了的接頭，按照API標準加工制造。其缺點是：1）螺紋形狀為圓螺紋或偏梯形螺紋。圓螺紋的承載面角和導向面角都是30°，連接強度低。偏梯形螺紋承載面角為3°，連接強度有所提高，但密封性能差。2）嚙合螺紋之間存在間隙，密封性能不可靠。正是由于API螺紋存在上述缺點，這種螺紋很容易發生失效事故。而且，API螺紋抗彎曲能力差，在水平井、大位移井等苛刻鉆井條件下使用時無法滿足使用要求。

為此，研究人員設計開發了各種特殊螺紋接頭。經對現有技術文獻的檢索發現，中國專利公開號為CN 2575286Y，公開日為2003年9月24日，實用新型專利名稱為“油、套管螺紋接頭”，該專利對API接頭進行了改進。該結構由外螺紋件和內螺紋件通過螺紋連接而成：其螺紋仍然為偏梯形螺紋，但是在外螺紋前端設置一個圓柱密封面，在內螺紋相應嚙合的位置設置一個凸起球面主密封面，圓柱密封面與凸起球面構成主密封部分。同時，將外螺紋件前端倒成－9°或－15°角，與內螺紋件的－9°或－15°臺肩過盈配合構成副密封部分。該接頭增加了主密封結構和副密封結構，因而密封性能增強，但接頭的螺紋承載面角、導向面角都與API偏梯形螺紋相同，因此，接頭的抗彎曲能力不足。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種水平井和大位移井用螺紋接頭，提高了抗彎曲能力和氣密封性能，且易于加工檢測。

按照本實用新型提供的技術方案，一種水平井和大位移井用螺紋接頭包括接箍和管體，接箍內側中心設有扭矩臺肩，扭矩臺肩左右兩側對稱分布設置內螺紋，管體表面設有外螺紋，接箍和管體通過內螺紋和外螺紋連接成一體，其特征是：扭矩臺肩為反向臺肩結構，反向臺肩端面與螺紋承載面連接形成楔形結構；管體靠近接箍一端設有光滑端面，光滑端面與扭矩臺肩形成軸向過盈配合；接箍的扭矩臺肩和內螺紋之間設有圓錐孔，管體的外螺紋和光滑端面之間設有圓錐面，圓錐面與圓錐孔形成徑向過盈配合；接箍的內螺紋和圓錐孔之間設有圓柱孔，管體的外螺紋和圓錐面之間設有引導面，圓柱孔和引導面連接形成間隙配合；所述內螺紋和圓柱孔之間形成螺紋脂儲存腔。

進一步的，內螺紋和外螺紋為倒勾形結構，內螺紋和外螺紋的承載面角度α=－1～－3.5°，導向面角度β=10～25°，外螺紋齒高h1=0.72～1.58mm，內螺紋的齒高h2=h1+0.20mm。

進一步的，扭矩臺肩的臺肩角度γ=15±0.5o。

進一步的，圓錐面與圓錐孔的錐角θ=6～14°，

進一步的，圓錐面與圓錐孔形成徑向過盈配合的過盈量為0.46～0.85mm。

進一步的，引導面包括沿著管體由外向內依次設置的錐面段和柱面段，錐面段的錐度為1:16。

進一步的，外螺紋的鼻端長度L1=8.5～12.5mm，內螺紋退刀長度L2=L1-3.5mm。

本實用新型與已有技術相比具有以下優點：

本實用新型結構簡單、緊湊、合理，扭矩臺肩設置為反向臺肩，內外螺紋為倒鉤形結構，反向臺肩面與螺紋承載面組成楔形結構，顯著增強了接頭的整體強度和抗彎曲能力；圓錐面和圓錐孔的主密封結構，并利用內螺紋牙槽作為螺紋脂存儲槽，保證密封面上穩定的接觸應力分布，增強密封效果。

附圖說明

圖1為本實用新型主視圖。

圖2為本實用新型的前端密封部位結構圖。

圖3為本實用新型的內外螺紋牙型結構圖。

附圖標記說明：1-接箍、2-內螺紋、3-圓柱孔、4-圓錐孔、5-扭矩臺肩、6-光滑端面、7-圓錐面、8-引導面、9-外螺紋、10-管體、11-錐面段、12-柱面段、13-螺紋脂儲存腔、A-楔形結構。

具體實施方式

下面本實用新型將結合附圖中的實施例作進一步描述：