CN202300224U - 一种高密封防胀扣钻杆接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种高密封防胀扣钻杆接头。它由外螺纹接头和内螺纹接头组成；所述的外螺纹接头具有一个向外的负角外台肩、一个向内的斜内端面和轴向延伸的外螺纹，所述的负角外台肩和外螺纹之间具有轴向延伸的基部，所述的斜内端面和外螺纹之间轴向延伸有前端部；所述的内螺纹接头具有一个向外的斜外端面、一个向内的负角内台肩和轴向延伸的内螺纹，所述的斜外端面和内螺纹之间轴向延伸有镗孔部，所述的负角内台肩和内螺纹之间轴向延伸有后端部。它主要解决现有的双台肩钻杆接头使用时，当接头同时承受扭矩和压缩载荷时，可能导致接头发生胀扣失效的技术问题，该钻杆接头适用于高压天然气井、深井、超深井、定向井、水平井、大斜度井等高难度高压及超高压油气井中。

Description

一种高密封防胀扣钻杆接头

技术领域

本实用新型属于油井管螺纹连接技术领域的石油钻杆接头，特别是一种高密封防胀扣钻杆接头。

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，这种接头的结构如附图1所示，接头在使用时，靠外螺纹接头21根部的直角台肩面与内螺纹接头22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以及抗扭性能上的的这种缺陷，双台肩钻杆接头被研究设计开发出来，它大大提高了了接头的密封性能和抗扭性能。双台肩接头比API标准接头多出一个次台肩，如图2所示。当双台肩接头初步拧紧时，其主台肩接触，而在公扣前端和母扣的次台肩之间有一间隙。在上紧扣时，较长的公扣与相应的母扣的弹性变形能使其次台肩相互接触。像API接头那样，主台肩起密封作用，螺纹部分承受扭矩。其缺点在于当接头同时承受扭矩和压缩载荷时，可能导致接头发生胀扣失效。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高密封防胀扣钻杆接头，主要解决现有的双台肩钻杆接头使用时，当接头同时承受扭矩和压缩载荷时，可能导致接头发生胀扣失效的技术问题，该钻杆接头适用于高压天然气井、深井、超深井、定向井、水平井、大斜度井等高难度高压及超高压油气井中。

为实现上述目的，本实用新型是这样实现的。

一种高密封防胀扣钻杆接头，它由外螺纹接头和内螺纹接头组成；其特征在于：所述的外螺纹接头具有一个向外的负角外台肩、一个向内的斜内端面和轴向延伸的外螺纹，所述的负角外台肩和外螺纹之间具有轴向延伸的基部，所述的斜内端面和外螺纹之间轴向延伸有前端部；所述的内螺纹接头具有一个向外的斜外端面、一个向内的负角内台肩和轴向延伸的内螺纹，所述的斜外端面和内螺纹之间轴向延伸有镗孔部，所述的负角内台肩和内螺纹之间轴向延伸有后端部。

所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述的外螺纹接头的斜内端面的外径小于外螺纹沿锥度方向延伸至斜内端面处的螺纹根部的外径；所述的内螺纹接头的负角内台肩的内径大于内螺纹沿锥度方向延伸至负角内台肩处螺纹顶部的内径，小于等于与后端部相邻的最后一个内螺纹的螺纹顶部的内径。

所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述的负角外台肩、斜外端面均为15~25°，且负角外台肩与斜外端面的各自接触面之间相互平行。

所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述的负角内台肩、斜内端面均为15~25°，且负角内台肩与斜内端面的各自接触面之间相互平行。

所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述负角外台肩与斜外端面之间为过盈配合，过盈量为0.2~0.5mm。

所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述负角内台肩与斜内端面之间距离在-0.05~0.4mm内调整。

使用本实用新型系统与现有技术相比的优点在于。

本实用新型钻杆接头吸收了普通API接头技术成熟、加工简便的优点，螺纹部分完全采用API标准螺纹。通过这种结构的改进，使得接头主台肩在上扣后，内外螺纹接头之间产生过盈配合，内螺纹接头的斜外端面受到向内的挤压力，抑制内螺纹接头发生胀扣，并形成良好的密封面。该钻杆接头适用于高压天然气井、深井、超深井、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标准钻杆接头结构示意图。

图中，21：外螺纹接头， 22：内螺纹接头，23：外螺纹，24：内螺纹。

图2是HLDS-38型双台肩钻杆接头结构示意图。

图中，13:外螺纹接头，14：内螺纹接头，15：外螺纹，16：内螺纹，17：主台肩，18：外端面，19：内端面，20：次台肩。

图3是本实用新型结构示意图。

图中，1：外螺纹接头，2：内螺纹接头，3：负角外台肩，4：斜外端面，5：斜内端面，6：负角内台肩，7：外螺纹，8：内螺纹，9：基部，10：镗孔部，11：前端部，12：后端部。

具体实施方式

请参阅图3，本实用新型公开了一种高密封防胀扣钻杆接头。如图所示：它由外螺纹接头1和内螺纹接头2组成。所述的外螺纹接头1具有一个向外的负角外台肩3、一个向内的斜内端面5和轴向延伸的外螺纹7，所述的负角外台肩3和外螺纹7之间具有轴向延伸的基部9，所述的斜内端面5和外螺纹7之间轴向延伸有前端部11；所述的内螺纹接头2具有一个向外的斜外端面4、一个向内的负角内台肩6和轴向延伸的内螺纹8，所述的斜外端面4和内螺纹8之间轴向延伸有镗孔部10，所述的负角内台肩6和内螺纹8之间轴向延伸有后端部12。

所述的外螺纹接头1的斜内端面5的外径小于外螺纹7沿锥度方向延伸至斜内端面5处的螺纹根部的外径；所述的内螺纹接头2的负角内台肩6的内径大于内螺纹8沿锥度方向延伸至负角内台肩6处螺纹顶部的内径，小于等于与后端部12相邻的最后一个内螺纹的螺纹顶部的内径。

所述的负角外台肩3、斜外端面4均为15~25°，且负角外台肩3与斜外端面4的各自接触面之间相互平行。

所述的负角内台肩6、斜内端面5均为15~25°，且负角内台肩6与斜内端面5的各自接触面之间相互平行。

所述负角外台肩3与斜外端面4之间为过盈配合，过盈量为0.2~0.5mm。

所述负角内台肩6与斜内端面5之间距离在-0.05~0.4mm内调整。

本实用新型结构用于NC38型钻杆接头，内螺纹接头及外螺纹接头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，负角外台肩3与斜外端面4之间过盈量为0.2~0.5mm，负角内台肩6与斜内端面5之间距离可视工况在-0.05~0.4mm内调整。经验证，该接头气密封性能明显优于API标准钻杆接头结构，也不容易发生胀扣失效事故。

综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 (6)

1.一种高密封防胀扣钻杆接头，它由外螺纹接头（1）和内螺纹接头（2）组成；其特征在于：所述的外螺纹接头（1）具有一个向外的负角外台肩（3）、一个向内的斜内端面（5）和轴向延伸的外螺纹（7），所述的负角外台肩（3）和外螺纹（7）之间具有轴向延伸的基部（9），所述的斜内端面（5）和外螺纹（7）之间轴向延伸有前端部（11）；所述的内螺纹接头（2）具有一个向外的斜外端面（4）、一个向内的负角内台肩（6）和轴向延伸的内螺纹（8），所述的斜外端面（4）和内螺纹（8）之间轴向延伸有镗孔部（10），所述的负角内台肩（6）和内螺纹（8）之间轴向延伸有后端部（12）。

2.根据权利要求1所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述的外螺纹接头（1）的斜内端面（5）的外径小于外螺纹（7）沿锥度方向延伸至斜内端面（5）处的螺纹根部的外径；所述的内螺纹接头（2）的负角内台肩（6）的内径大于内螺纹（8）沿锥度方向延伸至负角内台肩（6）处螺纹顶部的内径，小于等于与后端部（12）相邻的最后一个内螺纹的螺纹顶部的内径。

3.根据权利要求1或2所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述的负角外台肩（3）、斜外端面（4）均为15~25°，且负角外台肩（3）与斜外端面（4）的各自接触面之间相互平行。

4.根据权利要求1或2所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述的负角内台肩（6）、斜内端面（5）均为15~25°，且负角内台肩（6）与斜内端面（5）的各自接触面之间相互平行。

5.根据权利要求1或2所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述负角外台肩（3）与斜外端面（4）之间为过盈配合，过盈量为0.2~0.5mm。

6.根据权利要求1或2所述的高密封防胀扣钻杆接头，其特征在于：所述负角内台肩（6）与斜内端面（5）之间距离在-0.05~0.4mm内调整。

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