[實用新型]一種可與API螺紋互換的氣密封接頭

有效

• 申請號: 201720143116.X
• 申請日: 2017-02-15
• 公開（公告）號: CN206625793U
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 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: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08;E21B17/02
• 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氣密封接頭，具體的說是一種可與API螺紋互換的氣密封接頭，屬于油套管螺紋接頭技術領域。

背景技術

油套管是開采石油、天然氣的專用管材，每根油套管長約10米，通過螺紋連接起來形成長達3000-8000米的管柱，在服役過程中，管柱長時間承受各種載荷的作用，螺紋連接部位是管柱中最薄弱的環節。

目前，油套管連接螺紋主要分為API螺紋和非API特殊螺紋。API螺紋是按照API 標準生產和使用的螺紋形式，這種螺紋加工檢測方便，成本較低。API 螺紋由于結構設計方面的原因，存在許多難易克服的性能缺陷，如抗拉強度較低、氣密封性能不可靠及抗扭能力差等。因此，國內外許多油井管生產廠都相繼開發了許多非API特殊螺紋來代替API螺紋，但特殊螺紋密封結構生產工序復雜，成本較高，使其在油田應用受到很大限制。

在某些油田區塊，油氣層含量較低，主要特征是低壓、低滲、低產，不適宜用費用較高的特殊扣產品。油田一般采用API圓螺紋加特殊螺紋脂的方案，螺紋脂在一定程度上雖然可以堵塞存在的泄漏通道而形成密封，但下井后螺紋脂在高溫和長期服役過程中會逐漸干燥，由固液混合態變成純固態，逐漸失去其密封性能，影響油田的生產。

中國專利CN 202544761 U公布了一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭，包括兩個管體和一個接箍，管體上設置有外螺紋，接箍上設置有內螺紋，所述管體上的外螺紋的端部設計了長鼻端，長鼻端的端部內側設有外錐面密封面，所述接箍上的內螺紋由接箍中間的內螺紋錐面密封面分為對稱的兩段，內螺紋根部設置有螺紋退刀槽，外錐面密封面和內螺紋錐面密封面形成金屬過盈配合，外主抗扭臺肩面與內主抗扭臺肩面形成金屬過盈配合，兩個管體的端面在接箍中心形成過盈對接配合。其缺點是外螺紋的端部的長鼻端非常薄，在油田現場操作時很容易磕碰而造成此處凹陷或者橢圓，從而導致整個接頭報廢。

中國專利CN 202039789 U公布了一種可與API 接頭互換的油套管接頭，包括油套管接頭本體；所述油套管接頭本體內的中心區設有徑向向內分布的位置擋肩；油套管接頭本體內對應于設置位置擋肩的兩側設置對稱分布的內螺紋，所述內螺紋與API 標準內螺紋相一致。所述油套管的外周面上設有外螺紋，所述外螺紋與內螺紋相匹配；油套管接頭本體與油套管間通過內螺紋、外螺紋緊固連接；油套管的外螺紋端面與位置擋肩間過盈配合。所述位置擋肩的內徑與油套管的內徑相一致。所述外螺紋端面為平滑表面。所述外螺紋端面與油套管的軸線向垂直。其缺點是：1）密封作用靠外螺紋端面與位置擋肩間的過盈配合，接頭受拉伸載時，過盈配合面上的接觸應力會下降，失去密封作用；2）位置擋肩的內徑與油套管的內徑相一致，而由于管子不可能是完全圓，而且也存在壁厚不均，所以會導致位置擋肩與管子端面不平齊，影響井下工具下入，還會在此處形成紊流。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述不足之處，從而提供一種操作簡便、結構牢固、易于加工、密封性能良好，且可與API螺紋互換的氣密封接頭。

按照本實用新型提供的技術方案，一種可與API螺紋互換的氣密封接頭包括公接頭和母接頭，公接頭上設有外螺紋，其特征是：公接頭面向母接頭端面為光滑端面，公接頭內側設有錐形的公接頭鏜孔，母接頭內側中部設有扭矩臺肩，扭矩臺肩左右兩側對稱分布設置兩個內螺紋，內螺紋靠近扭矩臺肩一側設有小端密封槽，內螺紋遠離扭矩臺肩一側設有大端密封槽，大端密封槽和小端密封槽中設有密封圈；公接頭和母接頭通過內外螺紋和內螺紋連接成一體，扭矩臺肩與光滑端面為軸向過盈配合。

進一步的，大端密封槽和小端密封槽的寬度等于內螺紋齒寬的1~1.5倍，大端密封槽的槽底直徑小于等于母接頭的鏜孔直徑，小端密封槽的槽底直徑小于等于內螺紋齒底直徑。

進一步的，扭矩臺肩的寬度L=25.4±1.0mm，內徑d1=d+1.0mm。

進一步的，密封圈采用特氟隆材料制作，密封圈的外徑等于大端密封槽和小端密封槽的槽底直徑，密封圈的寬度等于密封槽的槽寬。

進一步的，公接頭鏜孔的錐面角度α范圍為3~5o。

進一步的，外螺紋和內螺紋為API標準螺紋。

本實用新型與已有技術相比具有以下優點：