專利名稱：帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種石油套管，特別是一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍 式石油套管，屬于油井管螺紋連接技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前油田使用的石油套管，大多采用API圓螺紋或偏梯形螺紋連接。采用這種連 接方式，接箍外徑大于管體外徑，接箍內(nèi)徑也大于管體內(nèi)徑。這種連接方式可以滿足一般使 用要求，但在某些特殊要求下無法使用，因此，API標(biāo)準(zhǔn)也提供了無接箍的直連型套管設(shè)計(jì) 圖紙，但這種設(shè)計(jì)存在以下缺陷①管體外徑大于127mm ；②采用螺紋密封，密封效果差；③ 加工、檢測困難。因此該設(shè)計(jì)沒有得到廣泛應(yīng)用。①螺紋連接部分的外徑大于管體外徑， 不滿足某些鉆井要求；②只有一個(gè)扭矩臺肩，抗過扭矩能力較差；③沒有金屬/金屬密封結(jié) 構(gòu)，密封效果不好；④螺紋為偏梯形螺紋，易發(fā)生粘扣。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種連接螺紋內(nèi)、外徑與管體內(nèi)、外徑基 本平齊的帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管。這種套管沒有接箍，內(nèi)、外螺紋直接 加工在管體上，最大限度地減小了因接箍帶來的幾何尺寸較大的問題；同時(shí)這種套管密封 性能好，連接強(qiáng)度較高，抗過扭矩能力強(qiáng)，能夠滿足固井間隙小、修井時(shí)開窗側(cè)鉆等的使用 條件。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套 管，所述石油套管包含有管體以及直接加工于其上的連接螺紋，連接螺紋的內(nèi)外徑與管體 的內(nèi)外徑相匹配，連接螺紋擰緊后形成內(nèi)扭矩臺肩和外扭矩臺肩，且在接近內(nèi)扭矩臺肩處 設(shè)有密封面，連接螺紋為變螺距偏梯形螺紋。本實(shí)用新型帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，所述密封面為錐面/ 錐面密封結(jié)構(gòu)，所述連接螺紋齒高Imm 1.575mm，導(dǎo)向面角度10° 40 °，承載面角 度-10° 3°，所述連接螺紋的錐度為1 16。本實(shí)用新型帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，連接螺紋分為Li、L2和 L3三段，所述L3段的螺距大于Ll段的螺距，所述Ll段的螺距大于L2段的螺距。本實(shí)用新型帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，Ll段的螺距為等螺距， L2和L3段的螺距為變螺距；所述管體外徑為4. 5 9. 625英寸時(shí)，連接螺紋Ll段的螺距 為5. 08mm，所述管體外徑為10. 75 13. 375英寸時(shí)，連接螺紋Ll段的螺距為6. 35mm。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型石油套管連接后，有內(nèi)、外兩個(gè)扭矩臺肩，其中外扭矩臺肩為主臺肩， 上扣時(shí)外臺肩首先接觸，承擔(dān)一定扭矩，當(dāng)扭矩較大時(shí)，外臺肩部分屈服，內(nèi)臺肩承擔(dān)過大 的扭矩?？朔爽F(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)扭矩臺肩抗扭矩能力低的缺點(diǎn)。在接近內(nèi)臺肩處設(shè)計(jì)有金屬/金屬密封結(jié)構(gòu)。使螺紋不再承擔(dān)密封功能，只承擔(dān)連接功能，為優(yōu)化螺紋設(shè)計(jì)提供了更加廣闊的空間。同時(shí)，螺紋密封為非接觸式密封，必須 依靠螺紋脂填充間隙才起到密封作用，而金屬/金屬密封為接觸式密封，密封能力大大增 強(qiáng)。同時(shí)，變螺距是增加接近內(nèi)螺紋段的螺紋螺距，而外螺紋不變，這樣螺紋中間部位 傳遞絕大部分的拉伸載荷，峰值載荷比普通螺紋的載荷要低，從而減少內(nèi)螺紋向外脹大和 螺紋脫扣的危險(xiǎn)。因此，螺紋采用連接改進(jìn)的變螺距偏梯形螺紋形式后，連接效率高、不粘 扣且壽命長。目前API標(biāo)準(zhǔn)的直連型套管，螺紋的齒形分完整齒型和不完整齒型兩部分，雖然 螺紋總長度較長，但螺紋有效長度較短。本實(shí)用新型的螺紋全部為完整齒形，使有效螺紋長 度加大，保證了套管所需的強(qiáng)度。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中管體1、連接螺紋2、外扭矩臺肩3、內(nèi)扭矩臺肩4、密封面5。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本實(shí)用新型涉及一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，所述 石油套管包含有管體1以及直接加工于其上的連接螺紋2，所述連接螺紋2為變螺距偏梯形 螺紋，連接螺紋2的內(nèi)外徑與管體1的內(nèi)外徑相匹配，連接螺紋2擰緊后形成內(nèi)扭矩臺肩4 和外扭矩臺肩3，且在接近內(nèi)扭矩臺肩4處設(shè)有密封面5，該密封面5為錐面/錐面密封結(jié) 構(gòu)。
權(quán)利要求一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，所述石油套管包含有管體(1)以及直接加工于其上的連接螺紋(2)，連接螺紋(2)的內(nèi)外徑與管體(1)的內(nèi)外徑相匹配，連接螺紋(2)擰緊后形成內(nèi)扭矩臺肩(4)和外扭矩臺肩(3)，且在接近內(nèi)扭矩臺肩(4)處設(shè)有密封面(5)，其特征在于連接螺紋(2)為變螺距偏梯形螺紋。
2.如權(quán)利要求1所述一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，其特征在于 所述密封面(5)為錐面/錐面密封結(jié)構(gòu)，所述連接螺紋(2)齒高Imm 1. 575mm，導(dǎo)向面角 度10° 40°，承載面角度-10° 3°，所述連接螺紋(2)的錐度為1 16。
3.如權(quán)利要求1或2所述一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，其特征在 于連接螺紋⑵分為L1、L2和L3三段，所述L3段的螺距大于Ll段的螺距，所述Ll段的 螺距大于L2段的螺距。
4.如權(quán)利要求3所述一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，其特征在于 Ll段的螺距為等螺距，L2和L3段的螺距為變螺距；所述管體(1)外徑為4. 5 9. 625英寸 時(shí)，連接螺紋(2) Ll段的螺距為5. 08mm，所述管體(1)外徑為10. 75 13. 375英寸時(shí)，連 接螺紋(2) Ll段的螺距為6. 35mm。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，所述石油套管包含有管體(1)以及直接加工于其上的連接螺紋(2)，其特征在于連接螺紋(2)的內(nèi)外徑與管體(1)的內(nèi)外徑相匹配，連接螺紋(2)擰緊后形成內(nèi)扭矩臺肩(4)和外扭矩臺肩(3)，且在接近內(nèi)扭矩臺肩(4)處設(shè)有密封面(5)。本實(shí)用新型帶有變螺距偏梯形螺紋的無接箍式石油套管，這種套管沒有接箍，內(nèi)、外螺紋直接加工在管體上，最大限度地減小了因接箍帶來的幾何尺寸較大的問題；同時(shí)這種套管密封性能好，連接強(qiáng)度較高，抗過扭矩能力強(qiáng)，能夠滿足固井間隙小、修井時(shí)開窗側(cè)鉆等的使用條件。
文檔編號E21B17/08GK201756921SQ20102028157
公開日2011年3月9日 申請日期2010年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者楊林 申請人:楊林