CN203925326U - 用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头 - Google Patents

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袁鹏斌
陈彪
鲁喜宁
余荣华
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SHANGHAI HILONG DRILL PIPE CO Ltd
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Abstract

本实用新型涉及一种用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头。它包括外螺纹接头和内螺纹接头,外螺纹接头和内螺纹接头的通过沿轴向具有相同锥度的螺纹;外螺纹接头从螺纹段到接头端面依次设有第一外台阶、密封外锥面、第二外台阶,内螺纹接头从螺纹段到接头内端面依次设有第一内台阶、密封内锥面、第二内台阶;外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时密封外锥面与密封内锥面为锥面与锥面过盈密封配合,外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第一外台阶与第一内台阶间隙配合,外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第二外台阶与第二内台阶间隙配合。本实用新型的抗扭强度高于API标准钻杆接头,同时具有很高的气、液密封能力,因此特别适用于高压气井、超深井、水平井钻井作业中钻杆测试的需要。

Description

用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头
技术领域
本实用新型涉及在深井、超深井及特殊油气井的钻采过程中使用的钻杆接头,特别是一种用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头。
背景技术
随着石油勘探技术的发展和勘探领域的扩大,深部油气藏、高温高压油气藏、含硫油气藏、凝析油气藏等特殊油气藏相继被发现,高温高压井及其特殊井的测试技术开始得到广泛应用,油气钻采迫切需要一种既具有较高的抗扭强度又具有较高的气密封钻杆接头,以满足高压气井,深井,超深井作业中的需要。
现有API标准的设计中,钻杆接头无密封设计。在中国专利200520039379.3中提供了一种气密封接头结构,但由于在该钻杆接头中使用有机材料密封圈方式进行密封,密封能力有限,且只是在主台肩位置有密封设计。中国专利200520039378.9和200920208129.6提供了一种金属气密封结构,两个专利中金属密封结构均为锥面对球面过盈配合密封,密封接触面为环形线密封,密封能力有限,球面密封接触面要求极精细的加工,使用过程中密封面损伤较大,再次精修难度较大,不适合石油钻杆接头经常拆卸的工作环境。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,主要解决上述现有技术所存在的技术问题,本实用新型的抗扭强度高于API标准钻杆接头,同时具有很高的气、液密封能力,因此特别适用于高压气井、超深井、水平井钻井作业中钻杆测试的需要。
为解决上述技术问题的,本实用新型的技术方案是:
一种用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,包括外螺纹接头和内螺纹接头,所述的外螺纹接头和内螺纹接头沿轴向具有相同锥度的螺纹,其特征在于:所述的外螺纹接头从螺纹段到接头端面依次设有第一外台阶、密封外锥面、第二外台阶,所述的内螺纹接头从螺纹段到接头内端面依次设有第一内台阶、密封内锥面、第二内台阶;所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时密封外锥面与密封内锥面为锥面与锥面过盈密封配合,所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第一外台阶与第一内台阶间隙配合,所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第二外台阶与第二内台阶间隙配合。
所述的用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,其特征在于:所述的外螺纹接头密封外锥面角度范围为5°~25°,密封外锥面长度范围5mm~15mm,所述的内螺纹接头密封内锥面角度范围为10°~30°,密封内锥面长度范围为6mm~14mm;所述的过盈配合在直径方向的最大过盈量为0.10~0.45mm。
所述的用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,其特征在于:所述的第一外台阶和第一内台阶间的锥度为1:6~1:16。
所述的用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,其特征在于:所述的第二外台阶和第二内台阶的锥度为1:6~1:16。
所述的用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,其特征在于:所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时外螺纹接头端面与内螺纹接头内端面的间隙≤0.5mm。
本实用新型的钻杆接头采用的这种结构,其抗扭强度不但高于API标准钻杆接头,而且高于一般的双台肩钻杆接头,其抗扭强与API标准钻杆接头相比提高50%~75%左右,金属锥面密封结构具有密封接触面长、密封压力高、加工简单、耐磨损等特点,可以满足高压气井、超深井、水平井钻井作业中钻杆测试的需要,因此具备良好的推广及应用情景。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
具体实施方式
如图1,本实用新型公开了一种用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头。它包括外螺纹接头1和内螺纹接头2,外螺纹接头1从螺纹段11到接头端面12依次设有第一外台阶13、密封外锥面14、第二外台阶15,所述内螺纹接头2从螺纹段21到接头内端面22依次设有第一内台阶23、密封内锥面24、第二内台阶25。
外螺纹接头1和内螺纹接头2螺纹旋合完成时密封外锥面14与密封内锥面24过盈配合,第一外台阶13与第一内台阶23间隙配合,第二外台阶15与第二内台阶25间隙配合。
外螺纹接头1密封外锥面14角度范围为5°~25°,密封外锥面14长度范围5mm~15mm,内螺纹接头2密封内锥面24角度范围为10°~30°,密封内锥面24长度范围为6mm~14mm;过盈配合在直径方向的最大过盈量为0.10~0.45mm。
第一外台阶13和第一内台阶23的锥度为1:6~1:16。
第二外台阶15和第二内台阶25的锥度为1:6~1:16。
所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时外螺纹接头端面12与内螺纹接头内端面22的间隙≤0.5mm。
在超扭矩上扣或者在井下扭矩过大时,外螺纹接头端面12和内螺纹接头内端面22之间的间隙逐渐减小直至消失,是接头部分形成了一个刚性体,从而提高接头的抗扭强度和抗弯能力,同时因为外螺纹接头端面12和内螺纹接头内端面22形成的刚性体,在一定程度上会防止胀扣。
与此同时,由于外螺纹接头1与内螺纹接头2之间密封外锥面14与密封内锥面24的金属过盈配合密封,并且金属过盈密封直径方向的最大过盈量为0.15~0.45mm,因此具有很高的气、液密封能力。
由于本实用新型的抗扭强度高于API标准钻杆接头,同时具有很高的气、液密封能力,因此特别适用于高压气井、超深井、水平井钻井作业中钻杆测试的需要。
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 (5)

1.一种用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,包括外螺纹接头和内螺纹接头,所述的外螺纹接头和内螺纹接头沿轴向具有相同锥度的螺纹,其特征在于:所述的外螺纹接头从螺纹段到接头端面依次设有第一外台阶、密封外锥面、第二外台阶,所述的内螺纹接头从螺纹段到接头内端面依次设有第一内台阶、密封内锥面、第二内台阶;所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时密封外锥面与密封内锥面为锥面与锥面过盈密封配合,所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第一外台阶与第一内台阶间隙配合,所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第二外台阶与第二内台阶间隙配合。
2.根据权利要求1所述的用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,其特征在于:所述的外螺纹接头密封外锥面角度范围为5°~25°,密封外锥面长度范围5mm~15mm,所述的内螺纹接头密封内锥面角度范围为10°~30°,密封内锥面长度范围为6mm~14mm;所述的过盈配合在直径方向的最大过盈量为0.10~0.45mm。
3.根据权利要求1所述的用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,其特征在于:所述的第一外台阶和第一内台阶间的锥度为1:6~1:16。
4.根据权利要求1所述的用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,其特征在于:所述的第二外台阶和第二内台阶的锥度为1:6~1:16。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的用于油气钻采的高抗扭高压密封钻杆接头,其特征在于:所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时外螺纹接头端面与内螺纹接头内端面的间隙≤0.5mm。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106437552A (zh) * 2016-11-15 2017-02-22 东营威玛石油钻具有限公司 一种高密封钻杆接头
CN106437551A (zh) * 2016-11-15 2017-02-22 东营威玛石油钻具有限公司 一种密封性能优良的高抗扭钻杆接头
WO2017215183A1 (zh) * 2016-06-15 2017-12-21 东营威玛石油钻具有限公司 一种高抗扭钻杆接头

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