用于套管的抗扭環(huán)和包含其的套管組件的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用于套管的抗扭環(huán)和包含其的套管組件??古きh(huán)包括環(huán)狀的本體,本體的內(nèi)徑與管體的內(nèi)徑相等,本體的外徑構(gòu)造為能位于接箍的內(nèi)腔中,本體的兩端面能分別與處在其兩端的管體的端面接觸,并且在本體的至少一個端面上設(shè)置有軸向向外的沿周向的凸起部。因此,此抗扭環(huán)能阻止兩端的管體的公扣繼續(xù)旋轉(zhuǎn),提高了螺紋連接處的抗扭能力和連接處的密封性。
【專利說明】用于套管的抗扭環(huán)和包含其的套管組件
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于石油固井工程領(lǐng)域,特別是一種用于套管的抗扭環(huán)和包含其的套管組件。
【背景技術(shù)】
[0002]石油套管是維持油井運行的生命線。由于地質(zhì)條件不同,井下受力狀態(tài)復(fù)雜,拉、壓、彎、扭應(yīng)力綜合作用于管體,這對套管本身的質(zhì)量提出了較高的要求。一旦套管本身由于某種原因而損壞,可能導(dǎo)致整口井的減產(chǎn),甚至報廢。而石油套管串是由很多根套管以螺紋的方式連接的。一根套管由管體和接箍組成,管體是兩端公扣的等壁厚長無縫管,接箍的兩端為母扣。工廠連接時,已經(jīng)逐根把接箍和管體連接好,形成一端母扣、一端公扣的套管。目前,常采用API螺紋連接管體和接箍。而API螺紋用于旋轉(zhuǎn)尾管、套管固井時,其螺紋連接處的抗扭能力低,影響現(xiàn)場施工的安全性。
[0003]因此,一些研發(fā)機構(gòu)在API螺紋的基礎(chǔ)上對螺紋進行了優(yōu)化。例如采用不等螺距連接方式實現(xiàn)。然而上述的螺紋生產(chǎn)加工困難,并且制造周期長,成本也比較高。
[0004]由此,需要設(shè)計一種裝置,可提高采用螺紋連接的連接處的抗扭能力。
實用新型內(nèi)容
[0005]針對上述的問題,本實用新型旨在提供一種用于套管的抗扭環(huán)和包含抗扭環(huán)的套管組件??古きh(huán)應(yīng)用在采用螺紋連接的管體之間,提高了螺紋連接處的抗扭能力。并且具有結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,安裝方便等特點。
[0006]根據(jù)本實用新型的一方面,提供一種用于套管的抗扭環(huán),包括環(huán)狀的本體,本體的內(nèi)徑與管體的內(nèi)徑相等,本體的外徑構(gòu)造為能位于接箍的內(nèi)腔中,本體的兩端面能分別與處在其兩端的管體的端面接觸,并且在本體的至少一個端面上設(shè)置有軸向向外的沿周向的凸起部。
[0007]在實際使用過程中,此抗扭環(huán)能安裝在接箍之中,位于兩管體之間,且其兩端面分別與兩端的管體的端面相接觸。因此,能阻止兩端的管體的公扣繼續(xù)旋轉(zhuǎn),提高了螺紋連接處的抗扭能力。同時抗扭環(huán)的端面與管體的端面緊密接觸,從而通過設(shè)置抗扭環(huán)提高了連接處的密封性能。由此,通過設(shè)置抗扭環(huán),采用API螺紋連接管體也能滿足使用需求,從而避免了采用更復(fù)雜的螺紋將管體進行連接。由此降低了制造成本,簡化了安裝和維修,并提高了現(xiàn)場施工安全性。進一步地,由于在本體的端面上設(shè)置有軸向向外的沿周向的凸起部,在安裝過程中,旋緊管體的扭矩達到一定值后,位于管體與本體之間的凸起部沿整個圓周方向發(fā)生變形。從而抗扭環(huán)的端面與接觸的管體的端面在整個圓周方向相互擠壓,由此更加提高了抗扭能力。同時,由于抗扭環(huán)的端面與接觸的管體的端面頂緊,也更加地提高了螺紋連接處的密封能力。
[0008]優(yōu)選地,凸起部位于本體的端面的徑向中心處。這種設(shè)置使在凸起部變形時的抗扭環(huán)的端面受力更均衡,變形也更均衡,從而使密封效果更好。并且,這種設(shè)置易于實現(xiàn),方便制造。
[0009]優(yōu)選地,凸起部的寬度與抗扭環(huán)的寬度比為0.02?0.15。此種設(shè)置使凸起部容易變形,從而有利于提高抗扭能力和密封能力。
[0010]在一個實施例中,凸起部的截面構(gòu)造為圓弧狀。這種設(shè)置使得圓弧狀的凸起部的頂端在管體的旋緊作用力下容易變形,以使與管體的線接觸變成面接觸,并保證在整個圓周方向與管體的端面接觸,由此增加抗扭能力和密封能力。這種設(shè)置方便制造,易于實現(xiàn)。
[0011]在另一個實施例中,凸起部的截面構(gòu)造為梯形。梯形的凸起部的頂端在管體的作用下容易變形,從而能在整個圓周方向與管體的端面接觸,由此增加抗扭能力和密封能力。這種設(shè)置簡單,易于實現(xiàn)。
[0012]優(yōu)選地,本體與凸起部成一體結(jié)構(gòu)。這種設(shè)置簡化了結(jié)構(gòu),方便制造,從而降低了制造成本。
[0013]根據(jù)本實用新型的另一方面,提供一種套管組件,包括套管和設(shè)置在套管的接箍內(nèi)并位于套管的管體之間的根據(jù)上面所述的抗扭環(huán)。此套管組件結(jié)構(gòu)緊湊,抗扭能力強。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型包括如下優(yōu)點。在相連接的管體之間安裝抗扭環(huán),在擰緊螺紋時,抗扭環(huán)的兩端面與尾管或管體的端面頂緊,從而提高了螺紋連接處的抗扭能力和密封效果。從而使得即使是使用API螺紋也能滿足使用需求。在抗扭環(huán)的端面設(shè)置凸起部,由于在擰緊過程中,凸起部變形,進一步提高了螺紋連接處的抗扭能力和密封效果。并且,此抗扭環(huán)自身結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,方便安裝。包含抗扭環(huán)的套管組件結(jié)構(gòu)緊湊,抗扭能力強。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]下面將結(jié)合附圖來對本實用新型的優(yōu)選實施例進行詳細(xì)地描述。在圖中:
[0016]圖1顯示了根據(jù)本實用新型的抗扭環(huán)的立體圖;
[0017]圖2顯示了在一個實施例中的抗扭環(huán)A-A的截面圖;
[0018]圖3顯示了在另一個實施例中的抗扭環(huán)A-A的截面圖;
[0019]圖4顯示了在第三個實施例中的抗扭環(huán)A-A的截面圖;
[0020]圖5顯示了套管組件的結(jié)構(gòu)圖。
[0021]在附圖中,相同的部件使用相同的附圖標(biāo)記。附圖并未按照實際的比例繪制。
【具體實施方式】
[0022]在下文中將介紹根據(jù)本實用新型的優(yōu)選實施例。
[0023]圖1顯示了根據(jù)本實用新型的抗扭環(huán)3的立體圖。如圖1所示,抗扭環(huán)3包括環(huán)狀的本體5。如圖1和5所示,本體5的內(nèi)徑與套管8的管體I的內(nèi)徑大致相等,本體5的外徑構(gòu)造為能位于套管8的接箍2的內(nèi)腔中,本體5的兩端面能分別與處在其兩端的管體I的端面接觸??稍诒倔w5的至少一個端面上設(shè)置有軸向向外的沿周向的凸起部51。也就是說,凸起部51為設(shè)置在本體5的端面上并沿軸向向外凸出的環(huán)狀體。需要說明地是,凸起部51可設(shè)置在本體5的一個端面上,也可在本體5的兩個端面上同時設(shè)置。
[0024]在實際使用過程中,如圖5所示,此抗扭環(huán)3能安裝在接箍2之中,位于兩管體I之間,且其兩端面分別與兩端的管體I的端面相接觸。因此,能阻止兩端的管體I的公扣繼續(xù)旋轉(zhuǎn),提高了螺紋連接處的抗扭能力。由此,通過設(shè)置抗扭環(huán)3,即便是采用API螺紋連接管體I也能滿足使用需求,從而避免了采用更復(fù)雜的螺紋連接管體I。由此,降低了成本。同時,在使用過程中,由于在抗扭環(huán)3的端面上設(shè)置了凸起部51。在安裝過程中,旋緊管體I至扭矩達到一定值后,位于管體I和本體5之間的凸起部51發(fā)生變形,與管體I的端面相互擠壓,更加提高了連接處的抗扭能力。同時,也更加提高了螺紋連接處的密封能力。另夕卜,此抗扭環(huán)3結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,安裝和維修方便,并能并提高現(xiàn)場施工安全性。
[0025]在凸起部51變形時,為了使抗扭環(huán)3的端面受力更均衡,變形也更均衡。優(yōu)選地,凸起部51位于本體5的端面的徑向中心處,也就是凸起部51位于抗扭環(huán)3的外壁和內(nèi)壁之間的中心處。通過這種設(shè)置,還提供了密封效果。另外,這種設(shè)置易于實現(xiàn),方便制造。
[0026]凸起部51的寬度與抗扭環(huán)3的寬度比為0.02?0.15。這種設(shè)置方式使凸起部51容易變形,從而有利于提高抗扭能力和密封能力。在本申請中,凸起部51的寬度指凸起部51從抗扭環(huán)3的端面上沿軸向突出的尺寸,而抗扭環(huán)3的寬度為抗扭環(huán)3沿軸向的尺寸。
[0027]在一個實施例中,如圖2所示,凸起部51的截面構(gòu)造為圓弧狀。在旋緊管體I的過程中,圓弧狀的凸起部51的頂端在力的作用下容易變形,從而能在整個圓周方向與管體I的端面接觸,由此增加抗扭能力和密封能力。同時這種設(shè)置方便制造,易于實現(xiàn)。
[0028]在另一個實施例中,如圖3所示,凸起部51的截面構(gòu)造為梯形。梯形的凸起部51的頂端在管體I的作用下容易變形,從而能在整個圓周方向與管體I的端面接觸,由此增加抗扭能力和密封能力。這種設(shè)置簡單,易于實現(xiàn)。
[0029]需要說明地是,凸出部51并不限于此種結(jié)構(gòu),例如,還可以構(gòu)造為從本體5的端面凸出的齒狀結(jié)構(gòu),如圖4所示。
[0030]為了方便制造,減低生產(chǎn)成本,優(yōu)選地,本體5與凸起部51成一體結(jié)構(gòu)。
[0031]抗扭環(huán)3可由金屬制造,例如,碳鋼或不銹鋼等。還可以采用其它材料制造,例如,聚苯硫醚(PPS)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚醚醚酮(PEEK)等高強度工程塑料。
[0032]在現(xiàn)場施工過程中,管體I與接箍2連接后,兩管體I之間的距離是一個范圍。例如,采用7" LTC螺紋的接箍2的內(nèi)距離為25.4 ±6.35mm,因此為滿足現(xiàn)場的需要,抗扭環(huán)3也需設(shè)計多個寬度尺寸,并且一般間隔l_3mm設(shè)計一種。在連接管體I之前,先預(yù)得出兩管體I與接箍2安裝后的之間的距離,選擇合適的抗扭環(huán)3。接箍2與一端管體I提前擰緊,裝入選擇的合適的抗扭環(huán)3,連接另一端管體1,直至旋緊。
[0033]如圖5所示,套管組件10包括套管8和設(shè)置在套管8的接箍2內(nèi)并位于套管8的管體I之間抗扭環(huán)3。此套管組件10結(jié)構(gòu)緊湊,抗扭能力強。由于管體I之間安裝了抗扭環(huán)3,抗扭環(huán)3的兩端面與管體I的端面頂緊,從而提高了螺紋連接處的抗扭能力和密封效果。設(shè)置在抗扭環(huán)3的端面的凸起部51被擰至變形,進一步提高了螺紋連接處的抗扭能力和密封效果。同時,此抗扭環(huán)3自身結(jié)構(gòu)簡單,制造成本低,方便安裝。
[0034]需要說明地是,此抗扭環(huán)3結(jié)構(gòu)簡單,容易生產(chǎn),具有通用性,可廣泛應(yīng)用于任何需要提高抗扭能力的兩連接件之間。
[0035]以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施方式,但本實用新型保護范圍并不局限于此,任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型公開的技術(shù)范圍內(nèi),可容易地進行改變或變化,而這種改變或變化都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此,本實用新型的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求書的保護范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種用于套管的抗扭環(huán),其特征在于,包括環(huán)狀的本體,所述本體的內(nèi)徑與套管的管體的內(nèi)徑相等,所述本體的外徑構(gòu)造為能位于套管的接箍的內(nèi)腔中,所述本體的兩端面能分別與處在其兩端的管體的端面接觸,并且在所述本體的至少一個端面上設(shè)置有軸向向外的沿周向的凸起部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗扭環(huán),其特征在于,所述凸起部位于所述本體的端面的徑向中心處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗扭環(huán),其特征在于,所述凸起部的寬度與所述抗扭環(huán)的寬度比為0.02?0.15。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗扭環(huán),其特征在于,所述凸起部的截面構(gòu)造為圓弧狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗扭環(huán),其特征在于,所述凸起部的截面構(gòu)造為梯形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗扭環(huán),其特征在于,所述本體與所述凸起部成一體結(jié)構(gòu)。
7.一種套管組件,包括套管和設(shè)置在套管的接箍內(nèi)并位于套管的管體之間的根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一項所述的抗扭環(huán)。
【文檔編號】E21B17/08GK204212713SQ201420556196
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月25日
【發(fā)明者】阮臣良, 侯乃賀, 張瑞, 郭朝輝, 李夯, 張金法 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油工程技術(shù)研究院