專利名稱：一種公端對頂油套管連接結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油套管連接結構，尤其涉及一種螺紋連接的油套管連接結構。
背景技術：
API圓螺紋與偏梯形螺紋是各個油氣田采用最多的接頭形式，如圖1所示，接頭 (或稱為連接結構)由兩個公端(管端)1和接箍3組成，公端1與接箍3通過螺紋連接，螺紋形貌為圓螺紋或者為偏梯形螺紋。根據API SPEC5B(美國石油協(xié)會-套管、油管和管線管螺紋的加工、測量和檢驗規(guī)范)，接頭經過機緊后，兩個公端1之間的間隙1為25. 4mm左右。在油氣循環(huán)時，這個間隙會造成紊流，且由于該間隙處也無法涂刷內涂層，因此該間隙處是整個管柱的防腐薄弱點。公開號為CN1169518，
公開日為1998年1月7日，名稱為“高氣密偏梯形螺紋套管連接結構”的中國專利文獻公開了一種套管連接結構，套管兩端壁厚端面制成弧形曲面，兩套管通過接箍連接后有軸向過盈“Δ”使兩套管的連接管端壁厚端面相互壓緊貼實管壁產生彈塑性變形，形成金屬對金屬的連接密封面。公開號為CA46^22，
公開日為1950年1月31日，名稱為“緊固裝置”的加拿大專利文獻公開了一種接頭形式，其中公母螺紋配合分三種相位，母螺紋的螺紋形貌及螺距、錐度都相同，而通過改變公螺紋中間某個螺紋的齒形，使得螺紋配合的相位不相同，中間螺紋配合與其它部分不同，在壓縮過程中只有中間緊密結合。公開號為AU4673201，
公開日為2001年10月30日，名稱為“高壓旋轉防噴器裝配”的澳大利亞專利文獻公開了一種接頭，其公螺紋的每端有一個錐狀的端面鼻子，通過螺紋連接后，端面的軸向壓緊形成主密封，而錐對錐的密封面起到次密封作用。上述專利文獻為了避免油氣循環(huán)中出現(xiàn)紊流、防止接箍中間出現(xiàn)腐蝕薄弱點的形貌，均是采取在接箍內部增加一個內臺肩的做法，且接頭的公、母端螺紋形貌相同。
發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種公端對頂油套管連接結構，該連接結構能夠實現(xiàn)與接箍連接的兩公端對頂，其實體性能不能低于同規(guī)格與鋼級的用戶標準端性能，同時該公端對頂?shù)挠吞坠苓B接機構還可以限定上扣位置，從而降低油套管發(fā)生粘扣的風險，減小管柱內的紊流，提高油套管的防腐性能。本實用新型根據上述發(fā)明目的，提供了一種公端對頂油套管連接結構，其包括一接箍，所述接箍內設有內螺紋，所述接箍的首端和尾端分別與一具有外螺紋的第一公端和一具有外螺紋的第二公端螺紋連接，所述第一公端與第二公端的端面相互對頂，形成內平過渡，所述第一公端的外螺紋齒形為承載角α為0 3°，導向角β為10° 50°，齒高為1 2mm，此外，該外螺紋的齒頂線、齒底線和中徑線彼此平行，中徑線與水平線之間具有一夾角，螺紋承載面齒頂半徑為0. 2 0. 5mm，螺紋的導向面齒頂半徑為0. 5 1. 2mm。由于螺紋的中徑線與水平線不平行是其他常見螺紋也具有的特點，且螺紋的導向面齒頂半徑和承載面齒頂半徑的選擇也并無特別之處，其均不對本案的實施效果造成實質影響，故其不在本案的討論范圍內。優(yōu)選地，所述第一公端與接箍的上扣位置公差為0 9. 54mm。本技術方案中，與第一公端對頂?shù)牡诙藶橥ㄓ玫腁PI標準螺紋，該第二公端的外螺紋可選為圓螺紋，也可選為偏梯形螺紋。無論圓螺紋還是偏梯形螺紋，其齒形均是本領域內技術人員所熟知的標準尺寸。優(yōu)選地，所述第二公端的外螺紋為10牙/英寸或8牙/英寸的圓螺紋，或者是5 牙/英寸的偏梯形螺紋。本實用新型所述的公端對頂油套管連接結構通過采用上述技術方案，使得位于接箍內的兩公端能夠完全實現(xiàn)對頂，從而減小了管內的紊流，使得該油套管接頭具有良好密封性的同時，還不易發(fā)生粘扣。
圖1為現(xiàn)有的油套管連接結構示意圖。圖2為本實用新型所述的油套管連接結構的結構示意圖。圖3為本實用新型所述的油套管連接結構中第一公端的螺紋齒形圖。圖4為第一公端擰進接箍，且與第二公端對頂時，各元件的位置關系示意圖。
具體實施方式
如圖2所示，該油套管連接結構不同于圖1所示的油套管連接結構，其兩個公端端面之間不具有間隙。該油套管連接結構包括設有內螺紋的接箍8，接箍8的首端和尾端分別與一具有第一公端外螺紋51的第一公端5和一具有第二公端外螺紋71的第二公端7螺紋連接，第一公端5與第二公端7的端面相互對頂，形成一內平過渡6。為了最大限度的使用 API標準件，從而降低結構生產成本，該接箍的外徑、長度均與API標準相同。作為第二公端 7的用戶端也為通用的API標準螺紋接頭，其為8牙/英寸的圓螺紋，因此與第二公端7的外螺紋嚙合的接箍8的部分內螺紋也為標準齒形，因此，第二公端7擰進接箍8的軸向距離與現(xiàn)有的油套管接頭也基本相同。又由于第一公端5與第二公端7的端面是對頂?shù)?，因此第一公?擰進接箍8的軸向距離較長，即內平過渡6位于接箍8的中心偏向第二公端的位置。需要說明的是，本領域內技術人員根據螺紋嚙合的原理，應當知道，接箍8內與第一公端5的外螺紋51嚙合的部分內螺紋的齒形應當與第一公端5的外螺紋51的齒形相同。如圖3所示，本技術方案中，作為工廠端的第一公端的外螺紋齒形為承載角α為 0 3°，導向角β為10° 50°，齒高為1 2mm，螺紋的齒頂線、齒底線和中徑線彼此平行，中徑線與水平線之間不平行且具有夾角，螺紋承載面齒頂半徑R1為0. 2 0. 5mm，螺紋的導向面齒頂半徑&為0. 5 1. 2mm。由于螺紋的中徑線與水平線不平行是其他常見螺紋也具有的特點，且螺紋的導向面齒頂半徑和承載面齒頂半徑的選擇也并無特別之處，其均不對本案的實施效果造成實質影響，故下述的實施例中并未對螺紋的導向面齒頂半徑和承載面齒頂半徑做特別的討論。為了保證本技術方案中的油套管連接結構能夠實現(xiàn)第一公端和第二公端的端面
4對頂，避免影響管道的連接、抗?jié)B漏等實體性能，同時為了保證油套管具有良好的抗粘扣性，需要對如圖4所示的第一公端與接箍的上扣位置公差P做出限定。上扣位置公差P可以通過在如圖所示的第一公端5上做三角形標記進行控制，從三角形的頂點到與該頂點對應的邊的距離即為上扣位置公差P，其控制在0 9. 54mm之間。下面將分別使用Φ 73. 02X5. 51mm EU N80、Φ 139. 7X9. 17mm LC&BC N80 規(guī)格與鋼級的接頭驗證本實用新型所述的技術方案。(1) Φ 73. 02 X 5. 51mm EU N80對比例1-2 按照 API RP 5C1, Φ 73. 02X5. 51mm EU N80 的推薦扭矩為 2300ft-lb, API系列中該規(guī)格只有圓螺紋，工廠端(第一公端)與用戶端(第二公端)均為8牙/英尺的圓螺紋，圓螺紋的承載角α、導向角β均為30°。實施結果如表1所示。表 權利要求1.一種公端對頂油套管連接結構，包括一接箍，所述接箍內設有內螺紋，所述接箍的首端和尾端分別與一具有外螺紋的第一公端和一具有外螺紋的第二公端螺紋連接，其特征在于，所述第一公端與第二公端的端面相互對頂，所述第一公端的外螺紋齒形為承載角α 為0 3°，導向角β為10° 50°，齒高為1 2mm。
2.如權利要求1所述的公端對頂油套管連接結構，其特征在于，所述第一公端與接箍的上扣位置公差為0 9. 54mm。
3.如權利要求2所述的公端對頂油套管連接結構，其特征在于，所述第二公端的外螺紋為標準螺紋，其為圓螺紋或偏梯形螺紋。
4.如權利要求3所述的公端對頂油套管連接結構，其特征在于，所述第二公端的外螺紋為10牙/英寸或8牙/英寸的圓螺紋，或者是5牙/英寸的偏梯形螺紋。
專利摘要本實用新型公開了一種公端對頂油套管連接結構，其包括一接箍，所述接箍內設有內螺紋，所述接箍的首端和尾端分別與一具有外螺紋的第一公端和一具有外螺紋的第二公端螺紋連接，所述第一公端與第二公端的端面相互對頂，所述第一公端的外螺紋齒形為承載角α為0～3°，導向角β為10°～50°，齒高為1～2mm。
文檔編號F16L19/00GK202007937SQ201120044439
公開日2011年10月12日 申請日期2011年2月23日 優(yōu)先權日2011年2月23日
發(fā)明者丁維軍, 王琍, 羅蒙 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司