[發明專利]一種特殊螺紋扣接頭

在審

• 申請號: 201810319628.6
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108301786A
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 張祖林
• 申請（專利權）人: 張祖林
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042
• 代理公司: 上海滬慧律師事務所 31311
• 代理人: 嚴忠澤

本發明是一種特殊螺紋扣接頭，包括具有金屬接觸表面的母扣和公扣，金屬接觸表面包括螺紋部分接觸和非螺紋處接觸。螺紋部分接觸包括母扣內螺紋牙齒頂與公扣外螺紋牙齒底接觸，以及內、外螺紋牙的承載面接觸。非螺紋處接觸包括內、外螺紋密封面接觸和內、外螺紋的第一錐面接觸，以及內、外螺紋的臺階面接觸。當螺紋接頭擰緊以后，內外螺紋密封面形成過盈配合，起到密封作用。本發明中，通過改進的螺紋牙結構以及密封面位置與臺階面相隔一定距離，與現有技術相比，本發明集高連接強度，高抗壓縮，高抗扭矩，高抗彎曲以及高抗溫等高性能于一體，而且方便現場實際操作，減少甲方公司的非正常生產時間。

技術領域

本發明涉及一種特殊螺紋扣接頭，是一種改進型偏梯形螺紋以及密封面位置與臺階面相隔一定距離的高性能特殊螺紋扣接頭，其適用于石油天然氣行業尤其是對管材接頭綜合性能要求更高的油氣井中。

背景技術

近年來，隨著常規油氣井的開采難度越來越大，以及非常規油氣產量的逐年增加，以及熱溶巖井和可燃冰等能源的試驗開采，由此對管材接頭的綜合性能要求越來越高。

現有的API(美國石油協會)螺紋接頭和其他各種特殊扣接頭都只能滿足其中一項或者某幾項高性能，比如高抗拉，高抗壓縮或同時具有高抗拉，高抗扭等，這也就使得油氣井管材制造公司針對現場不同要求需要設計不同的接頭結構。因此急需開發一種能同時滿足高抗拉，高抗壓縮，高抗扭，高抗彎曲，高抗溫等高性能于一體的特殊螺紋扣接頭。

最近幾年的油氣行業低迷期，目前各種特殊扣接頭在現場應用階段，由于設計結構的原因，密封錐面經常會被外在硬物質碰傷，而且在對扣過程中，由于偏心錯扣導致在上扣擰緊過程中螺紋牙受到磨損。因此需設計出一種新的特殊螺紋扣接頭結構，盡量避免現場應用階段出現問題而增加油氣勘探開采公司的非正常作業時間。

發明內容

本發明的目的是提供一種特殊螺紋扣接頭，同時具備高抗拉，高抗壓縮，高抗扭，高抗彎曲，高抗溫等高性能于一體的特殊螺紋扣接頭，而且便于現場操作，減少產品受到損傷而增加甲方公司的非正常作業時間。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種特殊螺紋扣接頭，包括母扣和公扣，母扣結構包括內螺紋段和非螺紋段，公扣結構包含外螺紋段和非螺紋段；其特征在于母扣內螺紋段螺紋牙結構是偏梯形螺紋牙，非螺紋段包含密封錐面、第一錐面以及第二錐面和內臺階面，非螺紋段與內螺紋段之間通過圓柱面圓滑過渡；臺階面與非螺紋段之間通過圓角槽圓滑過渡；

所述母扣內螺紋段螺紋牙包括齒頂、齒底、導向面以及承載面，所述齒頂、齒底平行于管體中心軸線，所述承載面角度φ₂為1°－4°，所述導向面角度φ₁為10°－15°，在所述導向面加工有倒角φ20°－40°；

公扣外螺紋段螺紋牙結構是偏梯形螺紋牙，非螺紋段包含密封錐面、第二錐面、第一錐面以及臺階面。

所述母扣內螺紋段螺紋與所述公扣外螺紋段螺紋相適配，所述公扣完全螺接套入所述母扣后，母扣第一錐面與公扣第一錐面接觸，母扣密封錐面(5)與公扣密封錐面接觸；

所述公扣外螺紋段螺紋牙包括齒頂、齒底、導向面以及承載面，所述齒頂、齒底平行于管體中心軸線，所述承載面角度φ₄為1°－4°，所述導向面角度φ₃為10°－15°。

所述母扣內螺紋段與所述公扣外螺紋段(Ⅲ)的螺紋牙錐度為1；20－1：17。

螺紋牙數為每英寸4－6牙。

所述母扣非螺紋段的密封錐面錐角θ₁為7°-15°，第二錐面的錐角θ₃為1.43°-1.79°，第一錐面的錐角β₁為15°-25°，螺紋段與非螺紋段之間的圓柱面壁厚T₁大于等于內螺紋段螺紋結束螺紋牙齒根到外壁的厚度T₂；