[實用新型]臺肩對頂經濟型氣密封螺紋連接結構

有效

• 申請號: 201720967580.0
• 申請日: 2017-08-04
• 公開（公告）號: CN207033361U
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 沙文利;蘇忠貴;賈廣民;黃巖崗
• 申請（專利權）人: 延安嘉盛石油機械有限責任公司
• 主分類號: E21B17/08
• 分類號: E21B17/08
• 代理公司: 西安億諾專利代理有限公司61220
• 代理人: 何春江

技術領域

本實用新型涉及石油勘探開發工業中鉆井用套管螺紋連接，具體涉及滿足中低壓非常規氣田開發、高內壓多段壓裂和下套管拉壓交變載荷需求的臺肩對頂經濟型氣密封螺紋連接結構。

背景技術

油套管是石油天然氣勘探與開發中的重要工具，單根油、套管通過螺紋接頭的連接形成整根油、套管柱。油管柱是高壓油氣從井底到井口的流通通道，因此，油管柱要具有足夠的密封性能。

致密氣、砂巖氣、頁巖氣等非常規氣田開發，采用水平井多段體積壓裂，儲層氣壓低小于60MPa，采用API螺紋，抗壓縮能力差，高內壓壓裂水密封性差，也不能滿足生產氣密封。

采用高端氣密封螺紋（獨立徑向金屬密封）具有質優價高，不符合經濟適用開發需要。鑒于此，需要開發一種經濟適用滿足工況需要的經濟型螺紋。

現有螺紋接頭密封結構的特點，主要存在如下問題：

1）傳統氣密封螺紋采用負角度承載面或內螺紋齒高高于外螺紋，螺紋牙型異于API標準偏梯螺紋，加工成本高難于互換，使用管理成本提高；

2）密封結構采用錐面/錐面或球面/錐面（柱面）獨立密封面，生產效率低、加工檢測困難、產品成本高不適用于低壓頁巖氣高內壓壓裂開發。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提供一種滿足非常規水平井生產壓裂采氣和下套管方式的需求，加工成本低、易于生產、易于檢測的臺肩對頂經濟型氣密封螺紋連接結構。

本實用新型臺肩對頂經濟型氣密封螺紋連接結構，包括螺紋連接的管體和接箍，所述管體上設置有外螺紋段和管體扭矩臺肩，接箍上設置有內螺紋段和接箍扭矩臺肩，所述外螺紋段上的螺紋與內螺紋段上的螺紋相配合，管體扭矩臺肩與接箍扭矩臺肩相抵；內螺紋段與接箍扭距臺肩之間設置有儲油及退刀槽；

所述管體扭距臺肩和接箍扭距臺肩角度均為-5-0.5度，且管體扭距臺肩與接箍扭距臺肩過盈配合，形成臺肩主密封，過盈量為0.03-0.1圈，該過盈量的圈數為內螺紋段與外螺紋段上螺紋配合的圈數；

所述內螺紋段均分為三段，分別為預緊段、密封連接段及連接尾段，且預緊段螺紋的螺距小于密封連接段螺紋的螺距，連接尾段螺紋的螺距大于密封連接段螺紋的螺距，密封連接段螺紋和外螺紋段螺紋的螺距為標準螺距；內螺紋段和外螺紋段上的螺紋牙形均為API偏梯形螺紋。

優選地，退刀槽沿接箍軸線方向上的長度為10-12mm，儲油及退刀槽槽底距內螺紋段上螺紋齒頂的高度為2-2.5mm。

優選地，內螺紋段螺紋的接箍緊密距為48-51mm，公差為±0.08mm；外螺紋段螺紋的公端緊密距為50-53mm，公差為±0.08mm。

優選地，內螺紋段上的螺紋磷化厚度為15-25um。

本實用新型加工成本低、易于生產、易于檢測，利用管體扭距臺肩和接箍扭距臺肩角度均為-5-0.5度，實現上扣定位，抗過扭矩；儲油及退刀槽用于儲存多余螺紋脂，同時也方便內螺紋段螺紋的加工，內螺紋段和外螺紋段上的螺紋牙形均為API標準偏梯螺紋滿足拉伸和互換功能，內螺紋段分為預緊段、密封連接段及連接尾段與外螺紋段相配合，增強密封性，具有廣闊的應用前景，可廣泛應用于頁巖氣田水平井。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

圖2為圖1中A的放大圖。

附圖標記：1-管體，2-接箍，3-外螺紋段，4-內螺紋段，5-管體扭距臺肩，6-接箍扭距臺肩，7-儲油及退刀槽。

具體實施方式

本實用新型臺肩對頂經濟型氣密封螺紋連接結構，包括螺紋連接的管體1和接箍2，所述管體1上設置有外螺紋段3和管體1扭矩臺肩，接箍2上設置有內螺紋段4和接箍2扭矩臺肩，所述外螺紋段3上的螺紋與內螺紋段4上的螺紋相配合，管體1扭矩臺肩與接箍2扭矩臺肩相抵；內螺紋段4與接箍扭距臺肩6之間設置有儲油及退刀槽7;

所述管體扭距臺肩5和接箍扭距臺肩6角度均為-5-0.5度，且管體扭距臺肩5與接箍扭距臺肩6過盈配合，形成臺肩主密封，過盈量為0.03-0.1圈，該過盈量的圈數為內螺紋段4與外螺紋段3上螺紋配合的圈數；

所述內螺紋段4均分為三段，分別為預緊段、密封連接段及連接尾段，且預緊段螺紋的螺距小于密封連接段螺紋的螺距，連接尾段螺紋的螺距大于密封連接段螺紋的螺距，密封連接段螺紋和外螺紋段3螺紋的螺距為標準螺距；內螺紋段4和外螺紋段3上的螺紋牙形均為API偏梯形螺紋。儲油及退刀槽7沿接箍2軸線方向上的長度為10-12mm，儲油及退刀槽7槽底距內螺紋段4上螺紋齒頂的高度為2-2.5mm。