CN101871327A - 变锥度api螺纹油套管接头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种变锥度API螺纹油套管接头,该接头包括有接箍两端的母螺纹和套管端部的公螺纹,所述接箍的母螺纹与套管端部的公螺纹旋合拧接,所述接箍两端的母螺纹结构对称设置,每一端的母螺纹为API螺纹,该母螺纹的中径是变锥度的,母螺纹的中径线由三条相连的线段组成,套管端部的公螺纹为API螺纹。本发明的效果是使用该螺纹油套管接头,通过把接箍加工成变锥度螺纹,减小两端啮合螺纹处的径向过盈量,降低接头两端螺纹的接触应力,提高接头中部的螺纹的接触应力,使原本分布不均的螺纹接触应力分布趋于均匀。每一端的母螺纹由API螺纹构成,与母螺纹配合的管端的公螺纹由API螺纹构成,公螺纹锥度1∶16,这样可以使螺纹的接触应力分布趋于均匀。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺纹连接技术,用于石油钻探、开发和生产时所要用到的石油油管和套管的变锥度API螺纹油套管接头。
背景技术
API螺纹是锥管螺纹,其锥度为1∶16或1∶12。自20世纪问世以来,由于其加工容易,价格便宜,在油气田得到了广泛的使用。根据现场的使用和研究表明,各个啮合螺纹牙上的载荷分布很不均匀,两端的螺纹承担了绝大部分载荷,中间的大部分螺纹分担很小部分的载荷,所以接头两端是严重的应力集中区,很容易粘扣损坏,而中间部分的螺纹由于承载很小,远小于材料的屈服强度,所以材料的能力没有得到最大发挥。
发明内容
针对API螺纹结构上的不足,本发明的目的是提供一种变锥度API螺纹油套管接头,以利于改善普通API螺纹油套管接头载荷分布不均的现象。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是提供一种变锥度API螺纹油套管接头,该接头包括有接箍两端的母螺纹和套管端部的公螺纹,所述接箍的母螺纹与套管端部的公螺纹旋合拧接,其中:所述接箍两端的母螺纹结构对称设置,每一端的母螺纹为API螺纹,该母螺纹的中径是变锥度的,母螺纹的中径线由三条相连的线段组成,套管端部的公螺纹为API螺纹。
本发明的效果是使用该螺纹油套管接头,针对API螺纹各个啮合螺纹牙上的载荷分布不均匀,两端的螺纹承担了较大载荷,中间大部分螺纹承担很小载荷的特点,通过把接箍加工成变锥度螺纹,减小两端啮合螺纹处的径向过盈量,降低接头两端螺纹的接触应力,提高接头中部的螺纹的接触应力,使原本分布不均的螺纹接触应力分布趋于均匀。每一端的母螺纹由API螺纹构成,与母螺纹配合的管端的公螺纹由API螺纹构成,公螺纹锥度1∶16,这样可以使螺纹的接触应力分布趋于均匀。
附图说明
图1是本发明的套管接头的结构示意图;
图2是本发明的接箍的母螺纹中径线的示意图。
图中:A-接箍 B套管
C-第一次变锥度位置 D-第二次变锥度位置
E-轴线 T-锥度为1∶16的中径
具体实施方式
结合附图及实施例对本发明的变锥度API螺纹油套管接头结构加以说明。
本发明的变锥度API螺纹油套管接头结构是,该接头包括有接箍两端的母螺纹和套管端部的公螺纹,所述接箍的母螺纹与套管端部的公螺纹旋合拧接,所述接箍两端的母螺纹结构对称设置,每一端的母螺纹为API螺纹,该母螺纹的中径是变锥度的,母螺纹的中径线由三条相连的线段组成,套管端部的公螺纹为API螺纹。
所述接箍的母螺纹变锥度的中径锥度分别为1∶20、1∶16和1∶12;所述母螺纹的变锥度位置分别在与套管端部的公螺纹啮合的前1~5牙位置和后1~5牙螺纹的位置处。
如图1、2所示,该变锥度API螺纹油套管接头结构包括接箍A的母螺纹和套管B的公螺纹两部分组成。接箍A的母螺纹中径线由三条相连的线段组成,锥度从接箍端面至接箍中心分别为1∶12、1∶16和1∶20。
图2中的T为原1∶16中径圆弧,C和D分别为锥度开始改变的位置,E为轴线。所述变锥度母螺纹的中径线由三条相连的线段组成,锥度分别为1∶20、1∶16和1∶12,变锥度的位置在分别在与公端螺纹啮合的前1~5牙位置和后1~5牙螺纹的位置处。变锥度螺纹能减小两端啮合螺纹处的径向过盈量,使接触应力分布趋于均匀。该结构能够在常用的数控系统上进行加工。
Claims (3)
1.一种变锥度API螺纹油套管接头,该接头包括有接箍两端的母螺纹和套管端部的公螺纹,所述接箍的母螺纹与套管端部的公螺纹旋合拧接,其特征是:所述接箍两端的母螺纹结构对称设置,每一端的母螺纹为API螺纹,该母螺纹的中径是变锥度的,母螺纹的中径线由三条相连的线段组成,套管端部的公螺纹为API螺纹。
2.根据权利要求1所述的变锥度API螺纹油套管接头,其特征是:所述接箍的母螺纹变锥度的中径锥度分别为1∶20、1∶16和1∶12。
3.根据权利要求1所述的变锥度API螺纹油套管接头,其特征是:所述母螺纹的变锥度位置分别在与套管端部的公螺纹啮合的前1~5牙位置和后1~5牙螺纹的位置处。
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