專利名稱：一種適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，用于油田 開發(fā)中的膨脹套管螺紋聯(lián)接裝置，屬于石油鉆井機(jī)械類。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的油氣井鉆井作業(yè)中，隨著井深的增加，下入井眼中的套管層次也在增加， 從而使可利用的井眼直徑越來越小。在深井超深井鉆井中，井眼直徑的不斷縮小有可 能導(dǎo)致無法最終鉆達(dá)目的層。膨脹管技術(shù)正是主要針對(duì)這一問題而產(chǎn)生的一項(xiàng)新興的 鉆井技術(shù)。適合徑向擴(kuò)張變形的特殊螺紋聯(lián)接是膨脹套管技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)之一，如何保 證在膨脹前、膨脹過程中以及膨脹后維持管子聯(lián)接的結(jié)構(gòu)和密封完整性是膨脹聯(lián)接所 應(yīng)該具備的基本要求，也是關(guān)系到整個(gè)管柱膨脹成功與否的關(guān)鍵。
理論分析及實(shí)物試驗(yàn)均表明，API標(biāo)準(zhǔn)套管'螺紋及目前廣泛使用的特殊螺紋均無 法滿足膨脹套管技術(shù)對(duì)螺紋聯(lián)接的要求。所以，必須專門針對(duì)膨脹套管的下井安裝工 藝及服役承載工況特點(diǎn)，設(shè)計(jì)開發(fā)專用的可膨脹套管螺紋聯(lián)接。

實(shí)用新型內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題
為了避免現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型提出一種適合徑向擴(kuò)張變形的石油套 管特殊螺紋聯(lián)接裝置，可以徑向擴(kuò)張變形的管螺紋聯(lián)接裝置，它能滿足管子膨脹過程 及膨脹前后螺紋聯(lián)接的結(jié)構(gòu)完整性和密封完整性。
技術(shù)方案
本實(shí)用新型的技術(shù)特征在于左套管5與右套管6的聯(lián)接釆用螺紋1，其特征在
于在左套管5的端部設(shè)有主臺(tái)肩3，在右套管6的端部設(shè)有輔助扭矩臺(tái)肩4，左套5 與右套管6的聯(lián)接螺紋1采用負(fù)角度的鉤式螺紋。套管內(nèi)外螺紋擰接后在前方形成密 封面2。
所述的主臺(tái)肩3和輔助扭矩臺(tái)肩4為直角臺(tái)肩，可以防止外螺紋過度擰入內(nèi)螺紋， 同時(shí)可以吸收一部分上扣扭矩，從而顯著降低螺紋分擔(dān)的扭矩，降低螺紋部分的應(yīng)力水平，臺(tái)肩上扣后產(chǎn)生一定的軸向過盈，起到輔助密封的作用。 所述的螺紋嚙合螺紋牙數(shù)>6。
所述的螺紋結(jié)構(gòu)為螺紋錐度為1 : 12 1 : 16，螺紋齒高為1.409 1.525mm，螺 距為3.56 4.83mm，螺紋承載面的角度為-l -10。，螺紋導(dǎo)入面的角度為1 10° 。 所述的螺紋(1)的內(nèi)螺紋的螺紋齒深是外螺紋的螺紋齒深的1.02倍。 有益效果
本實(shí)用新型提出的適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，是一種內(nèi)外 壁都與管體平齊的無接箍的直連型連接，采用倒鉤形的負(fù)角度螺紋，密封結(jié)構(gòu)為金屬 對(duì)金屬密封。上述特征使得本螺紋聯(lián)接適合使用主流的剛性擴(kuò)徑工具對(duì)管柱進(jìn)行徑向 擴(kuò)張變形，且膨脹過程和膨脹后能保持螺紋的結(jié)構(gòu)和密封完整性。


圖l:為內(nèi)外螺紋聯(lián)接示意圖 圖2:為內(nèi)螺紋半剖面示意圖 圖3:為外螺紋半剖面示意圖
l一螺紋；2—密封面；3—主臺(tái)肩；4一輔助扭矩臺(tái)肩；5—左套管；6—右套管； 7—螺紋承載面；8—螺紋導(dǎo)入面。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合實(shí)施例、附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述
本實(shí)施例中左套管5與右套管6的螺紋1嚙合螺紋牙數(shù)為7個(gè)，采用負(fù)角度的 鉤式螺紋，套管內(nèi)外螺紋擰接后在前方形成密封面2。在左套管5的端部設(shè)有主臺(tái)肩3， 在右套管6的端部設(shè)有輔助扭矩臺(tái)肩4，主臺(tái)肩3和輔助扭矩臺(tái)肩4為直角臺(tái)肩，防 止外螺紋過度擰入內(nèi)螺紋，同時(shí)可以吸收一部分上扣扭矩，從而顯著降低螺紋分擔(dān)的 扭矩，降低螺紋部分的應(yīng)力水平，臺(tái)肩上扣后產(chǎn)生一定的軸向過盈，起到輔助密封的 作用。
實(shí)施例中的螺紋結(jié)構(gòu)尺寸為螺紋承載面的角度為-3°，導(dǎo)入面角度為8°，螺紋的 螺距為4.572mm，螺紋在螺紋中徑線上的厚度為2.260mm，螺紋的錐度為1:16。.為提高石油套管螺紋聯(lián)接裝置抗磨損性能，內(nèi)螺紋的齒高于外螺紋的齒1.02倍。
通過本實(shí)施例的適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，將一支管子上 的外螺紋與另一支管子上的內(nèi)螺紋直接擰合來將兩支管子連接起來，并且依靠螺紋端
部的密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)螺紋對(duì)流體的密封，依靠管體上的臺(tái)肩來控制上扣扭矩及實(shí)現(xiàn)輔助 密封。
權(quán)利要求1.一種適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，左套管(5)與右套管(6)的聯(lián)接采用螺紋(1)，其特征在于在左套管(5)的端部設(shè)有主臺(tái)肩(3)，在右套管(6)的端部設(shè)有輔助扭矩臺(tái)肩(4)，左套管(5)與右套管(6)的聯(lián)接螺紋(1)采用負(fù)角度的鉤式螺紋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，其特征 在于所述的主臺(tái)肩(3)和輔助扭矩臺(tái)肩(4)為直角臺(tái)肩。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，其 特征在于所述的螺紋嚙合螺紋牙數(shù)>6。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，其特征在 于所述的螺紋結(jié)構(gòu)為螺紋錐度為1 : 12 1 : 16，螺紋齒高為1.409 1.525mm, 螺距為3.56 4.83mm，螺紋承載面的角度為-1 -10°,螺紋導(dǎo)入面的角度為1 10° 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，其特征 在于所述的螺紋(1)的內(nèi)螺紋的螺紋齒深是外螺紋的螺紋齒深的1.02倍。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，技術(shù)特征在于左套管5與右套管6的聯(lián)接采用螺紋1，其特征在于在左套管5的端部設(shè)有主臺(tái)肩3，在右套管6的端部設(shè)有輔助扭矩臺(tái)肩4，左套5與右套管6的聯(lián)接螺紋1采用負(fù)角度的鉤式螺紋。套管內(nèi)外螺紋擰接后在前方形成密封面2。本實(shí)用新型的適合徑向擴(kuò)張變形的石油套管特殊螺紋聯(lián)接裝置，是一種內(nèi)外壁都與管體平齊的無接箍的直連型連接，采用倒鉤形的負(fù)角度螺紋，密封結(jié)構(gòu)為金屬對(duì)金屬密封。上述特征使得本螺紋聯(lián)接適合使用主流的剛性擴(kuò)徑工具對(duì)管柱進(jìn)行徑向擴(kuò)張變形，且膨脹過程和膨脹后能保持螺紋的結(jié)構(gòu)和密封完整性。
文檔編號(hào)E21B17/042GK201372739SQ20082022214
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2008年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月29日
發(fā)明者張建兵, 張玲凌, 勇 韓 申請(qǐng)人:西安摩爾石油工程實(shí)驗(yàn)室