專利名稱：高抗過扭矩、高密封性、防粘扣油套管接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及的是一種油套管，尤其是涉及一種高抗過扭矩、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)：
油套管是通過油套管管體端部外螺紋和接箍內(nèi)螺紋的旋緊連接起來，并形成長達(dá)數(shù)千米的管柱，接頭部位是整個管柱中最薄弱的環(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 (美國石油學(xué)會)標(biāo)準(zhǔn)加工制造。其缺點是該接頭沒有任何密封性能，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)螺紋時常發(fā)生粘扣現(xiàn)象，極易損壞螺紋；該接頭的臺肩為垂直于油套管軸線的平面臺肩，在油套管受壓膨脹后，臺肩發(fā)生變形，抗過扭矩的能力明顯降低。
發(fā)明內(nèi)容本實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)象和抗過扭矩強(qiáng)的高抗過扭矩、高密封性、防粘扣油套管接頭。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的一種高抗過扭矩、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，相鄰兩個管體通過接箍連接，在管體的端面設(shè)有管體臺肩，在接箍的孔壁中部設(shè)有接箍臺肩，所述管體臺肩與接箍臺肩相互配合，所述管體的外壁靠近管體臺肩的部位設(shè)有管體密封面和管體直角臺肩，管體密封面設(shè)置在管體臺肩與管體直角臺肩之間，所述接箍的內(nèi)壁靠近接箍臺肩的部位設(shè)有接箍密封面和接箍直角臺肩，接箍密封面設(shè)置在接箍臺肩與接箍直角臺肩之間，所述管體密封面與接箍密封面均呈錐面， 并相互配合，形成第一密封結(jié)構(gòu)；所述管體臺肩和接箍臺肩均為逆向扭矩臺肩，并相互配合，形成第二密封結(jié)構(gòu)；管體直角臺肩和接箍直角臺肩均為逆向扭矩臺肩，并相互配合，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，且外螺紋的牙高小于內(nèi)螺紋的牙尚ο所述管體密封面和接箍密封面的錐度均為1:8 1 10。所述管體臺肩為內(nèi)錐孔，所述接箍臺肩的內(nèi)端面為錐面。所述管體臺肩的角度θ 1和接箍臺肩的角度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° 45°，β的取值范圍為一 3° 3°。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是①管體密封面與接箍密封面均呈錐面，并相互配合，形成第一密封結(jié)構(gòu)；管體臺肩與接箍臺肩、管體直角臺肩和接箍直角臺肩均為逆向扭矩臺肩，并相互配合，形成第二、第三密封結(jié)構(gòu)，此多重密封結(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在管體臺肩與接箍臺肩的基礎(chǔ)上增加管體直角臺肩和接箍直角臺肩設(shè)計，使該油套管接頭承擔(dān)的抗過扭矩強(qiáng)度可達(dá)到普通接頭的3倍；③由于外螺紋和內(nèi)螺紋采用的牙高不相等，同時又精心設(shè)計了導(dǎo)向面角度和承載面角度，從而解決了原有螺紋的粘扣問題，并提高了油套管接頭的連接效率，延長了其使用壽命；本實用新型高抗過扭矩、高密封性、防粘扣油套管接頭擁有多重密封結(jié)構(gòu)和高抗過扭矩、防粘扣設(shè)計，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為本實用新型高抗過扭矩、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、管體臺肩12、管體密封面13、管體直角臺肩14 ；接箍2、內(nèi)螺紋21、接箍臺肩22、接箍密封面23、接箍直角臺肩24。
具體實施方式
參見圖2 圖4，本實用新型涉及的一種高抗過扭矩、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)有管體臺肩12，所述管體臺肩12為內(nèi)錐孔；所述接箍2的孔壁設(shè)有接箍臺肩22，所述接箍臺肩22設(shè)置在接箍2的中部，并且其內(nèi)端面為錐面。管體1的外壁靠近管體臺肩12的部位設(shè)有管體密封面13和管體直角臺肩14，管體密封面13設(shè)置在管體臺肩12與管體直角臺肩14之間；所述接箍2的內(nèi)壁靠近接箍臺肩22的部位設(shè)有接箍密封面23和接箍直角臺肩24，接箍密封面23設(shè)置在接箍臺肩22與接箍直角臺肩M之間。所述管體臺肩12和接箍臺肩22、管體直角臺肩14和接箍直角臺肩M均為逆向扭矩臺肩，并分別相互配合。所述管體臺肩12的角度θ 1和接箍臺肩22的的角度θ 2相等，取值范圍 θ 1= θ 2=0° -20°。所述管體密封面13與接箍密封面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0° 30°，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)，同時管體臺肩12與接箍臺肩 22形成第二密封結(jié)構(gòu)，管體直角臺肩14和接箍直角臺肩M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，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° 45°， β的取值范圍為一 3° 3°。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。所述管體1外徑為2. 375^2. 875英寸時，外螺紋11和內(nèi)螺紋21的螺距為3. 175mm ；所述管體1外徑為3. 5、. 5英寸時，外螺紋11和內(nèi)螺紋21的螺距為4. 23mm ； 所述管體1外徑為4. 5^9. 625英寸時，外螺紋11和內(nèi)螺紋21的螺距為5. 08mm ；所述管體 1外徑為10. 75 13. 375英寸時，外螺紋11和內(nèi)螺紋21的螺距為6. 35mm。
權(quán)利要求1.一種高抗過扭矩、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)，相鄰兩個管體(1)通過接箍(2)連接，在管體(1)的端面設(shè)有管體臺肩(12)，在接箍(2)的孔壁中部設(shè)有接箍臺肩(22)，所述管體臺肩(12)與接箍臺肩(22)相互配合，其特征在于所述管體(1)的外壁靠近管體臺肩(12) 的部位設(shè)有管體密封面(13)和管體直角臺肩(14)，管體密封面(13)設(shè)置在管體臺肩(12) 與管體直角臺肩(14)之間，所述接箍(2)的內(nèi)壁靠近接箍臺肩(22)的部位設(shè)有接箍密封面(23)和接箍直角臺肩(24)，接箍密封面(23)設(shè)置在接箍臺肩(22)與接箍直角臺肩(24) 之間，所述管體密封面(13)與接箍密封面(23)均呈錐面，并相互配合，形成第一密封結(jié)構(gòu)； 所述管體臺肩(12)和接箍臺肩(22)均為逆向扭矩臺肩，并相互配合，形成第二密封結(jié)構(gòu)； 管體直角臺肩(14)和接箍直角臺肩(24)均為逆向扭矩臺肩，并相互配合，形成第三密封結(jié)構(gòu)；所述外螺紋(U)和內(nèi)螺紋(21)均為偏梯形螺紋，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所述的一種高抗過扭矩、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所述的一種高抗過扭矩、高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于 所述管體臺肩(12)為內(nèi)錐孔，所述接箍臺肩(22)的內(nèi)端面為錐面。
4.如權(quán)利要求1所述的一種高抗過扭矩、高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于 所述管體臺肩(12)的角度θ 1和接箍臺肩(22)的角度θ 2相等。
5.如權(quán)利要求4所述的一種高抗過扭矩、高密封性、防粘扣油套管接頭，其特征在于 所述θ 1與θ 2的取值范圍θ 1= θ 2=0° -20°。
6.如權(quán)利要求1所述的一種高抗過扭矩、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Irnm 1. 575mm,內(nèi)螺紋(21)的牙高為Imm 1. 778mm。
7.如權(quán)利要求1所述一種高抗過扭矩、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° 45°，β的取值范圍為一 3° 3°。
專利摘要本實用新型涉及一種高抗過扭矩、高密封性、防粘扣油套管接頭，它由端部帶有外螺紋(11)的管體(1)和帶有內(nèi)螺紋(21)的接箍(2)連接而成，在管體(1)上設(shè)有管體臺肩(12)、管體密封面(13)和管體直角臺肩(14)，在接箍(2)上設(shè)有接箍臺肩(22)、接箍密封面(23)和接箍直角臺肩(24)，在外內(nèi)螺紋連接后，管體密封面(13)與接箍密封面(23)、管體臺肩(12)與接箍臺肩(22)、管體直角臺肩(14)與接箍直角臺肩(24)分別形成三道密封結(jié)構(gòu)，所述外內(nèi)螺紋為牙高不相等的偏梯形螺紋。該油套管接頭擁有多重密封結(jié)構(gòu)和高抗過扭矩、防粘扣設(shè)計，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E21B17/02GK202125257SQ20112021003
公開日2012年1月25日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者楊林 申請人:楊林