專利名稱:油井管特殊螺紋接頭連接件的制作方法
技術領域:
本實用新型屬于一種油井使用的管道接頭,具體地說是一種特殊螺紋的管接頭。
背景技術:
油井管特殊螺紋接頭連接件在世界上已有100多種,其基本結構由連接螺紋,扭矩臺階、金屬-金屬過盈密封面等3部分組成。
其中的螺紋一般為扁體形螺紋或改進的扁體形螺紋形式,其導向面角一般為0°~60°,承載面角一般在-30°~20°;扭矩臺階一般為0°~15°的端面;金屬-金屬密封面為金屬與金屬過盈配合,一般為斜面/斜面,斜面/球面。這種密封方式在受軸向拉伸載荷時,會產生過盈量減少,接觸應力下降,使密封面的密封性能下降。
另外還有圓柱孔/球面、圓柱孔/圓柱面等密封形式。這種密封形式雖然在受軸向拉伸載荷時,不會產生過盈量減少,從而不會使接觸應力下降,但由于這種密封面的接觸長度很短,接觸應力很高,容易產生密封面的粘扣。
以上的公螺紋密封面在加工過程、運輸過程及使用過程中,都容易碰傷,損害密封面的密封性能,增大了加工、運輸與使用的難度。
技術內容本實用新型的目的是設計一種油井管特殊螺紋接頭連接件,以改善螺紋件在使用中的密封完整性,使螺紋件在拉伸載荷下仍然具有良好的密封性能,同時避免密封面在搬運中碰傷。
其主要技術方案是在內、外螺紋件的配合面上分別設置螺紋段與位于配合面端部的扭矩臺階,其特征是在螺紋段與扭矩臺階間的配合面上設置主扭矩臺階。
在內、外螺紋件的配合面上、主扭矩臺階與扭矩臺階間分別設置相互配合的球面密封面與斜面密封面,在內螺紋件的主扭矩臺階與斜面密封間設置圓柱孔密封面,在外螺紋件的主扭矩臺階與球面密封間設置圓柱密封面。其中的圓柱孔密封面與圓柱密封面相互配合。
在扭矩臺階的端面與連接件的橫截面間有夾角α。
本實用新型的優點是由于接頭內外螺紋的密封面采用了斜面-球面+圓柱孔-圓柱面密封形式,克服了目前螺紋設計中僅用斜面-斜面、斜面-球面、圓柱孔-球面、圓柱孔-圓柱面等單一金屬密封形式存在的密封性能不完全的缺點,充分利用了各種密封形式的優點,使本實用新型的特殊螺紋的密封性能在各種載荷下保持良好的狀態。
本接頭的形式為主扭矩臺階與扭矩臺階構成雙扭矩臺階,螺紋采用API偏梯形螺紋,密封采用斜面-球面+圓柱孔-圓柱面密封,如圖1所示,因主扭矩臺階與圓柱密封面很近,主扭矩臺階就成了圓柱密封面的保護屏障,使圓柱密封面在運輸過程中不容易碰傷,因而本裝置至少有一個密封面是安全的,它可靠地起著密封作用。
在密封面上扣時,當受到壓縮或拉伸載荷,斜面-球面的接觸應力上升(或下降)時,圓柱孔-圓柱密封面的接觸應力能自動下降(或上升),起到了調節的作用,從而使兩個密封面的接觸應力互為補充,進而達到良好的密封效果。
圖1為本實用新型外螺紋件的結構圖。
圖2為本實用新型內螺紋件的結構圖。
具體實施方式
如圖所示在內、外螺紋件7、6的配合面上分別設置螺紋段5、5’與位于配合面端部的扭矩臺階4、4’,在螺紋段5、5’與扭矩臺階4、4’間的配合面上設置主扭矩臺階1、1’。內、外螺紋件7、6上的螺紋段用于相互連接,其中的扭矩臺階4、4’用于密封。
在內、外螺紋件7、6的配合面上、主扭矩臺階1、1’與扭矩臺階4、4’間分別設置相互配合的斜面密封面3與球面密封面3’。利用位于內外螺紋件7、6上的斜面密封3與球面密封3’的相互配合,可延長內外螺紋件的密封配合面,提高其密封效果。
在內螺紋件7的主扭矩臺階1與斜面密封3間設置圓柱孔密封面2,在外螺紋件6的主扭矩臺階1’與球面密封3’間設置圓柱密封面2’。利用圓柱孔密封面2與圓柱密封面2’的配合,組成第2道配合密封,以確保密封結構的可靠與穩定,進一步提高密封效果。
在扭矩臺階4、4’的端面與連接件的橫截面間有夾角α。該夾角可在0°~15°間,利用該傾斜的端面來保證密封的可靠性。
權利要求1.油井管特殊螺紋接頭連接件,在內、外螺紋件的配合面上分別設置螺紋段與位于配合面端部的扭矩臺階,其特征是在螺紋段與扭矩臺階間的配合面上設置主扭矩臺階。
2.根據權利要求1所述的連接件,其特征是在內、外螺紋件的配合面上、主扭矩臺階與扭矩臺階間分別設置相互配合的球面密封面與斜面密封面。
3.根據權利要求1或2所述的連接件,其特征是在內螺紋件的主扭矩臺階與斜面密封間設置圓柱孔密封面。
4.根據權利要求1或2所述的連接件,其特征是在外螺紋件的主扭矩臺階與球面密封間設置圓柱密封面。
5.根據權利要求1所述的連接件,其特征是在扭矩臺階的端面與連接件的橫截面間有夾角α。
專利摘要本實用新型屬于一種油井使用的管道接頭,具體地說是一種特殊螺紋的管接頭。其主要技術方案是在內、外螺紋件的配合面上依次設置螺紋段、主扭矩臺階及扭矩臺階,并在內、外螺紋件的主扭矩臺階與扭矩臺階間分別依次設置相互配合的球面密封面與斜面密封面。由于本接頭的形式為主扭矩臺階與扭矩臺階構成雙扭矩臺階,螺紋采用API偏梯形螺紋,密封采用斜面-球面+圓柱孔-圓柱面密封,如圖1所示,因主扭矩臺階與圓柱密封面很近,主扭矩臺階就成了圓柱密封面的保護屏障,使圓柱密封面在運輸過程中不容易碰傷,因而本裝置至少有一個密封面是安全的,它可靠地起著密封作用。
文檔編號E21B17/02GK2522610SQ0221826
公開日2002年11月27日 申請日期2002年1月8日 優先權日2002年1月8日
發明者樸龍華, 張居勤, 高連新, 張 杰 申請人:無錫西姆來斯石油專用管制造有限公司