專利名稱：接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油行業(yè)用特殊螺紋接頭，特別涉及一種接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
石油行業(yè)用管材通過螺紋連接形成管柱，由于螺紋接頭為薄弱環(huán)節(jié)，所以螺紋接頭的密封可靠性是決定整個(gè)管柱在設(shè)計(jì)壽命內(nèi)能否安全服役的關(guān)鍵。近年來，隨著深井、超深井、定向井、水平井等大量苛刻井開采的增多，傳統(tǒng)的API (American PetroleumInstitute,美國(guó)石油學(xué)會(huì))圓螺紋和偏梯形螺紋已不能滿足要求，具有良好性能的特殊螺紋接頭被研究和開發(fā)并被大量使用。目前特殊螺紋接頭的主密封面形式主要有錐面/錐面、錐面/球面、柱面/球面等幾種。在實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題錐面/錐面密封形式接觸面積較大但接觸壓力小，而且兩個(gè)密封面的錐度不匹配時(shí)會(huì)使接觸面積大大減小，從而影響其密封效果；錐面/球面和柱面/球面的密封形式采用一個(gè)球面來進(jìn)行密封，但由于裝配公差的存在以及球面接觸面積小，密封處接觸壓力可以達(dá)到很大，使用中容易造成球面局部屈服，降低了螺紋接頭的密封可靠性。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)。所述技術(shù)方案如下所述接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)包括內(nèi)螺紋接箍密封件和外螺紋套管密封件；所述內(nèi)螺紋接箍密封件和外螺紋套管密封件的接觸面之間具有至少兩個(gè)球形密封面。本實(shí)用新型實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是在內(nèi)螺紋接箍密封件上設(shè)計(jì)至少兩個(gè)球形密封面，來進(jìn)行特殊螺紋接頭主密封結(jié)構(gòu)的密封，密封面可以承受更大的接觸壓力，承壓后的接觸面積相比一個(gè)球形密封面也大大提高，密封處接觸壓力相應(yīng)減小，使用中造成球面局部屈服的可能性降低，螺紋接頭的密封可靠性得到提高。

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)的局部截面示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例中內(nèi)螺紋接箍密封件的截面示意圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例中外螺紋套管密封件的截面示意圖。[0012]圖中，1:內(nèi)螺紋接箍密封件；2 :外螺紋套管密封件；11 :第一臺(tái)肩面；12 :第一圓角；13 :第一球形密封面；14 :第二球形密封面；15 :退刀槽；21 :第二臺(tái)肩面；22 :第二圓角；23 :錐面。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖1示出了本實(shí)施例接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)的局部截面示意圖，圖2是圖1中內(nèi)螺紋接箍密封件的截面示意圖，圖3是圖1中外螺紋套管密封件的截面示意圖。參照?qǐng)D1至圖3，該接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)包括內(nèi)螺紋接箍密封件I和外螺紋套管密封件
2;所述內(nèi)螺紋接箍密封件I和外螺紋套管密封件2的接觸面之間具有至少兩個(gè)球形密封面，至少兩個(gè)球形密封面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠使內(nèi)螺紋接箍密封件I和外螺紋套管密封件2之間相接觸的密封面承受更大的接觸壓力，承壓后的接觸面積也比采用一個(gè)球形密封面大大提高，這樣提高了螺紋接頭密封面的密封能力。其中，所述外螺紋套管密封件2的臺(tái)肩面，即第二臺(tái)肩面21抵觸在所述內(nèi)螺紋接箍密封件I的臺(tái)肩面上，即第一臺(tái)肩面11上，實(shí)現(xiàn)所述內(nèi)螺紋接箍密封件I與所述外螺紋套管密封件2之間的緊密接觸。至少兩個(gè)所述球形密封面位于與所述內(nèi)螺紋接箍密封件I的第一臺(tái)肩面11相連的內(nèi)壁面上，優(yōu)選將球形密封面設(shè)置為兩個(gè)，如圖2中所示的第一球形密封面13和第二球形密封面14，之所以設(shè)置兩個(gè)球形密封面，是在保證接箍和套管連接可靠性的同時(shí)，簡(jiǎn)化密封結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步地，將靠近所述內(nèi)螺紋接箍密封件I的第一臺(tái)肩面11的第一球形密封面13球冠高度設(shè)置為大于另一個(gè)球形密封面，即第二球形密封面14的球冠高度，兩者的差值在
0、.025_之間。該結(jié)構(gòu)設(shè)置能夠使得第一球形密封面13接觸壓力大，而第二球形密封面14接觸壓力相對(duì)較小，這樣即使在接頭承受過大載荷致使第一球形密封面13屈服而喪失密封能力時(shí)，第二球形密封面14仍然保持在彈性變形范圍，從而保證接頭不會(huì)發(fā)生泄漏，大大增強(qiáng)螺紋接頭的密封可靠性。并且，兩個(gè)球形密封面球冠高度的差值不能太大，避免第一球形密封面13與外螺紋套管密封件2接觸實(shí)現(xiàn)密封時(shí)，第二球形密封面14與外螺紋套管密封件2之間存在間隙，起不到密封作用。本實(shí)施例中，所述外螺紋套管密封件2的第二臺(tái)肩面21與所述內(nèi)螺紋接箍密封件I的第一臺(tái)肩面11相平行，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)臺(tái)肩面的密封貼合；將垂直于所述內(nèi)螺紋接箍密封件I或外螺紋套管密封件2的中心軸線的平面記為參照面，所述第一臺(tái)肩面11或第二臺(tái)肩面21與所述參照面成(Γ20°夾角設(shè)置，以便于所述內(nèi)螺紋接箍密封件I和外螺紋套管密封件2之間密封連接時(shí)不會(huì)相互滑脫。本實(shí)施例中，當(dāng)?shù)谝磺蛐蚊芊饷?3球冠高度和第二球形密封面14球冠高度的差值為O時(shí)，與所述第一球形密封面13和第二球形密封面14相接觸的所述外螺紋套管密封件2的外壁面設(shè)置為柱面；當(dāng)上述差值不為O時(shí)，所述外壁面設(shè)置為圖3所示的錐面23，因?yàn)榇藭r(shí)只有錐面23才能同時(shí)與第一球形密封面13和第二球形密封面14的頂點(diǎn)相接觸，提高密封性，若設(shè)置為柱面的話，柱面則只能與第一球形密封面13相接觸，而不能與第二球形密封面14相接觸，降低了其密封性。并且，為了提高所述內(nèi)螺紋接箍密封件I和外螺紋套管密封件2之間的密封性能，所述內(nèi)螺紋接箍密封件I的第一臺(tái)肩面11與其內(nèi)壁面之間通過第一圓角12連接，所述外螺紋套管密封件2的第二臺(tái)肩面21與其外壁面之間通過第二圓角22連接；圖2中還示出了所述內(nèi)螺紋接箍密封件I內(nèi)壁面上的退刀槽15，退刀槽15是為了所述內(nèi)螺紋接箍密封件I加工需要所開設(shè)的。上述第一球形密封面13和第二球形密封面14均設(shè)計(jì)在所述內(nèi)螺紋接箍密封件I內(nèi)壁面上，能夠避免球面密封面受到外部的損傷，延長(zhǎng)部件使用壽命。上述本實(shí)用新型實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述，不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)螺紋接箍密封件(I)和外螺紋套管密封件(2);其特征在于，所述內(nèi)螺紋接箍密封件(I)和外螺紋套管密封件(2)的接觸面之間具有至少兩個(gè)球形密封面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外螺紋套管密封件(2)的臺(tái)肩面抵觸在所述內(nèi)螺紋接箍密封件(I)的臺(tái)肩面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，至少兩個(gè)所述球形密封面位于與所述內(nèi)螺紋接箍密封件(I)的臺(tái)肩面相連的內(nèi)壁面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述球形密封面具有兩個(gè)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，靠近所述內(nèi)螺紋接箍密封件(I)的臺(tái)肩面的球形密封面球冠高度大于另一個(gè)球形密封面球冠高度。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩個(gè)所述球形密封面球冠高度相差(TO. 025mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述外螺紋套管密封件(2)的臺(tái)肩面與所述內(nèi)螺紋接箍密封件(I)的臺(tái)肩面相平行。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，垂直于所述內(nèi)螺紋接箍密封件(I)或外螺紋套管密封件(2)的中心軸線的平面記為參照面，所述臺(tái)肩面與所述參照面成0 20°夾角。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，與所述球形密封面相接觸的所述外螺紋套管密封件(2)的外壁面為錐面或柱面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)螺紋接箍密封件(I)的臺(tái)肩面與其內(nèi)壁面之間、以及所述外螺紋套管密封件(2)的臺(tái)肩面與其外壁面之間分別通過圓角連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)，屬于石油行業(yè)用特殊螺紋接頭領(lǐng)域。所述接箍帶雙球面的主密封結(jié)構(gòu)包括內(nèi)螺紋接箍密封件和外螺紋套管密封件；所述內(nèi)螺紋接箍密封件和外螺紋套管密封件的接觸面之間具有至少兩個(gè)球形密封面。本實(shí)用新型通過在內(nèi)螺紋接箍密封件上設(shè)計(jì)至少兩個(gè)球形密封面，來進(jìn)行特殊螺紋接頭主密封結(jié)構(gòu)的密封，密封面可以承受更大的接觸壓力，承壓后的接觸面積相比一個(gè)球形密封面也大大提高，密封處接觸壓力相應(yīng)減小，使用中造成球面局部屈服的可能性降低，螺紋接頭的密封可靠性得到提高。
文檔編號(hào)E21B17/08GK202832263SQ20122037858
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月31日
發(fā)明者潘志勇, 劉永剛 申請(qǐng)人:中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司, 中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司管材研究所