專利名稱：油管螺紋連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及油管螺紋連接技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種油管螺紋連接結(jié)構(gòu)。 主要在石油天然氣工業(yè)中油氣田使用，應(yīng)用于深井、超深井、高壓氣井、超高溫井、定向井等要求連接強(qiáng)度和密封性能較高的油氣井。
背景技術(shù)：
API (美國(guó)石油學(xué)會(huì))普遍采用錐度螺紋作為油井管螺紋連接，這種錐度螺紋是將三角形螺紋的頂部加工成圓形并從1/32到1/16的范圍內(nèi)改變螺紋的錐度而形成的，這種螺紋可提高螺紋切削加工中的最終精度，減少作用在螺紋上的應(yīng)力集中現(xiàn)象，減少在夾持、 運(yùn)輸、擰接工作時(shí)螺紋部分損壞的危險(xiǎn)程度，但是這種螺紋在承受縱向拉力時(shí)，因其承載面的角度達(dá)到30°，故承載效率較差，容易產(chǎn)生脫扣現(xiàn)象。對(duì)于需要高強(qiáng)度連接的油管，API 公開了一種兩端加厚的油管螺紋連接件，管子兩端通過鍛壓的方式使管端壁厚增加，從而提高螺紋連接部位的強(qiáng)度。從API標(biāo)準(zhǔn)中可以知道，加厚油管螺紋連接強(qiáng)度可以達(dá)到管體的強(qiáng)度。但是增加一道墩粗的加工程序必然提高生產(chǎn)成本，對(duì)于墩粗后需要熱處理的管子來(lái)說，生產(chǎn)成本更高。對(duì)于使用過程來(lái)說，螺紋連接的扭矩本來(lái)就比不加厚油管大，如果沒有良好的扭矩控制裝置，容易造成螺紋因承受過高的扭矩而粘扣失效。對(duì)于油田用戶來(lái)說， 加厚油管螺紋失效后，由于加厚端長(zhǎng)度不足，不易返修成加厚油管繼續(xù)使用，只能切除端部加厚段，用作不加厚油管。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種螺紋連接強(qiáng)度高、密封性能好、上扣容易且不易脫扣、抗粘扣性好、抗過扭矩強(qiáng)的油管螺紋連接結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種油管螺紋連接結(jié)構(gòu)，由具有外螺紋的油管端頭和具有內(nèi)螺紋的管接頭旋接而成，所述油管端頭和所述管接頭所采用的螺紋均為圓形錐螺紋，所述油管端頭的頭部設(shè)置有外扭矩臺(tái)階，所述管接頭上設(shè)置有與該外扭矩臺(tái)階配合的內(nèi)扭矩臺(tái)階。所述油管端頭的外扭矩臺(tái)階與所述管接頭的內(nèi)扭矩臺(tái)階通過直面接觸。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是1)該螺紋油管連接結(jié)構(gòu)主密封部分通過圓形螺紋本身的特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)，副密封通過油管端頭的外扭矩臺(tái)階和管接頭的內(nèi)扭矩臺(tái)階的過盈配合實(shí)現(xiàn)。油管端頭的外扭矩臺(tái)階和管接頭的內(nèi)扭矩臺(tái)階相配合，不僅便于精確控制上扣的位置，而且有助于進(jìn)一步提高密封的
可靠性。2)該油管連接結(jié)構(gòu)在上、卸扣過程中螺紋主要起連接作用，動(dòng)擰扭矩?cái)Q緊力矩只有少量作用在螺紋上，大量的擰緊力矩作用在油管端頭的外扭矩臺(tái)階與管接頭上設(shè)置的內(nèi)扭矩臺(tái)階上，因此大大提高了螺紋抗粘扣能力和抗過扭矩能力。3)內(nèi)孔部分設(shè)計(jì)上采用外螺紋件與內(nèi)螺紋件的內(nèi)孔平直過渡，可使流體在管柱內(nèi)通過時(shí)流速穩(wěn)定，避免對(duì)連接部位產(chǎn)生渦流沖刷現(xiàn)象。綜上所述，本實(shí)用新型螺紋連接強(qiáng)度高；密封性能好；上扣容易，不易錯(cuò)扣；抗粘扣性好；抗過扭矩能力強(qiáng)；上扣后，連接部位應(yīng)力低；連接部位內(nèi)孔平直過渡，可使流體在管柱內(nèi)通過時(shí)流速穩(wěn)定，避免對(duì)連接部位產(chǎn)生渦流沖刷現(xiàn)象。

圖1為本實(shí)用新型的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1的半部放大示意圖；圖3是本實(shí)用新型形成的螺紋副的局部放大示意圖。圖中1、油管端頭，2、管接頭，3、外扭矩臺(tái)階，4、內(nèi)扭矩臺(tái)階。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下油田使用油管的主要規(guī)格有2-3/8 ‘‘ (60. 32mm)、2-7/8 ‘‘ (73. 02mm)、 3-1/2" (88.90mm)、4〃 (101. 60mm)、(114. 30mm)等，以 2-7/8"和 3-1/2〃 規(guī)格最常用。下面的具體說明，以常用規(guī)格3-1/2" (88. 90X6. 45mm)的油管，鋼級(jí)為N80-Q為例，對(duì)油管特殊螺紋連接設(shè)計(jì)的特點(diǎn)加以說明請(qǐng)參閱圖1 圖3，一種油管螺紋連接結(jié)構(gòu)，具有外螺紋的油管端頭1和具有內(nèi)螺紋的管接頭2旋接而成，油管端頭1和管接頭2所采用的螺紋均為非API標(biāo)準(zhǔn)的圓形錐螺紋，油管端頭1的頭部設(shè)有90°外扭矩臺(tái)階，管接頭2上設(shè)置有與該外扭矩臺(tái)階3配合的 90°內(nèi)扭矩臺(tái)階4。油管端頭1和管接頭2旋接形成螺紋副，螺紋副的相對(duì)側(cè)面能同時(shí)接觸，徑向間隙不大于API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋間隙。該螺紋油管連接結(jié)構(gòu)是根據(jù)API 5B標(biāo)準(zhǔn)圓形螺紋密封性好的特點(diǎn)，依據(jù)API標(biāo)準(zhǔn)圓形螺紋的設(shè)計(jì)原理，采用螺距P為4. 23mm (6牙/in)、錐度為1 16 (0. 0625in/in)、螺紋高度h為1mm、導(dǎo)向面角度α為45°、承載面角度β為1°的有別于API標(biāo)準(zhǔn)的圓形螺紋尺寸參數(shù)設(shè)計(jì)，使螺紋部分的連接強(qiáng)度達(dá)到或超過管體本身的強(qiáng)度。該螺紋油管連接結(jié)構(gòu)采用管端定徑后鏜孔加工工藝，使管體原有內(nèi)孔d = 62mm、 定徑部分管體鏜孔dl = 61mm及接箍通孔d2 = 61mm，三者內(nèi)孔平滑過渡。盡管上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本實(shí)用新型并不局限于上述的具體實(shí)施方式
，上述的具體實(shí)施方式
僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實(shí)用新型的啟示下，在不脫離本實(shí)用新型宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種油管螺紋連接結(jié)構(gòu)，由具有外螺紋的油管端頭(1)和具有內(nèi)螺紋的管接頭(2) 旋接而成，其特征在于，所述油管端頭(1)和所述管接頭( 所采用的螺紋均為圓形錐螺紋，所述油管端頭(1)的頭部設(shè)置有外扭矩臺(tái)階(3)，所述管接頭( 上設(shè)置有與該外扭矩臺(tái)階⑶配合的內(nèi)扭矩臺(tái)階0)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油管螺紋連接結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述油管端頭(1)的外扭矩臺(tái)階C3)與所述管接頭O)的內(nèi)扭矩臺(tái)階(4)通過直面接觸。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種油管螺紋連接結(jié)構(gòu)，由具有外螺紋的油管端頭和具有內(nèi)螺紋的管接頭旋接而成，所述油管端頭和所述管接頭所采用的螺紋均為圓形錐螺紋，所述油管端頭的頭部設(shè)置有外扭矩臺(tái)階，所述管接頭上設(shè)置有與該外扭矩臺(tái)階配合的內(nèi)扭矩臺(tái)階。本實(shí)用新型螺紋連接強(qiáng)度高；密封性能好；上扣容易，不易錯(cuò)扣；抗粘扣性好；抗過扭矩能力強(qiáng)；上扣后，連接部位應(yīng)力低；連接部位內(nèi)孔平直過渡，可使流體在管柱內(nèi)通過時(shí)流速穩(wěn)定，避免對(duì)連接部位產(chǎn)生渦流沖刷現(xiàn)象。
文檔編號(hào)E21B17/02GK202266200SQ20112039263
公開日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2011年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月14日
發(fā)明者侯強(qiáng), 司磊, 呂剛, 徐德平, 李同磊, 李堯, 石海, 肖有為, 蔣帥 申請(qǐng)人:中國(guó)海洋石油總公司, 中海油能源發(fā)展股份有限公司