[實用新型]一種高壓氣井用螺紋接頭

有效

• 申請號: 201720139329.5
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN206753506U
• 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: E21B17/02
• 分類號: E21B17/02;E21B17/08
• 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，具體的說是一種高壓氣井用螺紋接頭，屬于螺紋接頭技術領域。

背景技術

油、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，形成幾千米長的管柱，管柱受拉伸、壓縮、內壓、外壓等多種載荷作用，接頭是整個管柱的薄弱環節，很容易發生泄漏失效。

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API標準加工和制造。其缺點是密封性能尤其是氣密封性能差，不能用于高壓天然氣井的開采。

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。接頭包括有接箍的母螺紋和管子端部的公螺紋，其中：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，在母螺紋的第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。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。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。2）在嚙合螺紋的局部存在嚴重的應力集中。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種高壓氣井用螺紋接頭，通過增加徑向密封結構和扭矩臺肩來封堵泄漏通道，同時設置螺紋脂存儲槽，防止過多的螺紋脂影響錐面上的接觸應力。

按照本實用新型提供的技術方案，一種高壓氣井用螺紋接頭包括接箍和管體，管體上設有外螺紋，接箍內側中心設有扭矩臺肩，扭矩臺肩左右兩側對稱內螺紋，管體和接箍通過外螺紋和內螺紋連接成一體，其特征是：管體靠近接箍一端設有密封端面，封端面和扭矩臺肩形成軸向過盈配合；接箍的內螺紋和扭矩臺肩之間設有密封內錐面，管體靠近接箍一端設有密封外錐面，密封內錐面和密封外錐面形成徑向過盈配合；接箍的內螺紋和扭矩臺肩之間設有過渡球面，管體的外螺紋和密封端面之間設有圓柱面，過渡球面和圓柱面之間形成螺紋脂存儲槽。

進一步的，扭矩臺肩、密封端面和垂線的夾角為α，α的范圍為15~20o。

進一步的，密封端面和扭矩臺肩形成軸向過盈配合的過盈量范圍為0.02～0.05mm。

進一步的，密封內錐面和密封外錐面的錐角為β，β的范圍為20~30o。

進一步的，密封內錐面和密封外錐面形成徑向過盈配合的過盈量范圍為0.6～0.8mm。

進一步的，螺紋脂存儲槽的寬度范圍為1.5～2.0mm，過渡球面的半徑為20mm。

進一步的，接箍的密封內錐面和扭矩臺肩之間設有第一過渡圓角，管體的密封外錐面和密封端面之間設有第二過渡圓角，第一過渡圓角小于第二過渡圓角。

進一步的，過渡球面和密封內錐面的總長度為L1，圓柱面和密封外錐面的總長度為L2，且L2=L1+1.5mm。

進一步的，密封內錐面的長度為L3，密封外錐面的長度為L4，且L3=L4+0.5mm。

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，設置了主密封結構，即內外錐面密封結構，還設置有輔助密封結構，臺肩密封結構，提高了密封性能；同時，還設置了螺紋脂存儲槽，保護主密封面上的接觸應力不受螺紋脂的影響；氣密封能力能夠達到100%管體內壁屈服壓力，適合在高壓天然氣井、高溫高壓井等苛刻鉆井條件下使用。

附圖說明

圖1為本實用新型主視圖。

圖2為本實用新型的螺紋脂存儲槽處結構圖。

附圖標記說明：1-接箍、2-內螺紋、3-過渡球面、4-密封內錐面、5-第一過渡圓角、6-扭矩臺肩、7-密封端面、8-第二過渡圓角、9-密封外錐面、10-圓柱面、11-外螺紋、12-管體、13-螺紋脂存儲槽。

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：

如圖1~2所示，本實用新型主要包括接箍1和管體12，接箍1內側中心設有扭矩臺肩6，扭矩臺肩6左右兩側對稱內螺紋2。管體12上設有外螺紋11，管體12和接箍1通過外螺紋11和內螺紋2連接成一體。管體12靠近接箍1一端設有密封端面7，接箍1和管體12擰緊之后，密封端面7和扭矩臺肩6形成軸向過盈配合。密封端面7和扭矩臺肩6之間為輔助密封結構。