用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及在油井、氣井、深井、超深井和頁巖氣的開采過程中使用的鉆鋌接頭，特別是一種用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油勘探技術(shù)的發(fā)展和勘探領(lǐng)域的擴(kuò)大，深部油氣藏、高溫高壓油氣藏、含硫油氣藏、凝析油氣藏和低壓、低滲、低豐度油氣藏等特殊油氣藏相繼被發(fā)現(xiàn)并開采，高溫高壓井及其特殊井的壓裂、測試技術(shù)開始得到廣泛應(yīng)用，油氣開采迫切需要一種既具有較高的抗扭強(qiáng)度又具有高密封性能的鉆鋌，以滿足高壓氣井，深井，超深井作業(yè)中的需要。
[0003]現(xiàn)有API標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)中，鉆鋌接頭無高壓密封結(jié)構(gòu)，只設(shè)計(jì)有主臺(tái)肩面，只能承擔(dān)50MPa以下的壓力。通常使用油管加API普通鉆鋌的方法進(jìn)行壓裂測試等作業(yè)，在常規(guī)井眼鉆采過程中是完全可以滿足要求的。但在遇到高溫高壓的油氣藏和需要進(jìn)行射孔、壓裂測試的井眼時(shí)，所配的鉆鋌具有很高的氣密封性能才能滿足作業(yè)需要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，其抗扭強(qiáng)度與API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭相比提高20%?100%左右，金屬錐面密封結(jié)構(gòu)具有密封接觸面長、密封壓力高、耐磨損、加工簡單、檢測及修復(fù)簡單、密封直徑可軸向補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)，可以滿足高溫高壓氣井、超深井、水平井鉆井作業(yè)中鉆鋌測試、壓裂測試的需要，因此具備良好的推廣及應(yīng)用情景。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的。
[0006]一種用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，包括外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭通過沿軸向具有相同錐度的螺紋旋合在一起；其特征在于:所述的外螺紋接頭從螺紋段到接頭端面依次設(shè)有第一外臺(tái)階、密封外錐面、第二外臺(tái)階，所述的內(nèi)螺紋接頭從螺紋段到接頭內(nèi)端面依次設(shè)有第一內(nèi)臺(tái)階、密封內(nèi)錐面、第二內(nèi)臺(tái)階，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)密封外錐面與密封內(nèi)錐面過盈配合，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)第一外臺(tái)階與第一內(nèi)臺(tái)階間隙配合，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)第二外臺(tái)階與第二內(nèi)臺(tái)階間隙配合。
[0007]所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的外螺紋接頭密封外錐面與第二外臺(tái)肩之間間距為2?10mm，所述的內(nèi)螺紋接頭密封內(nèi)錐面與第二內(nèi)臺(tái)肩之間間距為5?13mm。
[0008]所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的外螺紋接頭密封外錐面角度范圍為5°?25°，密封外錐面長度范圍5mm?15mm，所述的內(nèi)螺紋接頭密封內(nèi)錐面角度范圍為10°?30°，密封內(nèi)錐面長度范圍為6mm?14mm ;所述的過盈配合在直徑方向的最大過盈量為0.10?0.45mm。
[0009]所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的第一外臺(tái)階和第一內(nèi)臺(tái)階間的錐度為1:4?1:16。
[0010]所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的第二外臺(tái)階和第二內(nèi)臺(tái)階的錐度為1:4?1:16。
[0011]所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)外螺紋接頭端面與內(nèi)螺紋接頭內(nèi)端面的間隙< 0.5mm。
[0012]本實(shí)用新型的鉆鋌采用上述結(jié)構(gòu)，其抗扭強(qiáng)度與API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭相比提高20%?100%左右，金屬錐面密封結(jié)構(gòu)具有密封接觸面長、密封壓力高、耐磨損、加工簡單、檢測及修復(fù)簡單、密封直徑可軸向補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)，可以滿足高溫高壓氣井、超深井、水平井鉆井作業(yè)中鉆鋌測試、壓裂測試的需要，因此具備良好的推廣及應(yīng)用情景。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖1，本實(shí)用新型公開了一種用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌。如圖所示:它包括外螺紋接頭I和內(nèi)螺紋接頭2，外螺紋接頭I從螺紋段11到接頭端面12依次設(shè)有第一外臺(tái)階13、密封外錐面14、第二外臺(tái)階15，所述內(nèi)螺紋接頭2從螺紋段21到接頭內(nèi)端面22依次設(shè)有第一內(nèi)臺(tái)階23、密封內(nèi)錐面24、第二內(nèi)臺(tái)階25。
[0015]外螺紋接頭I和內(nèi)螺紋接頭2螺紋旋合完成時(shí)密封外錐面14與密封內(nèi)錐面24過盈配合，第一外臺(tái)階13與第一內(nèi)臺(tái)階23間隙配合，第二外臺(tái)階15與第二內(nèi)臺(tái)階間25間隙配合。
[0016]外螺紋接頭I的密封外錐面14與第二外臺(tái)肩15之間間距為2?10mm，內(nèi)螺紋接頭2的密封內(nèi)錐面24與第二內(nèi)臺(tái)肩25之間間距為5?13mm。
[0017]外螺紋接頭I的密封外錐面14角度范圍為5°?25。，密封外錐面14長度范圍5mm?15mm，內(nèi)螺紋接頭2的密封內(nèi)錐面24角度范圍為10°?30°，密封內(nèi)錐面24長度范圍為6mm?14mm ;過盈配合在直徑方向的最大過盈量為0.10?0.45mm。
[0018]第一外臺(tái)階13和第一內(nèi)臺(tái)階23的錐度為1:4?1:16。
[0019]第二外臺(tái)階15和第二內(nèi)臺(tái)階25的錐度為1:4?1:16。
[0020]所述的外螺紋接頭I和內(nèi)螺紋接頭2螺紋旋合完成時(shí)外螺紋接頭端面12與內(nèi)螺紋接頭內(nèi)端面22的間隙彡0.5mm。
[0021]與此同時(shí)，由于外螺紋接頭I與內(nèi)螺紋接頭2之間密封外錐面14與密封內(nèi)錐面24的金屬過盈配合密封，并且金屬過盈密封直徑方向的最大過盈量為0.15?0.45mm，因此具有很高的氣、液密封能力，密封能力可達(dá)到120MPa。
[0022]由于本實(shí)用新型的抗扭強(qiáng)度高于API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭，同時(shí)具有很高的氣、液密封能力，因此特別適用于高壓氣井、超深井、水平井鉆井作業(yè)中油氣射孔壓裂測試的需要。
[0023]綜上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。即凡依本實(shí)用新型申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實(shí)用新型的技術(shù)范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，包括外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭通過沿軸向具有相同錐度的螺紋旋合在一起；其特征在于:所述的外螺紋接頭從螺紋段到接頭端面依次設(shè)有第一外臺(tái)階、密封外錐面、第二外臺(tái)階，所述的內(nèi)螺紋接頭從螺紋段到接頭內(nèi)端面依次設(shè)有第一內(nèi)臺(tái)階、密封內(nèi)錐面、第二內(nèi)臺(tái)階，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)密封外錐面與密封內(nèi)錐面過盈配合，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)第一外臺(tái)階與第一內(nèi)臺(tái)階間隙配合，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)第二外臺(tái)階與第二內(nèi)臺(tái)階間隙配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的外螺紋接頭密封外錐面與第二外臺(tái)肩之間間距為2?10mm，所述的內(nèi)螺紋接頭密封內(nèi)錐面與第二內(nèi)臺(tái)肩之間間距為5?13mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的外螺紋接頭密封外錐面角度范圍為5°?25°，密封外錐面長度范圍5mm?15mm，所述的內(nèi)螺紋接頭密封內(nèi)錐面角度范圍為10°?30°，密封內(nèi)錐面長度范圍為6mm?14mm;所述的過盈配合在直徑方向的最大過盈量為0.10?0.45mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的第一外臺(tái)階和第一內(nèi)臺(tái)階間的錐度為1:4?1:16。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的第二外臺(tái)階和第二內(nèi)臺(tái)階的錐度為1:4?1:16。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌，其特征在于:所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)外螺紋接頭端面與內(nèi)螺紋接頭內(nèi)端面的間隙< 0.5mm。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于油氣射孔壓裂的高抗扭高密封性能鉆鋌。包括外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭，外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭通過沿軸向具有相同錐度的螺紋旋合在一起；外螺紋接頭從螺紋段到接頭端面依次設(shè)有第一外臺(tái)階、密封外錐面、第二外臺(tái)階，內(nèi)螺紋接頭從螺紋段到接頭內(nèi)端面依次設(shè)有第一內(nèi)臺(tái)階、密封內(nèi)錐面、第二內(nèi)臺(tái)階，外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)密封外錐面與密封內(nèi)錐面過盈配合，外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)第一外臺(tái)階與第一內(nèi)臺(tái)階間隙配合，外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時(shí)第二外臺(tái)階與第二內(nèi)臺(tái)階間隙配合。其抗扭強(qiáng)度與API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭相比提高20%～100%左右，金屬錐面密封結(jié)構(gòu)具有密封接觸面長、密封壓力高、耐磨損、加工簡單、檢測及修復(fù)簡單、密封直徑可軸向補(bǔ)償?shù)忍攸c(diǎn)。
【IPC分類】E21B17-16, E21B17-02
【公開號(hào)】CN204266941
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420671354
【發(fā)明人】魯喜寧, 袁鵬斌, 歐陽志英, 周永其, 王廣群, 陳彪, 董強(qiáng), 余榮華, 袁凱倫, 袁鑫錕
【申請(qǐng)人】上海海隆石油鉆具有限公司, 上海海隆石油管材研究所, 海隆石油工業(yè)集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月12日