專利名稱：高密封性、防粘扣油套管接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種油套管，尤其是涉及一種高密封性、防粘扣油套管接頭， 屬于油井管螺紋連接技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油套管是通過(guò)油套管管體端部外螺紋和接箍?jī)?nèi)螺紋的旋緊連接起來(lái)并形成長(zhǎng)達(dá)數(shù)千米的管柱，接頭部位是整個(gè)管柱中最薄弱的環(huán)節(jié)。目前，油套管采用的接頭通常是API 接頭，如圖1所示，該接頭是一種標(biāo)準(zhǔn)接頭，按照API (美國(guó)石油學(xué)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)加工制造。其缺點(diǎn)是該接頭沒(méi)有任何密封性能，只起到連接作用，使用這種接頭的油套管容易發(fā)生接頭泄露事故；該接頭的外螺紋和內(nèi)螺紋的牙高相等，外螺紋旋進(jìn)內(nèi)螺紋時(shí)常發(fā)生粘扣現(xiàn)象，極易損壞螺紋。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服上述不足，提供一種具有多重密封結(jié)構(gòu)、外螺紋和內(nèi)螺紋不發(fā)生粘扣現(xiàn)象的高密封性、防粘扣油套管接頭。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種高密封性、防粘扣油套管接頭，所述油套管接頭包括端部帶有外螺紋的管體和帶有內(nèi)螺紋的接箍，相鄰兩個(gè)管體的端部通過(guò)接箍連接，在管體的端面設(shè)有管體臺(tái)肩，在接箍的孔壁設(shè)有接箍臺(tái)肩，所述管體臺(tái)肩與接箍臺(tái)肩相互配合，在管體的外壁靠近管體臺(tái)肩的部位設(shè)有管體密封面，在接箍的內(nèi)壁靠近接箍臺(tái)肩的部位設(shè)有接箍密封面，所述管體密封面和接箍密封面均呈錐面，并相互配合，形成第一密封結(jié)構(gòu)；所述管體臺(tái)肩和接箍臺(tái)肩均為逆向扭矩臺(tái)肩，相互配合并形成第二密封結(jié)構(gòu)；所述外螺紋與內(nèi)螺紋的螺距不相等，相互配合并形成第三密封結(jié)構(gòu)；所述外螺紋和內(nèi)螺紋均為偏梯形螺紋，并且外螺紋的牙高小于內(nèi)螺紋的牙高。所述管體密封面和接箍密封面的錐度均為1:8 1 10。所述管體臺(tái)肩為內(nèi)錐孔，所述接箍臺(tái)肩的內(nèi)端面為錐面。所述管體臺(tái)肩的角度θ 1和接箍臺(tái)肩的角度θ 2相等。所述θ 1與θ 2的取值范圍θ 1= θ 2=0° -20°。所述內(nèi)螺紋包括置于遠(yuǎn)離接箍臺(tái)肩的內(nèi)螺紋L3段、置于接近接箍臺(tái)肩的內(nèi)螺紋 L2段和置于內(nèi)螺紋L3段與內(nèi)螺紋L2段之間的內(nèi)螺紋Ll段，內(nèi)螺紋Ll段的螺距為等螺距， 內(nèi)螺紋L2段和內(nèi)螺紋L3段的螺距為變螺距，所述內(nèi)螺紋L3段的螺距大于內(nèi)螺紋Ll段的螺距，所述內(nèi)螺紋Ll段的螺距大于內(nèi)螺紋L2段的螺距。所述外螺紋的牙高為Imm 1. 575mm,內(nèi)螺紋的牙高為Imm 1. 778mm。所述外螺紋和內(nèi)螺紋的導(dǎo)向面角和承載面角均分別相等，導(dǎo)向面角為α，承載面角為β，α的取值范圍為0° 60°，β的取值范圍為一 3° 20°。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是[0014]①管體密封面和接箍密封面均呈錐面，并相互配合，形成第一密封結(jié)構(gòu)；管體臺(tái)肩與接箍臺(tái)肩均為逆向扭矩臺(tái)肩，并相互配合，形成第二密封結(jié)構(gòu)，此二重密封結(jié)構(gòu)使油套管接頭在拉伸和壓縮載荷作用下，仍具有良好密封效果；②由于接箍的內(nèi)螺紋分三段設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的等螺距的接箍的內(nèi)螺紋相比，通過(guò)增大接近接箍端面這段內(nèi)螺紋的螺距，減小接近接箍臺(tái)肩這段內(nèi)螺紋的螺距，而管體上的外螺紋螺距不變，這樣中間部位的內(nèi)螺紋和外螺紋傳遞絕大部分的拉伸載荷，增強(qiáng)了內(nèi)螺紋和外螺紋之間嚙合的緊密程度，減少了內(nèi)螺紋和外螺紋向外脹大和脫扣的危險(xiǎn)，這樣形成的第三密封結(jié)構(gòu)增強(qiáng)了油套管接頭的密封性；③由于外螺紋和內(nèi)螺紋均采用改進(jìn)的偏梯形螺紋，兩者的牙高不相等，同時(shí)又精心設(shè)計(jì)了導(dǎo)向面角度和承載面角度，從而解決了原有螺紋的粘扣問(wèn)題，并提高了油套管接頭的連接效率，延長(zhǎng)了其使用壽命；本實(shí)用新型高密封性、防粘扣油套管接頭擁有三重密封結(jié)構(gòu)和防粘扣設(shè)計(jì)，使該油套管可以應(yīng)用于一些條件苛刻的油氣井，如超深井、高壓氣井、熱采井等。

圖1為現(xiàn)有的油套管接頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型高密封性、防粘扣油套管接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2中油套管接頭連接前的結(jié)構(gòu)放大示意圖。圖4為圖2中I處的放大的結(jié)構(gòu)示意圖。其中管體1、外螺紋11、管體臺(tái)肩12、管體密封面13 ；接箍2、內(nèi)螺紋21、接箍臺(tái)肩22、接箍密封面23。
具體實(shí)施方式
參見圖2 圖4，本實(shí)用新型涉及的一種高密封性、防粘扣油套管接頭，所述油套管接頭包括管體1和接箍2，所述管體1的外壁端部加工有外螺紋11，所述接箍2的內(nèi)壁上加工有內(nèi)螺紋21，所述管體1和接箍2通過(guò)外螺紋11和內(nèi)螺紋21連接。所述管體1的端面設(shè)有管體臺(tái)肩12，所述管體臺(tái)肩12為內(nèi)錐孔；所述接箍2的孔壁設(shè)有接箍臺(tái)肩22，所述接箍臺(tái)肩22設(shè)置在接箍2的中部，并且其內(nèi)端面為錐面，所述管體臺(tái)肩12和接箍臺(tái)肩22 均為逆向扭矩臺(tái)肩，所述管體臺(tái)肩12的角度θ 1和接箍臺(tái)肩22的的角度θ 2相等，取值范圍θ 1= θ 2=0° -20°。在管體1的外壁靠近管體臺(tái)肩12的部位設(shè)有管體密封面13，在接箍2的內(nèi)壁靠近接箍臺(tái)肩22的部位設(shè)有接箍密封面23，所述管體密封面13和接箍密封面23均呈錐面，并相互配合。所述管體密封面13和接箍密封面23的錐度為1 8 1 10，在外螺紋11與內(nèi)螺紋21旋合連接后，所述管體密封面13和接箍密封面23形成第一密封結(jié)構(gòu)，同時(shí)管體臺(tái)肩12與接箍臺(tái)肩22形成第二密封結(jié)構(gòu)。所述內(nèi)螺紋21分為置于遠(yuǎn)離接箍臺(tái)肩22的內(nèi)螺紋L3段、置于接近接箍臺(tái)肩22 的內(nèi)螺紋L2段和置于內(nèi)螺紋L3段與內(nèi)螺紋L2段之間的內(nèi)螺紋Ll段三段，內(nèi)螺紋Ll段的螺距為等螺距，內(nèi)螺紋L2和內(nèi)螺紋L3段的螺距為變螺距，所述內(nèi)螺紋L3段的螺距大于內(nèi)螺紋Ll段的螺距，所述內(nèi)螺紋Ll段的螺距大于內(nèi)螺紋L2段的螺距。所述管體1外徑為2. 375^2. 875英寸時(shí)，內(nèi)螺紋Ll段的螺距為3. 175mm ；所述管體1外徑為3. 5、. 5英寸時(shí)， 內(nèi)螺紋Ll段的螺距為4. 23mm ；所述管體1外徑為4. 5^9. 625英寸時(shí)，內(nèi)螺紋Ll段的螺距為5. 08mm ；所述管體1外徑為10. 75 13. 375英寸時(shí)，內(nèi)螺紋Ll段的螺距為6. 35mm。外螺紋11與內(nèi)螺紋21的螺距不相等，外螺紋11與內(nèi)螺紋21旋合連接后形成第三密封結(jié)構(gòu)。 所述外螺紋11和內(nèi)螺紋21均為偏梯形螺紋，其導(dǎo)向面角和承載面角均分別相等， 導(dǎo)向面角為α，承載面角為β ，α的取值范圍為0° 60°，β的取值范圍為一 3° 20°。所述外螺紋11的牙高為 1. 575mm,內(nèi)螺紋21的牙高為 1. 778_。外螺紋11的牙高小于內(nèi)螺紋21的牙高，有效地防止了粘扣現(xiàn)象的發(fā)生。
權(quán)利要求1.一種高密封性、防粘扣油套管接頭，所述油套管接頭包括端部帶有外螺紋(11)的管體(1)和帶有內(nèi)螺紋(21)的接箍(2)，相鄰兩個(gè)管體(1)的端部通過(guò)接箍(2)連接，在管體(I)的端面設(shè)有管體臺(tái)肩(12)，在接箍(2)的孔壁設(shè)有接箍臺(tái)肩(22)，所述管體臺(tái)肩(12) 與接箍臺(tái)肩(22)相互配合，在管體(1)的外壁靠近管體臺(tái)肩(12)的部位設(shè)有管體密封面 (13)，在接箍(2)的內(nèi)壁靠近接箍臺(tái)肩(22)的部位設(shè)有接箍密封面(23)，其特征在于所述管體密封面(13)和接箍密封面(23)均呈錐面，并相互配合，形成第一密封結(jié)構(gòu)；所述管體臺(tái)肩(12)和接箍臺(tái)肩(22)均為逆向扭矩臺(tái)肩，相互配合并形成第二密封結(jié)構(gòu)；所述外螺紋(II)與內(nèi)螺紋(21)的螺距不相等，相互配合并形成第三密封結(jié)構(gòu)；所述外螺紋(11)和內(nèi)螺紋(21)均為偏梯形螺紋，并且外螺紋(11)的牙高小于內(nèi)螺紋(21)的牙高。
2.如權(quán)利要求1所述的一種高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于所述管體密封面(13)和接箍密封面(23)的錐度均為1:8 1:10。
3.如權(quán)利要求1所述的一種高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于所述管體臺(tái)肩 (12)為內(nèi)錐孔，所述接箍臺(tái)肩(22)的內(nèi)端面為錐面。
4.如權(quán)利要求1或3所述的一種高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于所述管體臺(tái)肩(12)的角度θ 1和接箍臺(tái)肩(22)的角度θ 2相等。
5.如權(quán)利要求4所述的一種高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于所述Θ1與 θ 2的取值范圍θ 1= θ 2=0° -20°。
6.如權(quán)利要求1所述一種高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于所述內(nèi)螺紋(21) 包括置于遠(yuǎn)離接箍臺(tái)肩(22)的內(nèi)螺紋L3段、置于接近接箍臺(tái)肩(22)的內(nèi)螺紋L2段和置于內(nèi)螺紋L3段與內(nèi)螺紋L2段之間的內(nèi)螺紋Ll段，內(nèi)螺紋Ll段的螺距為等螺距，內(nèi)螺紋L2 段和內(nèi)螺紋L3段的螺距為變螺距，所述內(nèi)螺紋L3段的螺距大于內(nèi)螺紋Ll段的螺距，所述內(nèi)螺紋Ll段的螺距大于內(nèi)螺紋L2段的螺距。
7.如權(quán)利要求1所述一種高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于所述外螺紋(11) 的牙高為Imm 1. 575mm,內(nèi)螺紋(21)的牙高為Imm 1. 778mm。
8.如權(quán)利要求1所述一種高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于所述外螺紋(11) 和內(nèi)螺紋(21)的導(dǎo)向面角和承載面角均分別相等，導(dǎo)向面角為α，承載面角為β，α的取值范圍為0° 60°，β的取值范圍為一 3° 20°。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高密封性、防粘扣油套管接頭，它包括端部帶有外螺紋(11)的管體(1)和帶有內(nèi)螺紋(21)的接箍(2)，相鄰兩個(gè)管體(1)通過(guò)接箍(2)連接，在管體(1)上設(shè)有管體臺(tái)肩(12)和管體密封面(13)，在接箍(2)上設(shè)有接箍臺(tái)肩(22)和接箍密封面(23)，在外螺紋(11)與內(nèi)螺紋(21)連接后，管體密封面(13)和接箍密封面(23)形成第一密封結(jié)構(gòu)，管體臺(tái)肩(12)和接箍臺(tái)肩(22)形成第二密封結(jié)構(gòu)，外螺紋(11)和內(nèi)螺紋(21)形成第三密封結(jié)構(gòu)，所述外螺紋(11)的牙高小于內(nèi)螺紋(21)的牙高。該油套管接頭擁有三重密封結(jié)構(gòu)和防粘扣設(shè)計(jì)，使該油套管可以應(yīng)用于一些條件苛刻的油氣井。
文檔編號(hào)E21B17/08GK202125258SQ20112021006
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者楊林 申請(qǐng)人:楊林