一種極高抗扭螺紋連接裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種極高抗扭螺紋連接裝置，包括具有外螺紋外臺(tái)肩面、外螺紋段和外螺紋前端臺(tái)肩面的外螺紋接頭，以及具有內(nèi)螺紋內(nèi)端面、內(nèi)螺紋段和內(nèi)螺紋外密封面的內(nèi)螺紋接頭，所述的螺紋連接裝置具有四個(gè)面接觸，使用時(shí)內(nèi)螺紋外密封面和外螺紋外臺(tái)肩面接觸，內(nèi)螺紋內(nèi)端面和外螺紋前端臺(tái)肩面接觸；優(yōu)點(diǎn)是降低了接頭外徑的情況下，提高了螺紋連接的抗扭強(qiáng)度；與API常規(guī)螺紋相比，抗扭強(qiáng)度提高了50%—70%左右，可以滿足日益復(fù)雜的鉆井需求。
【專利說(shuō)明】一種極高抗扭螺紋連接裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種在油氣井鉆探過(guò)程中使用的螺紋連接，尤其是一種極高抗扭螺紋連接裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油天燃?xì)忾_采勘探行業(yè)，鉆柱是鉆井的重要工具，它是連接地面與地下的樞紐，鉆井時(shí)靠它來(lái)傳遞破碎巖石所需要的能量，給井底施加鉆壓，以及向井內(nèi)輸送洗井液等，在鉆井過(guò)程中，鉆頭的工作、井眼的狀況，以及井下地層的各種變化，往往是通過(guò)鉆柱及各種儀表反映到地面上來(lái)，在鉆井過(guò)程中，鉆柱主要是起下鉆和正常鉆進(jìn)這兩種條件下工作，在起下鉆時(shí)，鉆柱不接觸井底，整個(gè)鉆柱處于懸持狀態(tài)，在自重作用下，鉆柱處于受拉伸的直線穩(wěn)定狀態(tài)，在正常鉆進(jìn)時(shí)，由于部分鉆柱的重量作為鉆壓施加在鉆頭上，使得下部鉆柱受壓縮，在旋轉(zhuǎn)的工況下，作用在鉆柱上的力，除拉力和壓力外，還有由于旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力，在多種復(fù)合交變應(yīng)力作用下，鉆柱容易發(fā)生疲勞失效；按照API標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)理論，鉆桿接頭螺紋對(duì)于管體的抗扭強(qiáng)度比值一般為0.8，低于這個(gè)數(shù)值，接頭螺紋容易發(fā)生斷裂等失效事故。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的是為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種極高抗扭螺紋連接裝置。
[0004]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種極高抗扭螺紋連接裝置，包括具有外螺紋外臺(tái)肩面、外螺紋段和外螺紋前端臺(tái)肩面的外螺紋接頭，以及具有內(nèi)螺紋內(nèi)端面、內(nèi)螺紋段和內(nèi)螺紋外密封面的內(nèi)螺紋接頭，所述的螺紋連接裝置具有四個(gè)面接觸，使用時(shí)內(nèi)螺紋外密封面和外螺紋外臺(tái)肩面接觸，內(nèi)螺紋內(nèi)端面和外螺紋前端臺(tái)肩面接觸。
[0005]所述的內(nèi)螺紋內(nèi)端面到內(nèi)螺紋外密封面的距離大于或等于外螺紋外臺(tái)肩面到外螺紋前端臺(tái)肩面的距離，其差值為0-0.25mm。
[0006]所述外螺紋外臺(tái)肩面到外螺紋前端臺(tái)肩面的距離比API標(biāo)準(zhǔn)所列的相同外徑的外螺紋長(zhǎng)度要長(zhǎng)12.7-25.4 mm。
[0007]外螺紋段的錐度范圍是1:8到1:16，內(nèi)螺紋段的錐度范圍是1:8到1:16。
[0008]螺紋齒形高度為3.5-3.9 mm,螺紋齒形寬度為1.7-2.4 mm,齒頂圓弧半徑為
1.05-1.25 mm。
[0009]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是降低了接頭外徑的情況下，提高了螺紋連接的抗扭強(qiáng)度；與API常規(guī)螺紋相比，抗扭強(qiáng)度提高了 50% — 70%左右，可以滿足日益復(fù)雜的鉆井需求。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是本實(shí)用新型極高抗扭螺紋連接裝置圖。
[0011]圖2是本實(shí)用新型的螺紋牙型的局部放大圖。[0012]其中I為內(nèi)螺紋接頭，2為外螺紋接頭，3為內(nèi)螺紋內(nèi)端面，4為外螺紋前端臺(tái)肩面，5為內(nèi)螺紋外密封面，6為外螺紋外臺(tái)肩面，7為螺紋牙型，8為外螺紋段，9為內(nèi)螺紋段，21為齒形高度，25為齒形寬度,24為齒頂圓弧半徑。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
[0014]一種極高抗扭螺紋連接裝置，包括具有外螺紋外臺(tái)肩面6、外螺紋段8和外螺紋前端臺(tái)肩面4的外螺紋接頭2，以及具有內(nèi)螺紋內(nèi)端面3、內(nèi)螺紋段9和內(nèi)螺紋外密封面5的內(nèi)螺紋接頭1，所述的螺紋連接裝置具有四個(gè)面接觸，使用時(shí)內(nèi)螺紋外密封面5和外螺紋外臺(tái)肩面6接觸，內(nèi)螺紋內(nèi)端面3和外螺紋前端臺(tái)肩面4接觸。
[0015]所述的內(nèi)螺紋內(nèi)端面3到內(nèi)螺紋外密封面5的距離大于或等于外螺紋外臺(tái)肩面6到外螺紋前端臺(tái)肩面4的距離，其差值為0-0.25mm。
[0016]所述外螺紋外臺(tái)肩面6到外螺紋前端臺(tái)肩面4的距離比API標(biāo)準(zhǔn)所列的相同外徑的外螺紋長(zhǎng)度要長(zhǎng)12.7-25.4 mm。
[0017]外螺紋段8的錐度范圍是1:8到1:16，內(nèi)螺紋段9的錐度范圍是1:8到1:16。
[0018]螺紋齒形高度21為3.5-3.9 mm,螺紋齒形寬度25為1.7-2.4 mm,齒頂圓弧半徑24 為 1.05-1.25 mm η
[0019]該實(shí)用新型極高抗扭的螺紋裝置在使用時(shí)，外螺紋外臺(tái)肩6和內(nèi)螺紋外密封面5首先接觸，這時(shí)，上扣所用扭矩由外螺紋和內(nèi)螺紋的外臺(tái)肩面承擔(dān)，外螺紋前端臺(tái)肩面4和內(nèi)螺紋內(nèi)端面3還沒(méi)有接觸，間隙的范圍是0-0.25mm ;當(dāng)上扣扭矩繼續(xù)增加，外螺紋外臺(tái)肩面6和內(nèi)螺紋外密封面5開始過(guò)盈，螺紋也開始過(guò)盈，這時(shí)上扣扭矩由外螺紋段8和內(nèi)螺紋段9承擔(dān)，隨著上扣扭矩的繼續(xù)增大，外螺紋前端臺(tái)肩面4和內(nèi)螺紋內(nèi)端面3開始接觸，承擔(dān)一部分扭矩，這時(shí)螺紋連接裝置達(dá)到了設(shè)計(jì)的上扣扭矩。
【權(quán)利要求】
1.一種極高抗扭螺紋連接裝置，它包括具有外螺紋外臺(tái)肩面、外螺紋段和外螺紋前端臺(tái)肩面的外螺紋接頭，以及具有內(nèi)螺紋內(nèi)端面、內(nèi)螺紋段和內(nèi)螺紋外密封面的內(nèi)螺紋接頭，其特征在于:所述的螺紋連接裝置具有四個(gè)面接觸，使用時(shí)內(nèi)螺紋外密封面和外螺紋外臺(tái)肩面接觸，內(nèi)螺紋內(nèi)端面和外螺紋前端臺(tái)肩面接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極高抗扭螺紋連接裝置，其特征在于:所述的內(nèi)螺紋內(nèi)端面到內(nèi)螺紋外密封面的距離大于或等于外螺紋外臺(tái)肩面到外螺紋前端臺(tái)肩面的距離，其差值為0-0.25mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極高抗扭螺紋連接裝置，其特征在于:所述外螺紋外臺(tái)肩面到外螺紋前端臺(tái)肩面的距離比API標(biāo)準(zhǔn)所列的相同外徑的外螺紋長(zhǎng)度要長(zhǎng)12.7-25.4mmD
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種極高抗扭螺紋連接裝置，其特征在于:外螺紋段的錐度范圍是1:8到1:16，內(nèi)螺紋段的錐度范圍是1:8到1:16。
【文檔編號(hào)】E21B17/042GK203729903SQ201320844660
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】張獻(xiàn)才, 張傳芳, 趙向坤 申請(qǐng)人:東營(yíng)威瑪石油鉆具有限公司