CN201826771U - 一种气密封防粘扣钻杆接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种气密封防粘扣钻杆接头。它由内螺纹件和外螺纹件组成，在内螺纹件上加工有内螺纹、第一外台肩面、内台肩面，以及设置于内螺纹下端、内台肩面之间的内密封面；在外螺纹件上加工有外螺纹、与第一外台肩面相配合的第二外台肩面、与内台肩面相配合的次台肩面，以及设置于外螺纹上端、次台肩面之间的与内密封面相配合的外密封面；所述的从次台肩面上设有槽。它主要解决现有接头使用中可能导致钻杆接头发生粘扣的技术问题，该钻杆接头吸收了普通API接头技术成熟、加工简便的优点，通过这种结构的改进，接头的密封结构从API的只有一个轴向密封，增加为两个密封结构，密封性能得到显著增强，而且使得内外螺纹接头不易发生粘扣失效。

Description

一种气密封防粘扣钻杆接头 

技术领域

本实用新型涉及石油钻杆接头，特别是一种气密封防粘扣钻杆接头。 

背景技术

一根根的石油钻杆通过接头连接起来，形成长达数千米的钻柱。钻柱工作条件十分恶劣，受力情况非常复杂，接头是其中最为薄弱的环节。现有的钻杆接头是按照API SPEC 7所规定的结构形式进行生产的，这种接头的结构如图1所示，接头在使用时，靠外螺纹根部的直角台肩面与内螺纹端面的直角台肩互相挤压，形成密封。这种密封形式实际上产生的是轴向过盈配合，当钻杆受到拉伸载荷的作用时，密封面上的接触压力就会显著下降，从而失去密封作用。而且，其抗扭强度也比较差。 

为了弥补普通API钻杆接头在密封性能方面的这种缺陷，中国专利公开号为CN 2764922Y，公开日为2006年3月15日，实用新型专利名称为“双台肩金属气密封钻杆接头”，给出了一种能够进行气密封的钻杆接头形式。如附图2所示，这种双台肩气密封接头具有一个外螺纹接头和一个内螺纹接头，其改进之处在于：内螺纹接头内台肩和内螺纹之间的后端球面金属密封面与外螺纹接头内端面和外螺纹之间的前端锥面金属密封面之间形成过盈配合，其金属过盈配合密封直径方向的最大过盈量为0.05-0.30mm，其外螺纹接头的内端面与内螺纹接头的内台肩具有0-0.5mm的间隙。这种结构可以明显 增强钻杆密封性能，其缺点在于由于金属密封的密封面配合为锥面对球面的过盈配合，而且其外螺纹接头次台肩处厚度较大，在过盈配合较大，受到较大弯曲载荷作用时，外螺纹接头次台肩处不能及时产生相应的变形，可能导致钻杆接头发生粘扣。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气密封防粘扣钻杆接头，主要解决现有接头使用中可能导致钻杆接头发生粘扣的技术问题，该钻杆接头吸收了普通API接头技术成熟、加工简便的优点，通过这种结构的改进，接头的密封结构从API的只有一个轴向密封，增加为两个密封结构，密封性能得到显著增强，而且使得内外螺纹接头不易发生粘扣失效。 

为实现上述实用新型目的，本实用新型的技术方案是： 

一种气密封防粘扣钻杆接头，它由内螺纹件和外螺纹件组成，其特征是：在内螺纹件上加工有内螺纹、第一外台肩面、内台肩面，以及设置于内螺纹下端、内台肩面之间的内密封面；在外螺纹件上加工有外螺纹、与第一外台肩面相配合的第二外台肩面、与内台肩面相配合的次台肩面，以及设置于外螺纹上端、次台肩面之间的与内密封面相配合的外密封面；所述的从次台肩面上设有槽。 

所述的气密封防粘扣钻杆接头，其特征是：内密封面与外密封面的轴向密封长度S为12.7-20mm。 

所述的气密封防粘扣钻杆接头，其特征是：所述的槽底部距离外螺纹接头内壁的距离a为3-5mm，其顶部距离外螺纹接头内壁的距离b为6-8mm， 槽的轴向长度L为S+2mm。 

所述的气密封防粘扣钻杆接头，其特征是：所述的内螺纹件的内密封面与外螺纹件的外密封面之间为过盈配合，过盈量为0.05-0.35mm。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是： 

1)吸收了普通API钻杆接头的优点，易于加工和检测； 

2)在保持与普通API接头具有相当的连接强度的同时，显著提高了接头的密封性能，而且其性能优于之前的结构，不容易发生粘扣失效事故； 

3)该钻杆接头适用于高压天然气井、定向井、水平井、大斜度井等高难度高压及超高压油气井中。 

附图说明

图1是API标准钻杆接头示意图； 

图中，12：内螺纹件，13：内螺纹，14：外螺纹件，15：外螺纹。 

图2是中国专利CN 2764922Y的钻杆接头示意图； 

图中，16：内螺纹接头内台肩面，17：内螺纹件密封面，18：内螺纹件，19：内螺纹，20：外螺纹件，21：外螺纹，22：外螺纹件密封面，23：外螺纹接头内台肩面。 

图3是本实用新型的结构示意图； 

图中，1：内台肩面，2：内螺纹件，3：内密封面，4：次台肩面，5：外螺纹，6：第一外台肩面，7：第二外台肩面，8：外螺纹件，9：外螺纹，10：外密封面，11：槽，a：槽11底部距离外螺纹接头内壁的距离，b：槽11顶部距离外螺纹接头内壁的距离，S：内外螺纹件轴向密封长度，L：槽11轴向 长度。 

具体实施方式

请参阅图3，本实用新型提供了一种气密封防粘扣钻杆接头。如图所示：它由内螺纹件2和外螺纹件8。在内螺纹件2上加工有内螺纹5、第一外台肩面6、内台肩面1，以及设置于内螺纹下端、内台肩面之间的内密封面3；在外螺纹件8上加工有外螺纹9、与第一外台肩面6相配合的第二外台肩面7、与内台肩面1相配合的次台肩面4，以及设置于外螺纹上端、次台肩面之间的与内密封面3相配合的外密封面10；所述的从次台肩面4上设有槽11。内密封面3与外密封面10的轴向密封长度S为12.7-20mm。所述的槽11底部距离外螺纹接头内壁的距离a为3-5mm，其顶部距离外螺纹接头内壁的距离b为6-8mm，槽11的轴向长度L为S+2mm。：所述的内螺纹件2的内密封面3与外螺纹件8的外密封面10之间为过盈配合，过盈量为0.05-0.35mm。 

本实用新型的结构可以防止接头在发生过盈配合产生密封作用时，发生粘扣现象。这种改进很好的起到了密封作用，又不易发生粘扣现象。在加工经济性上也有利于实际的生产和使用。 

实施例1： 

设计的实施例1用于NC50型钻杆接头，如图3所示。接头内螺纹件及外螺纹件的几何尺寸包括外径、内径等均采用标准值，接头的材料也采用API标准材料，其屈服强度为827.4Mpa。外螺纹接头和内螺纹接头螺纹啮合之后形成过盈配合，第一外台肩面6和第二外台肩面7之间过盈量为0.2mm，内密封面3与外密封面10之间为过盈配合，轴向长度S＝15mm，过盈量为 0.2mm。外螺纹接头次台肩处开槽a＝3.5mm，b＝6mm，轴向长度L＝17mm。经计算API钻杆接头可以承受的最大扭矩为93476N.M，本实用新型可以承受的最大扭矩为170540N.M。而且气密封性能明显优于API标准钻杆接头结构，也不容易发生粘扣失效事故。 

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。 

Claims (4)

1.一种气密封防粘扣钻杆接头，它由内螺纹件(2)和外螺纹件(8)组成，其特征是：在内螺纹件(2)上加工有内螺纹(5)、第一外台肩面(6)、内台肩面(1)，以及设置于内螺纹下端、内台肩面之间的内密封面(3)；在外螺纹件(8)上加工有外螺纹(9)、与第一外台肩面(6)相配合的第二外台肩面(7)、与内台肩面(1)相配合的次台肩面(4)，以及设置于外螺纹上端、次台肩面之间的与内密封面(3)相配合的外密封面(10)；所述的从次台肩面(4)上设有槽(11)。

2.根据权利要求1所述的气密封防粘扣钻杆接头，其特征是：内密封面(3)与外密封面(10)的轴向密封长度S为12.7-20mm。

3.根据权利要求1所述的气密封防粘扣钻杆接头，其特征是：所述的槽(11)底部距离外螺纹接头内壁的距离a为3-5mm，其顶部距离外螺纹接头内壁的距离b为6-8mm，槽(11)的轴向长度L为S+2mm。

4.根据权利要求1或2或3所述的气密封防粘扣钻杆接头，其特征是：所述的内螺纹件(2)的内密封面(3)与外螺纹件(8)的外密封面(10)之间为过盈配合，过盈量为0.05-0.35mm。

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