CN105298411A - 一种套管接头结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及油井套管技术领域，公开了一种套管接头结构，包括套管管体和与套管管体配合的适配套管，套管管体一端的外表面设置有锥度为1:16的外螺纹，适配套管与套管管体配合的一端的内表面设置有与外螺纹配合的内螺纹，外螺纹和内螺纹为过盈配合，套管管体的一端设置有外台肩面，适配套管设置有与外台肩面配合的内台肩面；外螺纹和内螺纹均为偏梯形螺纹，偏梯形螺纹的齿高范围为1.775-1.975mm、螺距为3-4牙/英寸、导向面角度为30°±2.5°、承载面角度为0-1°。本发明公开的套管接头结构能够避免螺纹错扣、快速上扣，密封性能好，连接强度高，提高钻采效率，降低钻采成本，并能有效防止螺纹失效和滑脱。
Description
技术领域
本发明涉及油井套管技术领域，具体涉及一种套管接头结构。
背景技术
随着我国油气田的开发，钻采工程量日益增大，井况条件越来越差，油气钻采作业向更加苛刻的工况条件的方向发展。石油钻采工艺技术的不断进步，使深井、热采井、高压气井、定向井、含硫化氢等井的开采逐年增多，这些井的开采都对套管螺纹接头的使用性能提出更高要求，然而普通的API（美国石油学会标准）螺纹套管不易认扣、上扣慢、机紧时间长，严重影响了作业效率，同时密封性能较差，连接强度不高；经常出现螺纹失效和滑脱等问题，在许多情况下难以满足生产需求。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种套管接头结构，能够避免螺纹错扣、快速上扣，密封性能好，连接强度高，提高钻采效率，降低钻采成本。
本发明实施例所采取的技术方案是一种套管接头结构，包括套管管体和与所述套管管体配合的适配套管，所述套管管体一端的外表面设置有锥度为1:16的外螺纹，所述适配套管与所述套管管体配合的一端的内表面设置有与所述外螺纹配合的内螺纹，所述外螺纹和所述内螺纹为过盈配合，所述套管管体的一端设置有外台肩面，所述适配套管设置有与所述外台肩面配合的内台肩面；所述外螺纹和内螺纹均为偏梯形螺纹，所述偏梯形螺纹的齿高范围为1.775-1.975mm、螺距为3-4牙/英寸、导向面角度为30°±2.5°、承载面角度为0-1°。
优选地，所述偏梯形螺纹的齿高为1.85mm、螺距为4牙/英寸、导向面角度为30°，承载面角度为1°。
优选地，所述适配套管为一个套管接箍，所述套管接箍的两端均设置有所述内螺纹，中部设置有所述内台肩面，能够与两个所述套管管体配合。
优选地，所述偏梯形螺纹的螺纹长度范围为70-150mm。
本发明的有益效果为：
本发明实施例提供的套管接头结构，其接头处的外螺纹和内螺纹均为偏梯形螺纹，且该偏梯形螺纹的齿高范围为1.775-1.975mm、螺距为3-4牙/英寸、导向面角度为30°±2.5°、承载面角度为0-1°。相比于现有技术中的API螺纹，承载角变小，承载能力增强；导向角变大，不容易发生螺纹错扣，提高了认扣速度；螺距变大，加大拧接单周轴向速度，减少拧接圈数，降低了上扣时间，提高了作业效率；螺纹齿高比同外径的API螺纹齿高要高，使得螺纹密封性能更好，连接强度较高；还可以通过增大有效螺纹长度，提高接头的连接强度，减小单牙连接承载面的承载强度，有效防止螺纹失效和滑脱。
附图说明
图1为本发明实施例提供的套管接头结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的套管接头结构的局部示意图。
上图中附图标记和部件名称的对应关系为：
1套管管体；11外螺纹；12外台肩面；2适配套管；21内螺纹；22内台肩面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1和图2，本发明实施例提供的套管接头结构，包括套管管体1和与套管管体1配合的适配套管2，套管管体1一端的外表面设置有锥度为1:16的外螺纹11，适配套管2与套管管体1配合的一端的内表面设置有与外螺纹11配合的内螺纹21，外螺纹11和内螺纹21为过盈配合，套管管体1的一端设置有外台肩面12，适配套管2设置有与外台肩面12配合的内台肩面22；外螺纹11和内螺纹21均为偏梯形螺纹，偏梯形螺纹的齿高范围为1.775-1.975mm、螺距为3-4牙/英寸、导向面角度为30°±2.5°、承载面角度为0-1°。
本发明实施例提供的套管接头结构使用时，通过外力作用，使套管管体1的外螺纹11与适配套管2的内螺纹21相互旋合，旋合后外台肩面12与内台肩面22形成配合。
本发明实施例提供的套管接头结构的偏梯形螺纹，相比于现有技术中的API螺纹，承载角变小，承载能力增强；导向角变大，不容易发生螺纹错扣，提高了认扣速度；螺距变大，加大拧接单周轴向速度，减少拧接圈数，降低了上扣时间，提高了作业效率；螺纹齿高比同外径的API螺纹齿高要高，使得螺纹密封性能更好，连接强度较高。
在本发明提供的一种具体实施例中，外螺纹11和内螺纹21均为偏梯形螺纹，且偏梯形螺纹的齿高为1.85mm、螺距为4牙/英寸、导向面角度为30°，承载面角度为1°。
为了进一步优化上述技术方案，本发明一种实施例中，适配套管2为一个套管接箍，该套管接箍的两端均设置有内螺纹21，中部设置有所述内台肩面22，一个套管接箍2能够与两个套管管体1配合。
本发明中实施例提供的套管接头结构，还可以通过增大有效螺纹长度，提高接头的连接强度，减小单牙连接承载面的承载强度，有效防止螺纹失效和滑脱。具体地，偏梯形螺纹的螺纹长度范围为70-150mm。
综上所述，本发明实施例提供的套管接头结构，能够避免螺纹错扣、快速上扣，密封性能好，连接强度高，提高钻采效率，降低钻采成本，并能有效防止螺纹失效和滑脱。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (4)
1.一种套管接头结构，其特征在于，包括套管管体（1）和与所述套管管体（1）配合的适配套管（2），所述套管管体（1）一端的外表面设置有锥度为1:16的外螺纹（11），所述适配套管（2）与所述套管管体（1）配合的一端的内表面设置有与所述外螺纹（11）配合的内螺纹（21），所述外螺纹（11）和所述内螺纹（21）为过盈配合，所述套管管体（1）的一端设置有外台肩面（12），所述适配套管（2）设置有与所述外台肩面（12）配合的内台肩面（22）；所述外螺纹（11）和内螺纹（21）均为偏梯形螺纹，所述偏梯形螺纹的齿高范围为1.775-1.975mm、螺距为3-4牙/英寸、导向面角度为30°±2.5°、承载面角度为0-1°。
2.根据权利要求1所述的套管接头结构，其特征在于，所述偏梯形螺纹的齿高为1.85mm、螺距为4牙/英寸、导向面角度为30°，承载面角度为1°。
3.根据权利要求1-2任一项所述的套管接头结构，其特征在于，所述适配套管（2）为一个套管接箍，所述套管接箍的两端均设置有所述内螺纹（21），中部设置有所述内台肩面（22），能够与两个所述套管管体（1）配合。
4.根据权利要求3所述的套管接头结构，其特征在于，所述偏梯形螺纹的螺纹长度范围为70-150mm。
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