CN202125258U - 高密封性、防粘扣油套管接头 - Google Patents

高密封性、防粘扣油套管接头 Download PDF

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本实用新型涉及一种高密封性、防粘扣油套管接头,它包括端部带有外螺纹(11)的管体(1)和带有内螺纹(21)的接箍(2),相邻两个管体(1)通过接箍(2)连接,在管体(1)上设有管体台肩(12)和管体密封面(13),在接箍(2)上设有接箍台肩(22)和接箍密封面(23),在外螺纹(11)与内螺纹(21)连接后,管体密封面(13)和接箍密封面(23)形成第一密封结构,管体台肩(12)和接箍台肩(22)形成第二密封结构,外螺纹(11)和内螺纹(21)形成第三密封结构,所述外螺纹(11)的牙高小于内螺纹(21)的牙高。该油套管接头拥有三重密封结构和防粘扣设计,使该油套管可以应用于一些条件苛刻的油气井。

Description

高密封性、防粘扣油套管接头
技术领域
本实用新型涉及的是一种油套管,尤其是涉及一种高密封性、防粘扣油套管接头,属于油井管螺纹连接技术领域。
背景技术
油套管是通过油套管管体端部外螺纹和接箍内螺纹的旋紧连接起来并形成长达数千米的管柱,接头部位是整个管柱中最薄弱的环节。目前,油套管采用的接头通常是API接头,如图1所示,该接头是一种标准接头,按照API(美国石油学会)标准加工制造。其缺点是:该接头没有任何密封性能,只起到连接作用,使用这种接头的油套管容易发生接头泄露事故;该接头的外螺纹和内螺纹的牙高相等,外螺纹旋进内螺纹时常发生粘扣现象,极易损坏螺纹。
发明内容
本实用新型的目的在于克服上述不足,提供一种具有多重密封结构、外螺纹和内螺纹不发生粘扣现象的高密封性、防粘扣油套管接头。
本实用新型的目的是这样实现的:
一种高密封性、防粘扣油套管接头,所述油套管接头包括端部带有外螺纹的管体和带有内螺纹的接箍,相邻两个管体的端部通过接箍连接,在管体的端面设有管体台肩,在接箍的孔壁设有接箍台肩,所述管体台肩与接箍台肩相互配合,在管体的外壁靠近管体台肩的部位设有管体密封面,在接箍的内壁靠近接箍台肩的部位设有接箍密封面,所述管体密封面和接箍密封面均呈锥面,并相互配合,形成第一密封结构;所述管体台肩和接箍台肩均为逆向扭矩台肩,相互配合并形成第二密封结构;所述外螺纹与内螺纹的螺距不相等,相互配合并形成第三密封结构;所述外螺纹和内螺纹均为偏梯形螺纹,并且外螺纹的牙高小于内螺纹的牙高。
所述管体密封面和接箍密封面的锥度均为1:8~1:10。
所述管体台肩为内锥孔,所述接箍台肩的内端面为锥面。
所述管体台肩的角度θ1和接箍台肩的角度θ2相等。
所述θ1与θ2的取值范围:θ1=θ2=0°~-20°。
所述内螺纹包括置于远离接箍台肩的内螺纹L3段、置于接近接箍台肩的内螺纹L2段和置于内螺纹L3段与内螺纹L2段之间的内螺纹L1段,内螺纹L1段的螺距为等螺距,内螺纹L2段和内螺纹L3段的螺距为变螺距,所述内螺纹L3段的螺距大于内螺纹L1段的螺距,所述内螺纹L1段的螺距大于内螺纹L2段的螺距。
所述外螺纹的牙高为1mm~1.575mm,内螺纹的牙高为1mm~1.778mm。
所述外螺纹和内螺纹的导向面角和承载面角均分别相等,导向面角为α,承载面角为β ,α的取值范围为0°~60°,β的取值范围为-3°~20°。
与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
①管体密封面和接箍密封面均呈锥面,并相互配合,形成第一密封结构;管体台肩与接箍台肩均为逆向扭矩台肩,并相互配合,形成第二密封结构,此二重密封结构使油套管接头在拉伸和压缩载荷作用下,仍具有良好密封效果;
②由于接箍的内螺纹分三段设计,与传统的等螺距的接箍的内螺纹相比,通过增大接近接箍端面这段内螺纹的螺距,减小接近接箍台肩这段内螺纹的螺距,而管体上的外螺纹螺距不变,这样中间部位的内螺纹和外螺纹传递绝大部分的拉伸载荷,增强了内螺纹和外螺纹之间啮合的紧密程度,减少了内螺纹和外螺纹向外胀大和脱扣的危险,这样形成的第三密封结构增强了油套管接头的密封性;
③由于外螺纹和内螺纹均采用改进的偏梯形螺纹,两者的牙高不相等,同时又精心设计了导向面角度和承载面角度,从而解决了原有螺纹的粘扣问题,并提高了油套管接头的连接效率,延长了其使用寿命;
本实用新型高密封性、防粘扣油套管接头拥有三重密封结构和防粘扣设计,使该油套管可以应用于一些条件苛刻的油气井,如超深井、高压气井、热采井等。
附图说明
图1 为现有的油套管接头结构示意图。
图2为本实用新型高密封性、防粘扣油套管接头的结构示意图。
图3为图2中油套管接头连接前的结构放大示意图。
图4为图2中I处的放大的结构示意图。
其中:
管体1、外螺纹11、管体台肩12、管体密封面13;
接箍2、内螺纹21、接箍台肩22、接箍密封面23。
具体实施方式
参见图2~图4,本实用新型涉及的一种高密封性、防粘扣油套管接头,所述油套管接头包括管体1和接箍2, 所述管体1的外壁端部加工有外螺纹11,所述接箍2的内壁上加工有内螺纹21,所述管体1和接箍2通过外螺纹11和内螺纹21连接。所述管体1的端面设有管体台肩12,所述管体台肩12为内锥孔;所述接箍2的孔壁设有接箍台肩22,所述接箍台肩22设置在接箍2的中部,并且其内端面为锥面,所述管体台肩12和接箍台肩22均为逆向扭矩台肩,所述管体台肩12的角度θ1和接箍台肩22的的角度θ2相等,取值范围:θ1=θ2=0°~-20°。在管体1的外壁靠近管体台肩12的部位设有管体密封面13,在接箍2的内壁靠近接箍台肩22的部位设有接箍密封面23,所述管体密封面13和接箍密封面23均呈锥面,并相互配合。所述管体密封面13和接箍密封面23的锥度为1:8~1:10,在外螺纹11与内螺纹21旋合连接后,所述管体密封面13和接箍密封面23形成第一密封结构,同时管体台肩12与接箍台肩22形成第二密封结构。
所述内螺纹21分为置于远离接箍台肩22的内螺纹L3段、置于接近接箍台肩22的内螺纹L2段和置于内螺纹L3段与内螺纹L2段之间的内螺纹L1段三段,内螺纹L1段的螺距为等螺距,内螺纹L2和内螺纹L3段的螺距为变螺距,所述内螺纹L3段的螺距大于内螺纹L1段的螺距,所述内螺纹L1段的螺距大于内螺纹L2段的螺距。所述管体1外径为2.375~2.875英寸时,内螺纹L1段的螺距为:3.175mm;所述管体1外径为3.5~4.5英寸时,内螺纹L1段的螺距为:4.23mm;所述管体1外径为4.5~9.625英寸时,内螺纹L1段的螺距为:5.08mm;所述管体1外径为10.75~13.375英寸时,内螺纹L1段的螺距为:6.35mm。外螺纹11与内螺纹21的螺距不相等,外螺纹11与内螺纹21旋合连接后形成第三密封结构。
所述外螺纹11和内螺纹21均为偏梯形螺纹,其导向面角和承载面角均分别相等,导向面角为α,承载面角为β ,α的取值范围为0°~60°,β的取值范围为-3°~20°。所述外螺纹11的牙高为1mm~1.575mm,内螺纹21的牙高为1mm~1.778mm。外螺纹11的牙高小于内螺纹21的牙高,有效地防止了粘扣现象的发生。

Claims (8)

1.一种高密封性、防粘扣油套管接头,所述油套管接头包括端部带有外螺纹(11)的管体(1)和带有内螺纹(21)的接箍(2),相邻两个管体(1)的端部通过接箍(2)连接,在管体(1)的端面设有管体台肩(12),在接箍(2)的孔壁设有接箍台肩(22),所述管体台肩(12)与接箍台肩(22)相互配合,在管体(1)的外壁靠近管体台肩(12)的部位设有管体密封面(13),在接箍(2)的内壁靠近接箍台肩(22)的部位设有接箍密封面(23),其特征在于:所述管体密封面(13)和接箍密封面(23)均呈锥面,并相互配合,形成第一密封结构;所述管体台肩(12)和接箍台肩(22)均为逆向扭矩台肩,相互配合并形成第二密封结构;所述外螺纹(11)与内螺纹(21)的螺距不相等,相互配合并形成第三密封结构;所述外螺纹(11)和内螺纹(21)均为偏梯形螺纹,并且外螺纹(11)的牙高小于内螺纹(21)的牙高。
2.如权利要求1所述的一种高密封性、防粘扣油套管接头,其特征在于:所述管体密封面(13)和接箍密封面(23)的锥度均为1:8~1:10。
3.如权利要求1所述的一种高密封性、防粘扣油套管接头,其特征在于:所述管体台肩(12)为内锥孔,所述接箍台肩(22)的内端面为锥面。
4.如权利要求1或3所述的一种高密封性、防粘扣油套管接头,其特征在于:所述管体台肩(12)的角度θ1和接箍台肩(22)的角度θ2相等。
5.如权利要求4所述的一种高密封性、防粘扣油套管接头,其特征在于:所述θ1与θ2的取值范围:θ1=θ2=0°~-20°。
6.如权利要求1所述一种高密封性、防粘扣油套管接头,其特征在于:所述内螺纹(21)包括置于远离接箍台肩(22)的内螺纹L3段、置于接近接箍台肩(22)的内螺纹L2段和置于内螺纹L3段与内螺纹L2段之间的内螺纹L1段,内螺纹L1段的螺距为等螺距,内螺纹L2段和内螺纹L3段的螺距为变螺距,所述内螺纹L3段的螺距大于内螺纹L1段的螺距,所述内螺纹L1段的螺距大于内螺纹L2段的螺距。
7.如权利要求1所述一种高密封性、防粘扣油套管接头,其特征在于:所述外螺纹(11)的牙高为1mm~1.575mm,内螺纹(21)的牙高为1mm~1.778mm。
8.如权利要求1所述一种高密封性、防粘扣油套管接头,其特征在于:所述外螺纹(11)和内螺纹(21)的导向面角和承载面角均分别相等,导向面角为α,承载面角为β ,α的取值范围为0°~60°,β的取值范围为-3°~20°。 
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