專利名稱:一種可與api圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型涉及石油エ業(yè)油井管 螺紋連接技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭。
背景技術(shù):
油套管是開采石油和天然氣所必須的石油專用管材,一般由幾百根油套管通過螺紋連接形成長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米的管柱,承擔(dān)了開采油氣的重要任務(wù)。目前連接螺紋主要分為API螺紋和非API特殊螺紋。API螺紋按照API標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)和使用的螺紋形式,加工檢測(cè)方便,成本較低,其圓螺紋基本結(jié)構(gòu)形式如圖I所示。API圓螺紋由于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的原因,存在許多難易克服的性能缺陷,如抗拉強(qiáng)度較低、氣密封性差及抗粘扣性能差等?;贏PI圓螺紋性能的缺陷,國內(nèi)外許多油井管生產(chǎn)廠都相繼開發(fā)了許多特殊螺紋結(jié)構(gòu)來代替API螺紋,因其密封結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)エ序相對(duì)復(fù)雜,成本較高等使其在油田推廣中受到較大的限制。在國內(nèi)的某些油田區(qū)塊油氣層含量較低,主要特征是低壓、低滲、低產(chǎn),不適宜用費(fèi)用較高的特殊扣產(chǎn)品。油田一般采用API圓螺紋加特殊螺紋脂等方案,螺紋脂在一定程度上雖然可以堵塞存在的泄露通道而形成密封,但下井后螺紋脂在高溫和長(zhǎng)期服役過程中會(huì)逐漸干燥,由固液體混合態(tài)變成純固態(tài),逐漸失去其密封性能,影響油田的生產(chǎn)。在專利號(hào)為“ZL201020641460.X”,名稱為“ー種基于API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋的金屬密封套管螺紋連接結(jié)構(gòu)”的專利文件中提供的套管螺紋接頭,其結(jié)構(gòu)如下密封套管螺紋連接結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)管體和接箍,管體上設(shè)置有外螺紋,接箍上設(shè)置有內(nèi)螺紋,接箍上的內(nèi)螺紋由接箍中間的內(nèi)圓柱密封段分為對(duì)稱的兩段,內(nèi)螺紋根部設(shè)置有圓柱管段,內(nèi)圓柱密封段與圓柱管段之間設(shè)置有內(nèi)錐面段,圓柱段與內(nèi)錐面段通過過渡圓弧連接;所述管體上的外螺紋的端部設(shè)計(jì)了長(zhǎng)鼻端,長(zhǎng)鼻端的端部設(shè)置有外錐面段,在外錐面段內(nèi)側(cè)設(shè)置了球形密封面,球形密封面和外螺紋之間為外圓柱段,球形密封面與圓柱管段形成金屬過盈配合;兩個(gè)管體的端面在接箍中心形成過盈對(duì)接配合。此種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)存在的問題是每?jī)蓚€(gè)管體旋合后的端面在接箍中心的密封面形成過盈對(duì)接配合的位置無法保證與接箍中心齊平一致,因此可能會(huì)引起接箍?jī)啥说拿芊庑阅懿灰恢隆?br>
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要提供一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭,以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的旋合后兩個(gè)管體的端面與接箍中心平面不齊平,由此導(dǎo)致接頭兩端的螺紋、密封面過盈量不均勻而引起的密封性能不一致的問題。為達(dá)到上述目的,本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭,包括兩個(gè)管體和ー個(gè)接箍,管體上設(shè)置有外螺紋,接箍上設(shè)置有內(nèi)螺紋,所述管體上的外螺紋的端部設(shè)計(jì)了長(zhǎng)鼻端,長(zhǎng)鼻端的端部?jī)?nèi)側(cè)設(shè)有外錐面密封面,所述接箍上的內(nèi)螺紋由接箍中間的內(nèi)螺紋錐面密封面分為對(duì)稱的兩段,內(nèi)螺紋根部設(shè)置有螺紋退刀槽,其特征在干所述外錐面密封面和外螺紋之間設(shè)有第一圓柱面和第二圓柱面,所述第一圓柱面和第二圓柱面之間通過外主抗扭臺(tái)肩面連接,外主抗扭臺(tái)肩面與圓柱面之間通過光滑小圓弧面過渡,所述內(nèi)螺紋錐面密封面為沿接箍中心對(duì)稱分布的兩個(gè)錐面結(jié)構(gòu),其與螺紋退刀槽之間通過內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面連接,所述內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面與密封面之間圓通過弧面過渡,外錐面密封面和內(nèi)螺紋錐面密封面形成金屬過盈配合,外主抗扭臺(tái)肩面與內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面形成金屬過盈配合,兩個(gè)管體的端面在接箍中心形成過盈對(duì)接配合。與現(xiàn)有技術(shù)相比,該結(jié)構(gòu)具有幾個(gè)方面優(yōu)點(diǎn)(I)該螺紋連接結(jié)構(gòu)采用了 API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋,具有加工測(cè)量簡(jiǎn)單、互換性強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)易操作及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn),同時(shí)提高了其氣密封性能,具有較高的性價(jià)比。(2)雙扭矩臺(tái)肩面設(shè)計(jì)解決了單一靠上扣扭矩控制上扣位置的缺點(diǎn),提高接頭的抗扭性,又解決由于上扣位置波動(dòng)引起的螺紋、密封面過盈量波動(dòng)問題,提高了接頭密封性倉^:。(3)接頭采用錐面對(duì)錐面密封結(jié)構(gòu)具有較好密封性能,管端對(duì)頂后形成的端面密封及螺紋配合之間形成了多重密封,顯著提高了接頭的氣密封性能和密封可靠性。(4)本實(shí)用新型接頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,內(nèi)螺紋收尾處設(shè)計(jì)退刀槽,便于多齒梳刀加工,提高了加工效率,降低了加工成本。(5)現(xiàn)場(chǎng)端可與API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋互換,與油田現(xiàn)有的作業(yè)工具、附件可直接配合使用,操作簡(jiǎn)單,方便油田推廣使用。(6)設(shè)有主抗扭臺(tái)肩面,保證了旋合后管體端面與接箍中心平面齊平,保證設(shè)定的
過盈量。
圖I是標(biāo)準(zhǔn)API圓螺紋連接結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是管體局部放大示意圖;圖4是接箍局部放大示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說明。參見圖1,圖I是標(biāo)準(zhǔn)API圓螺紋連接結(jié)構(gòu)。參見圖2-4,一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭,包括兩個(gè)管體I和一個(gè)接箍2,管體I上設(shè)置有外螺紋,接箍2上設(shè)置有內(nèi)螺紋,所述管體I上的外螺紋的端部設(shè)計(jì)了長(zhǎng)鼻端,長(zhǎng)鼻端的端部55內(nèi)側(cè)設(shè)有外錐面密封面54,所述接箍2上的內(nèi)螺紋由接箍2中間的內(nèi)螺紋錐面密封面64分為對(duì)稱的兩段,內(nèi)螺紋根部設(shè)置有螺紋退刀槽61,其特征在于所述外錐面密封面54和外螺紋之間設(shè)有第一圓柱面51和第二圓柱面53,所述第ー圓柱面51和第二圓柱面53之間通過外主抗扭臺(tái)肩面52連接,外主抗扭臺(tái)肩面52與圓柱面之間通過光滑小圓弧面過渡,所述內(nèi)螺紋錐面密封面64為沿接箍中心對(duì)稱分布的兩個(gè)錐面結(jié)構(gòu),其與螺紋退刀槽61之間通過內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面62連接,所述內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面62與內(nèi)螺紋錐面密封面64之間圓通過弧面63過渡,外錐面密封面54和內(nèi)螺紋錐面密封面64形成金屬過盈配合,兩個(gè)管體I的端面55在接箍2中心形成過盈對(duì)接配合。本實(shí)用新型使用過程中,旋合后管體I端面與接箍2中心平面齊平,與另一管體I對(duì)頂擰接形成過盈配合,外主抗扭臺(tái)肩面52與內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面62配合;外錐面密封面54和內(nèi)螺紋錐面密封面64形成錐面-錐面密封面,提高了密封性能。管體I和接箍2上扣旋合后,外螺紋與內(nèi)螺紋之間的配合、錐面對(duì)錐面密封面、兩個(gè)管體的端面分別形成三重金屬過盈配合,提高接頭密封的可靠性。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的主抗扭臺(tái)肩與扭矩臺(tái)肩構(gòu)成了雙抗扭臺(tái)肩,具有上扣易控制,現(xiàn)場(chǎng)易操作等優(yōu)點(diǎn),避免了由于過扭造成螺紋過盈量大引起粘接現(xiàn)象。主抗扭臺(tái)肩的圓柱 面有利保護(hù)外密封面不易損傷,提高使用的安全性能。
權(quán)利要求1. 一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭,包括兩個(gè)管體(I)和一個(gè)接箍(2),管體(I)上設(shè)置有外螺紋,接箍(2)上設(shè)置有內(nèi)螺紋,所述管體(I)上的外螺紋的端部設(shè)計(jì)了長(zhǎng)鼻端,長(zhǎng)鼻端的端部(55)內(nèi)側(cè)設(shè)有外錐面密封面(54),所述接箍(2)上的內(nèi)螺紋由接箍(2)中間的內(nèi)螺紋錐面密封面(64)分為對(duì)稱的兩段,內(nèi)螺紋根部設(shè)置有螺紋退刀槽(61),其特征在于 所述外錐面密封面(54)和外螺紋之間設(shè)有第一圓柱面(51)和第二圓柱面(53),所述第一圓柱面(51)和第二圓柱面(53)之間通過外主抗扭臺(tái)肩面(52)連接,外主抗扭臺(tái)肩面(52)與圓柱面之間通過光滑小圓弧面過渡,所述內(nèi)螺紋錐面密封面(64)為沿接箍中心對(duì)稱分布的兩個(gè)錐面結(jié)構(gòu),其與螺紋退刀槽(61)之間通過內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面(62)連接,所述內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面(62)與密封面(64)之間圓通過弧面(63)過渡,外錐面密封面(54)和內(nèi)螺紋錐面密封面(64)形成金屬過盈配合,夕卜主抗扭臺(tái)肩面(52)與內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面(62)形成金屬過盈配合,兩個(gè)管體(I)的端面(55)在接箍(2)中心形成過盈對(duì)接配合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種可與API圓螺紋互換的氣密封套管螺紋接頭?,F(xiàn)有氣密封套管螺紋接頭每?jī)蓚€(gè)管體旋合后的端面在接箍中心的密封面形成過盈對(duì)接配合的位置無法保證與接箍中心齊平一致。本實(shí)用新型在外錐面密封面和外螺紋之間設(shè)有第一圓柱面和第二圓柱面,所述第一圓柱面和第二圓柱面之間通過外主抗扭臺(tái)肩面連接,外主抗扭臺(tái)肩面與圓柱面之間通過光滑小圓弧面過渡,所述內(nèi)螺紋錐面密封面為沿接箍中心對(duì)稱分布的兩個(gè)錐面結(jié)構(gòu),其與螺紋退刀槽之間通過內(nèi)主抗扭臺(tái)肩面連接。本實(shí)用新型采用了API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋,具有加工測(cè)量簡(jiǎn)單、互換性強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)易操作及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)E21B17/042GK202544761SQ20122009976
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月16日
發(fā)明者姬丙寅, 張新平, 張瑩, 張鵬, 王雙來 申請(qǐng)人:西安摩爾石油工程實(shí)驗(yàn)室有限公司