CN200946463Y - 螺旋密封型套管连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种螺旋密封型套管连接结构，该结构由套管及接箍两个连接段组成，所述套管的连接段上设有连接用偏梯形外螺纹、密封用双头螺旋密封外螺纹及辅助密封用鼻端的公端；所述接箍连接段上设连接用偏梯形内螺纹、密封用双头螺旋密封内螺纹及辅助密封用鼻端的母端。本实用新型的效果是使用该螺旋密封型套管连接结构中的偏梯形螺纹连接使接头的抗滑脱及抗弯曲性能得以加强，接头抗拉强度大。采用双头螺旋主密封结构，使接头在承受轴向拉伸及弯曲载荷作用下对密封性能的负面影响减至最低，接头的气密性能更加可靠。由于辅助密封用鼻端，提供了准确的拧接轴向定位，并起到辅助密封的作用。

Description

螺旋密封型套管连接结构

技术领域

本实用新型涉及管道密封连接部件，主要应用于石油天然气勘探、开发中的钻井、完井过程中，将多支套管进行密封连接的螺旋密封型套管连接结构。

背景技术

在石油及天然气的勘探和开采过程中，套管是完井的重要材料之一。随着地质情况的愈加复杂和井深的不断增加，特别是高压油气田的开发，传统的套管螺纹连接已不能完全满足油田的需求，油田用户迫切需要连接强度更高、密封性能更加可靠的石油套管产品。

在钻井及完井过程中，很多支套管连接在一起所形成的管柱，要下到地底下千米乃至数千米的油气层位置，套管要承受地层及油气层的压力、拉伸及弯曲等多种载荷的作用，受力情况十分复杂。现在普遍使用的气密封特殊扣套管的密封方法一般采用金属锥面对锥面或锥面对弧面配合的密封形式，并依靠密封接触面之间的紧密(过盈)配合所形成的接触压力而达到密封的目的。当套管接头受到轴向拉伸及弯曲载荷作用时，密封接触面之间的接触压力会明显降低，从而影响到套管接头的密封可靠性。

发明内容

为解决上述技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种螺旋密封型套管连接结构，以利于解决普通气密套管接头利用锥面密封或锥面与弧面密封在接头承受拉伸及弯曲载荷作用下其密封性能下降的问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种螺旋密封型套管连接结构，其中：该结构由套管及接箍两个连接段组成，所述套管的连接段上设有连接用偏梯形螺纹、密封用双头螺旋密封螺纹及辅助密封用鼻端的公端，所述接箍连接段上设连接用偏梯形螺纹、密封用双头螺旋密封螺纹及辅助密封用鼻端的母端。

所述偏梯形螺纹的牙形角为α＝20°，其中承载面0°，导入面20°、齿高h＝1.575mm、螺距t＝5.08mm、螺纹锥度1∶16。

所述双头螺旋密封螺纹的牙形角为α₁＝60°，左右牙形半角均为30°、齿高h₁＝0.78mm、螺距t₁＝2.54mm、螺纹锥度1∶12。

所述螺旋密封型套管连接结构中的辅助密封用鼻端的端面与套管横截面的夹角为10°。

本实用新型的效果是使用该螺旋密封型套管连接结构中的偏梯形螺纹连接使接头的抗滑脱及抗弯曲性能得以加强，接头抗拉强度大。采用双头螺旋主密封结构，使接头在承受轴向拉伸及弯曲载荷作用下对密封性能的负面影响减至最低，接头的气密性能更加可靠。由于辅助密封用鼻端，提供了准确的拧接轴向定位，起到辅助密封的作用。

附图说明

图1为本实用新型的螺旋密封型套管连接结构示意图；

图2为本实用新型的连接用偏梯形螺纹牙形放大图；

图3为本实用新型的密封用双头螺旋密封螺纹牙形放大图。

图中：

A、套管                      B、接箍

C、连接用偏梯形螺纹          D、密封用双头螺旋密封螺纹

E、辅助密封用鼻端

具体实施方式

结合附图及实施例对本实用新型螺旋密封型套管连接结构加以说明。

如图1所示，该螺旋密封型套管连接结构包括由套管连接段A和接箍连接段B组成，所述套管A的连接段上设有连接用偏梯形螺纹C、密封用双头螺旋密封螺纹D及辅助密封用鼻端E的公端，所述接箍B连接段上设连接用偏梯形螺纹C、密封用双头螺旋密封螺纹D及辅助密封用鼻端E的母端。

连接用偏梯形螺纹C的牙形结构如图2所示，所述连接用偏梯形螺纹C的牙形角为α＝20°，其中承载面0°，导入面20°、齿高h＝1.575mm、螺距t＝5.08mm、螺纹锥度1∶16。

密封用双头螺旋密封螺纹D的牙形结构如图3所示，所述密封用双头螺旋密封螺纹D的牙形角为α₁＝60°，左右牙形半角均为30°、齿高h₁＝0.78mm、螺距t₁＝2.54mm、螺纹锥度1∶12。

所述辅助密封用鼻端E的端面与套管A横截面的夹角为10°。

装配使用时，套管A与接箍B进行旋合拧接，套管上的偏梯形外螺纹、双头螺旋密封外螺纹与接箍上的偏梯形内螺纹及双头螺旋密封内螺纹分别旋紧配合在一起，同时辅助密封用鼻端的公、母端的10°端面相互接触并顶紧。偏梯形螺纹的作用是实现套管A与接箍B的紧固连接，使之成为一个整体。偏梯形螺纹连接的特点是接头的抗拉强度大，同时偏梯形螺纹具有加工工艺性好的特点。双头螺旋密封内、外螺纹旋紧配合在一起的作用是实现接头的气密封功能，防止油田在钻井及完井采气过程中高压天然气的泄露，同时螺旋密封螺纹可以防止接头在承受拉伸及弯曲载荷作用下其密封性能下降的问题。辅助密封用鼻端E的公、母端的10°端面相互接触、顶紧，一方面为拧接提供准确的轴向定位，同时起到辅助密封的作用。

具体实施本螺旋密封型套管连接采用如下数据：

如图2所示，该套管A与接箍B用于连接的内外螺纹均采用偏梯形螺纹，该偏梯形螺纹牙形角为α＝20°，其中承载面0°，导入面20°、齿高h＝1.575mm、螺距t＝5.08mm、螺纹锥度1∶16。

如图3所示，该套管A与接箍B的主密封结构采用双头螺旋密封螺纹，该双头螺旋密封螺纹的牙形角为α₁＝60°，左右牙形半角均为30°、原始三角形高度H₁＝2.198mm、齿高h₁＝0.78mm、螺距t₁＝2.54mm、螺纹锥度1∶12。

Claims (4)

1、一种螺旋密封型套管连接结构，其特征是：该结构由套管(A)及接箍(B)两个连接段组成，所述套管(A)的连接段上设有连接用偏梯形螺纹(C)、密封用双头螺旋密封螺纹(D)及辅助密封用鼻端(E)的公端，所述接箍(B)连接段上设连接用偏梯形螺纹(C)、密封用双头螺旋密封螺纹(D)及辅助密封用鼻端(E)的母端。

2、根据权利要求1所述的连接结构，其特征是：所述连接用偏梯形螺纹(C)的牙形角为α＝20°，其中承载面0°，导入面20°、齿高h＝1.575mm、螺距t＝5.08mm、螺纹锥度1∶16。

3、根据权利要求1所述的连接结构，其特征是：所述密封用双头螺旋密封螺纹(D)的牙形角为α₁＝60°，左右牙形半角均为30°、齿高h₁＝0.78mm、螺距t₁＝2.54mm、螺纹锥度1∶12。

4、根据权利要求1所述的连接结构，其特征是：所述辅助密封用鼻端(E)的端面与套管(A)横截面的夹角为10°。

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