CN202611604U - 一种台肩环及螺纹接头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种台肩环及螺纹接头，属于石油钻探、开发和生产领域。所述台肩环包括环状本体，以及设于所述环状本体两端的缺口，所述两端的缺口对称设置，每个缺口均包括圆锥面、过渡部及直角面，所述缺口的入口处设置所述圆锥面，所述圆锥面与所述直角面之间通过过渡部连接。所述螺纹接头包括所述的台肩环，接箍及两个套管。本实用新型所述台肩环具有结构简单，加工方便，生产成本低的优点，本实用新型针对API螺纹接头的结构特点，在所述台肩环设计有缺口结构，通过台肩环的圆锥面和直角面，进而增强了螺纹接头的密封性能和抗弯曲性能。此外，所述套管只需简单加工即可安装，故此现场装配快速，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油钻探、开发和生产领域，特别涉及一种台肩环及螺纹接头，能够提高螺纹接头密封性能和抗弯曲性能。
背景技术
API圆螺纹接头和API偏梯形接头是两种使用最为广泛的接头形式。两种接头的基本结构均包括接箍和套管，其中，接箍两端内螺纹分别和套管外螺纹连接形成一组配合。但是，两端套管上扣到预定扭矩或预定位置后，套管鼻端部与接箍中部内螺纹面形成一个环形凹槽，由于此处几何尺寸变化很大而且小端螺纹接触应力很高，该部位成为应力集中和腐蚀的危险区域。
为改善凹槽处的受力状态，增加接箍厚度和钢级是目前比较普遍的做法，由此导致成本增加，此外，接箍外径变大将使环空间距相应减小，增加了固井等工艺的难度。相对API圆螺纹接头而言，API圆螺纹密封性能好但抗变形能力差，原因在于API螺纹接头凹槽处受力复杂，圆螺纹容易变形导致密封性能下降。相对于API偏梯形接头而言，API偏梯形螺纹抵抗变形能力强但密封性能差，原因在于在承受大的弯曲变形时，偏梯形螺纹的密封性能则进一步下降或消失。
目前，由于高压井、大位移井、水平井等苛刻井要求螺纹接头具有良好的密封性能和抗弯曲性能，故传统的API圆螺纹和偏梯形螺纹的使用受到限制。由此，世界大石油公司或钢管厂研发了多种性能优良的特殊螺纹接头，但特殊螺纹接头加工麻烦，价格高昂，比普通API螺纹高出至少50％，而且该类产品检验很不方便，没有通用的标准量规和量具，只能由生产厂家进行检验，质量校验困难。因此，目前急需提供能够提高螺纹接头密封性能和抗弯曲性能的简易结构。
实用新型内容
为了克服上述现有技术中传统的API圆螺纹和偏梯形螺纹的使用受到限制，而特殊螺纹接头加工麻烦，价格高昂的问题，本实用新型实施例提供了一种台肩环及螺纹接头，能够提高螺纹接头密封性能和抗弯曲性能。所述技术方案如下：
一种台肩环，所述台肩环包括环状本体，以及设于所述环状本体两端的缺口，所述两端的缺口对称设置，每个缺口均包括圆锥面、过渡部及直角面，所述缺口的入口处设置所述圆锥面，所述圆锥面与所述直角面之间通过过渡部连接。
具体地，作为优选，所述圆锥面的锥度为0.2mm/mm～0.3mm/mm，长度为4mm～5mm。
具体地，作为优选，所述过渡部为圆弧过渡。
更具体地，作为优选，所述过渡部的过渡半径为0.3mm。
本实用新型实施例还提供了一种螺纹接头，包括所述的台肩环，接箍及两个套管，所述台肩环套在所述接箍中，所述台肩环的两端缺口处各抵顶着一个套管，所述套管与所述接箍通过螺纹连接，所述套管的端面与所述台肩环的直角面对顶接触，所述套管的内表面与所述台肩环的圆锥面过盈配合。
具体地，作为优选，所述套管的内表面与所述台肩环的圆锥面过盈量为0.03mm～0.10mm。
具体地，作为优选，所述台肩环的外径比所述接箍的最小内径小0.8mm～1.5mm，所述台肩环的内径比所述套管的内径小6mm～8mm，所述台肩环的长度根据所述套管与所述接箍的啮合长度而定。
本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：所述台肩环具有结构简单，加工方便，生产成本低的优点，相比现有技术，本实用新型环针对API螺纹接头的结构特点，在所述台肩环设计包括圆锥面和直角面的缺口结构，由于螺纹接头凹槽处整体加强并形成一个互相约束的统一体，螺纹接头抵抗弯曲变形的能力也得到大的提升，由于套管端面和台肩环的直角面对顶，螺纹接头抗扭矩能力也大大加强，另外由于应力集中的降低及几何尺寸差异的减小，螺纹接头内部发生腐蚀的可能性降低，因此本实用新型增强了螺纹接头的密封性能和抗弯曲性能。此外，所述螺纹接头只要求对套管端部局部内表面处作简单切削处理，而且台肩环结构简单，加工方便，生产成本低，故此现场装配快速，具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例所述台肩环的结构图；
图2是本实用新型实施例所述螺纹接头的结构图。
图中各符号表示含义如下：
1现场端套管，
2接箍，
3台肩环，31环状本体，32缺口，33圆锥面，34过渡部，35直角面，
4工厂端套管。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
如图1所示，一种台肩环3，所述台肩环3包括环状本体31，以及设于所述环状本体31两端的缺口32，所述两端的缺口32对称设置，每个缺口32均包括圆锥面33、过渡部34及直角面35，所述缺口32的入口处设置所述圆锥面33，所述圆锥面33与所述直角面35之间通过过渡部34连接。
本实用新型所述台肩环3具有结构简单，加工方便，生产成本低的优点，进而采用所述台肩环3的螺纹接头，增强了其自身的密封性能和抗弯曲性能。
具体地，作为优选，所述圆锥面33的锥度为0.2mm/mm～0.3mm/mm，长度为4mm～5mm。
具体地，作为优选，所述过渡部34为圆弧过渡。
更具体地，作为优选，所述过渡部34的过渡半径为0.3mm。
如图2所示，本实用新型实施例还提供了一种螺纹接头，包括所述的台肩环3，接箍2及两个套管，两个套管分别为现场端套管1和工厂端套管4，所述台肩环3套在所述接箍2中，所述台肩环3的两端缺口32(参见图1)处各抵顶着一个套管，本例中，所述台肩环3左端抵顶着现场端套管1，所述台肩环3右端抵顶着工厂端套管4，所述套管与所述接箍2通过螺纹连接，本例中，现场端套管1和工厂端套管4分别与接箍2通过螺纹连接，其中，接箍2包括内螺纹，现场端套管1和工厂端套管4均包括外螺纹，所述套管1、4的端面与所述台肩环3的直角面35对顶接触，所述套管1、4的内表面与所述台肩环3的圆锥面33(参见图1)过盈配合。
如图2所示，本实用新型环针对API螺纹接头的结构特点，在所述台肩环3设计包括圆锥面33(参见图1)和直角面35(参见图1)的缺口32(参见图1)结构，由于螺纹接头凹槽处整体加强并形成一个互相约束的统一体，螺纹接头抵抗弯曲变形的能力也得到大的提升，由于套管端面和台肩环3的直角面35(参见图1)对顶，螺纹接头抗扭矩能力也大大加强，另外由于应力集中的降低及几何尺寸差异的减小，螺纹接头内部发生腐蚀的可能性降低，因此本实用新型增强了螺纹接头的密封性能和抗弯曲性能。此外，所述螺纹接头只要求对套管端部局部内表面处作简单切削处理，而且台肩环3结构简单，加工方便，生产成本低，故此现场装配快速，具有广泛的应用前景。
具体地，作为优选，所述套管1、4的内表面与所述台肩环3的圆锥面33(参见图1)过盈量为0.03mm～0.10mm。
具体地，作为优选，所述台肩环3的外径比所述接箍2的最小内径小0.8mm～1.5mm，所述台肩环3的内径比所述套管1、4的内径小6mm～8mm，所述台肩环3的长度根据所述套管1、4与所述接箍2的啮合长度而定。
本实用新型所述螺纹接头的安装过程：
如图2所示，为将台肩环3正确安装到位，首先需要把工厂端套管4和现场端套管1管端内表面加工成锥面，他们的锥面锥度和长度分别与台肩环3的圆锥面33(参见图1)的锥度和长度相同，尔后，对工厂端套管4和现场端套管1的管端内表面夹角处倒圆，倒圆半径为0.5mm，然后从接箍2的一端装配工厂端套管4，接着从接箍2的另一端装入台肩环3，最后在接箍2另一端拧紧现场端套管1，直至台肩环3与现场端套管1和工厂端套管4紧密配合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种台肩环，其特征在于，所述台肩环包括环状本体，以及设于所述环状本体两端的缺口，所述两端的缺口对称设置，每个缺口均包括圆锥面、过渡部及直角面，所述缺口的入口处设置所述圆锥面，所述圆锥面与所述直角面之间通过过渡部连接。
2.如权利要求1所述的台肩环，其特征在于，所述圆锥面的锥度为0.2mm/mm～0.3mm/mm，长度为4mm～5mm。
3.如权利要求1所述的台肩环，其特征在于，所述过渡部为圆弧过渡。
4.如权利要求3所述的台肩环，其特征在于，所述过渡部的过渡半径为0.3mm。
5.一种螺纹接头，其特征在于，包括权利要求1-4项权利要求所述的台肩环，接箍及两个套管，所述台肩环套在所述接箍中，所述台肩环的两端缺口处各抵顶着一个套管，所述套管与所述接箍通过螺纹连接，所述套管的端面与所述台肩环的直角面对顶接触，所述套管的内表面与所述台肩环的圆锥面过盈配合。
6.如权利要求5所述的螺纹接头，其特征在于，所述套管的内表面与所述台肩环的圆锥面过盈量为0.03mm～0.10mm。
7.如权利要求6所述的螺纹接头，其特征在于，所述台肩环的外径比所述接箍的最小内径小0.8mm～1.5mm，所述台肩环的内径比所述套管的内径小6mm～8mm，所述台肩环的长度根据所述套管与所述接箍的啮合长度而定。
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| CN108131520A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-06-08 | 宁波欧佩亚海洋工程装备有限公司 | 一种柔性复合管用中间接头 |
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| CN108131520A (zh) * | 2018-02-06 | 2018-06-08 | 宁波欧佩亚海洋工程装备有限公司 | 一种柔性复合管用中间接头 |
| CN108131520B (zh) * | 2018-02-06 | 2023-12-08 | 宁波欧佩亚海洋工程装备有限公司 | 一种柔性复合管用中间接头 |
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