CN203257342U - 一种基于圆螺纹的sew油套管用气密封连接接头结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型专利涉及一种基于圆螺纹的SEW油套管用气密封连接接头结构，该气密封连接接头结构在基于API标准圆螺纹基础上，在接箍上增加了内圆柱密封面、内凹槽，管体上增加了球形密封面和两个不同直径的圆柱段。通过管体和接箍旋合上扣后形成四重金属过盈配合，从而显著提高接头的密封性能；同时，采用降低螺纹过盈量，减小螺纹接头环形应力，达到了降低螺纹应力腐蚀敏感性，提高螺纹抗粘扣能力的目的。此外，该实用新型专利还具有加工难度小、生产效率高、成本低、操作简便、外修方便以及互换性强的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及石油工业油井管连接技术领域，具体涉及一种基于API圆螺纹的SEW油套管用气密封连接接头结构。
背景技术
近几年，随着我国石油勘探技术水平不断提高，油、气井井况复杂程度越来越高，油套管的服役环境越来越苛刻，特别是深井、超深井、高压气井、水平井、大位移井、热注采井的开发，对油套管连接接头的性能提出了更高的要求。
目前油田市场上广泛应用的油井管主要有无缝油套管和焊接油套管两种，焊接油套管与无缝油套管相比具有尺寸精度高、壁厚均匀、抗挤压性能好、成本低等优势。在发达国家，焊接油套管已取代了相当一部分无缝油套管，用量占油套管总用量的50％以上。SEW(hotstretch-reducing electric welding热张力减径电阻焊)油套管属于焊接油套管的一种。随着我国钢材冶炼技术以及制管技术发展，SEW油套管在国内油田中的应用比例逐渐增多，具有较好的经济效益。
由于技术成熟、加工简单，API标准螺纹接头在我国油田用量较大，但由于API螺纹接头自身存在一些难以克服的缺陷，如密封性能不可靠、上扣控制难等，使得该接头在略苛刻的井况服役时容易发生失效。因此需要开发一种既可有效克服上述缺点，又经济可靠的螺纹连接接头。
实用新型内容
本实用新型解决的技术问题：提供一种用于SEW油套管的气密封螺纹连接接头，具有API标准圆螺纹和金属过盈密封，以解决现有技术存在气密封性能不佳的问题。
为达到上述目的，本实用新型采用以下技术解决方案：
一种基于圆螺纹的SEW油套管用气密封连接接头结构，包括管体和接箍，所述接箍沿轴向从中心向端部，分别设置有内圆柱密封面段、凹槽和内螺纹，接箍上的内螺纹被内圆柱密封面段分为对称的两段，凹槽设置在内圆柱密封面段和内螺纹之间，凹槽与内圆柱密封面段连接处设置有凹槽连接内圆柱密封面段的端面；
所述管体沿轴向从中心向管体端面，分别设置有外螺纹、管体外圆柱段I、管体外圆柱段II和球形密封面，在管体外圆柱段I和外圆柱段II结合处设置有连接端面；
所述管体与接箍旋合上扣后，管体端面在接箍中心形成对顶过盈配合，接箍上凹槽连接内圆柱密封面段的端面与管体两个不同直径外圆柱段(I和II)连接端面形接触互顶的过盈配合。
所述凹槽连接内圆柱密封面段的端面与内圆柱密封面段之间设置有过渡圆弧。
所述管体端部设置有管体端面，在管体外圆柱段II和管体端面之间设置有球形密封面。
所述内圆柱密封面段为柱面，球形密封面为球面，内圆柱密封面段和球形密封面配合形成应力分布更为合理的密封面。
所述所示接箍和管体上各个连接段之间均设置有过渡圆弧或球面。
所述接箍与管体旋合上扣后，内螺纹与外螺纹、凹槽连接内圆柱密封面段的端面与管体两个不同直径外圆柱段(I和II)连接端面、内圆柱密封面段与球形密封面、两个管体的端面形成四重金属过盈配合。
本实用新型提供的SEW油套管用气密封连接接头，包括一个接箍和两个管体，管体上加工有API标准圆螺纹，接箍上加工有相应的内螺纹，该接头具有以下结构特征：
1、所述接箍上的内螺纹由接箍内圆柱密封面段分为对称的两端，内螺纹收尾处与内圆柱密封面段之间设置有凹槽；所述管体的外螺纹前端设置有长鼻端，鼻端前部设计了球形密封面，球形密封面与外螺纹之间为两个连接在一起的不同直径的外圆柱段(I和II)。管体球形密封面与接箍内圆柱密封面段形成金属过盈配合；两个管体的端面在接箍中心形成对顶过盈配合，管体两个不同直径外圆柱段(I和II)连接端面与接箍凹槽连接内圆柱密封面段的端面之间形成过盈配合。
2、上述接箍和管体上的各个连接段之间均设置有过度圆弧或球面。
3、上述的管体在与接箍进行旋合上扣后，管体端面与接箍中心平面平齐，形成四重密封，分别是内外螺纹之间、外球形密封面与内圆柱密封面段之间、两个管体的端面之间以及管体两个不同直径外圆柱段(I和II)连接端面与接箍凹槽连接内圆柱密封面段的端面之间的过盈配合形成的密封。
与现有技术相比，该接头结构具有显著进步，具体表现在以下几个方面：
1、该螺纹连接结构保留了API标准圆螺纹，具有加工技术成熟，测量简单，互换性强以及操作简易，价格便宜的特点。同时，增加的金属过盈密封保证了该接头结构良好的密封性能。是一种具有较高性价比的SEW油套管用气密封连接接头。
2、内螺纹收尾处与内圆柱密封面段之间设置的凹槽，可以轻松实现用多齿梳刀加工内螺纹，增加了加工效率。在管体和接箍上扣旋合后，管体两个不同直径外圆柱段(I和II)连接端面与接箍凹槽连接内圆柱密封面段的端面接触顶紧，形成扭矩台肩。扭矩台肩的设计不仅提高了接头的抗过扭能力和上扣定位的精准性，而且增加了接头的密封性能。
3、球面对柱面的金属密封结构设计解决了拧接位置不易控制造成的密封面过盈量波动问题，保证了密封面过盈量在设计密封长度内基本保持平均。再以管端对顶形成端面密封，显著提高了接头的密封可靠性。
4、降低了螺纹的过盈量，减小了螺纹的环向应力，降低了接头的应力腐蚀敏感性，提高了螺纹抗粘扣能力。
5、接头螺纹部分采用了API标准圆螺纹，可轻松实现接头现场端与API标准螺纹的互换，与油田现有的作业工具和配件直接配合使用，成本低廉，操作简单。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是接箍结构示意图；
图3是接箍局部放大示意图；
图4是管体结构示意图；
图5是管体局部放大示意图；
附图说明如下：
1-接箍，2-管体，3-内螺纹，4-凹槽，5-凹槽连接内圆柱密封面段的端面，6-过渡圆弧，7-内圆柱密封面段，8-外螺纹，9-管体外圆柱段I，10-管体外圆柱段I和外圆柱段II的连接端面，11-管体外圆柱段II，12-球形密封面，13-管体端面。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型进行详细说明。
参见图1，现有技术中包括一个接箍和两个管体，接箍上设置有内螺纹，管体上设置有外螺纹。
参见图2-图5，一种基于圆螺纹的SEW油套管用气密封连接接头结构，包括接箍和管体，接箍上的内螺纹由内圆柱密封面段分为对称的两段。所述接箍沿轴向从中心向端面分别设置有内圆柱密封面段、过渡圆弧、凹槽连接内圆柱密封面段的端面、凹槽和内螺纹，管体沿轴向从中心向管端依次设置有外螺纹、管体外圆柱段I、管体外圆柱段I和外圆柱段II的连接端面、外圆柱段II、球形密封面以及管体端面。所述接箍上的过渡圆弧与管体外圆柱段II设置有配合间隙。所述接箍上凹槽连接内圆柱密封面段的端面与接箍轴线夹角为90°，所述管体两个不同直径外圆柱段(I和II)连接端面与管体轴线夹角为90°。接箍和管体上各个连接处均设置有过渡圆弧或球面。
本实用新型专利中，接箍与管体旋合上扣后，内螺纹与外螺纹、凹槽连接内圆柱密封面段的端面与管体两个不同直径外圆柱段(I和II)连接端面、内圆柱密封面段与球形密封面、两个管体的端面形成四重金属过盈配合，即四重密封。
按照本实用新型设计方案，提供一种具体规格的产品如下：
产品规格为
钢级为J55或N80。管体及接箍外径、壁厚尺寸参照API5CT标准要求。螺纹锥度为1∶16，每25.4mm长度上8牙螺纹，螺纹牙型角平分线垂直于螺纹轴线，螺纹牙型角为60°螺纹牙型高度为1.81mm，螺纹过盈量选择0.12-0.2mm，管体端面为90°，球形密封面直径为30mm-65mm。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于此，对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本实用新型由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
Claims (6)
1.一种基于圆螺纹的SEW油套管用气密封连接接头结构，
包括管体和接箍，其特征在于：
所述接箍沿轴向从中心向端部，分别设置有内圆柱密封面段、凹槽和内螺纹，接箍上的内螺纹被内圆柱密封面段分为对称的两段，凹槽设置在内圆柱密封面段和内螺纹之间，凹槽与内圆柱密封面段连接处设置有凹槽连接内圆柱密封面段的端面；
所述管体沿轴向从中心向管体端面，分别设置有外螺纹、管体外圆柱段I、管体外圆柱段II和球形密封面，在管体外圆柱段I和外圆柱段II结合处设置有连接端面；
所述管体与接箍旋合上扣后，管体端面在接箍中心形成对顶过盈配合，接箍上凹槽连接内圆柱密封面段的端面与管体两个不同直径外圆柱段I和外圆柱段II连接端面形接触互顶的过盈配合。
2.如权利要求1所述气密封连接接头结构，其特征在于：所述凹槽连接内圆柱密封面段的端面与内圆柱密封面段之间设置有过渡圆弧。
3.如权利要求1所述气密封连接接头结构，其特征在于：所述管体端部设置有管体端面，在管体外圆柱段II和管体端面之间设置有球形密封面。
4.如权利要求1所述气密封连接接头结构，其特征在于：所述内圆柱密封面段为柱面，球形密封面为球面，内圆柱密封面段和球形密封面配合形成应力分布更为合理的密封面。
5.如权利要求1所述气密封连接接头结构，其特征在于：所述所示接箍和管体上各个连接段之间均设置有过渡圆弧或球面。
6.如权利要求1所述气密封连接接头结构，其特征在于：所述接箍与管体旋合上扣后，内螺纹与外螺纹、凹槽连接内圆柱密封面段的端面与管体两个不同直径外圆柱段I和外圆柱段II的连接端面、内圆柱密封面段与球形密封面、两个管体的端面形成四重金属过盈配合。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN 201320220541 CN203257342U (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种基于圆螺纹的sew油套管用气密封连接接头结构 |
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| CN 201320220541 CN203257342U (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种基于圆螺纹的sew油套管用气密封连接接头结构 |
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| CN203257342U true CN203257342U (zh) | 2013-10-30 |
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ID=49469919
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| CN 201320220541 Expired - Lifetime CN203257342U (zh) | 2013-04-26 | 2013-04-26 | 一种基于圆螺纹的sew油套管用气密封连接接头结构 |
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|---|---|
| CN (1) | CN203257342U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10119637B2 (en) | 2013-12-10 | 2018-11-06 | Vallourec Oil And Gas France | Assembly for producing a threaded connection for drilling and operating hydrocarbon wells, and resulting threaded connection |
-
2013
- 2013-04-26 CN CN 201320220541 patent/CN203257342U/zh not_active Expired - Lifetime
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