CN206129181U - 一种油套管的螺纹接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油套管的螺纹接头，包括螺纹结构、密封结构、扭矩台肩，所述螺纹结构为单独配合连接在一起且独立于所述密封结构与所述扭矩台肩之外，所述密封结构与所述扭矩台肩配合连接成一体，且之间形成有母螺纹金属面与公螺纹金属面，所述母螺纹金属面与公螺纹金属面径向密封可为锥面/锥面、锥面/球面、柱面/球面、柱面/柱面、球面/球面中的任一种结构形式。本实用新型油套管的螺纹接头通过改进整体结构，把连接功能和密封功能由不同的结构承担，螺纹结构只承担连接功能，且优化螺纹结构外形来减少各种粘扣现象，密封结构与扭矩台肩配合连接成一体来实现密封功能，提高抗复合载荷能力以满足日益苛刻的钻井需求。

Description

一种油套管的螺纹接头

技术领域

本实用新型涉及一种油套管的螺纹接头。

背景技术

油套管是石油和天然气开采中必不可少的一种石油专用管材，其中连接螺纹是整个管柱中最薄弱的环节，随着油、气井钻井条件的日益苛刻，目前的油套管的API短圆螺纹及长圆螺纹、API偏梯形螺纹已经难以满足现有使用要求，例如，API标准圆螺纹虽然具有密封性能好、互换性好，但连接强度低，只有管体的60％～80％；API偏梯形螺纹虽然连接强度好，但由于齿形结构设计问题，导致其密封性能差，API螺纹不仅要承担连接功能，而且要承担密封功能，所以对API螺纹接头来说，不论是圆螺纹形式还是偏梯形螺纹形式，既使接头的加工公差为零，接头拧紧后，内、外螺纹之间都会产生一定的配合间隙，该间隙呈螺旋状，可连通套管的内外空间，形成流体的泄漏通道，只有依靠螺纹脂填充，API螺纹才能起到密封作用。但是螺纹脂易于挥发变质，尤其是当井下温度较高时，挥发和变质更快，这时其堵塞泄漏通道的作用显著下降，当接头内流体尤其是气体的压力较高时，API螺纹接头很容易发生泄漏事故。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种密封性能良好的油套管的螺纹接头。

为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决：

一种油套管的螺纹接头，包括螺纹结构、密封结构、扭矩台肩，所述螺纹结构为单独配合连接在一起且独立于所述密封结构与所述扭矩台肩之外，所述密封结构与所述扭矩台肩配合连接成一体，且之间形成有母螺纹金属面与公螺纹金属面，所述母螺纹金属面与所述公螺纹金属面呈径向密封，且母螺纹金属面与公螺纹金属面径向密封可为锥面/锥面、锥面/球面、柱面/球面、柱面/柱面、球面/球面中的任一种结构形式。

作为本实用新型的进一步改进，所述公螺纹金属面与所述扭矩台肩的轴向夹角为-15°。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺纹结构为偏梯形螺纹且外形结构为钩形扣外形。

作为本实用新型的进一步改进，所述螺纹结构上形成有导向面、承载面，所述导向面与所述螺纹结构的径向之间形成有10°的正向夹角，所述承载面与所述螺纹结构的径向之间形成有-3°的反向夹角。

作为本实用新型的进一步改进，所述两个螺纹结构之间呈接箍式连接，且连接后管体内壁与接箍内壁呈平齐状态。

有益效果：本实用新型与现有技术相比较，其具有以下有益效果：

本实用新型油套管的螺纹接头通过改进整体结构，把连接功能和密封功能由不同的结构承担，螺纹结构只承担连接功能，且优化螺纹结构外形来减少各种粘扣现象，密封结构与扭矩台肩配合连接成一体来实现密封功能，提高抗复合载荷能力以满足日益苛刻的钻井需求。

附图说明

图1为油套管的螺纹接头的螺纹结构的主视剖面图。

图2为油套管的螺纹接头的密封结构与扭矩台肩配合连接主视剖面图。

具体实施方式

参阅图1、2，一种油套管的螺纹接头，包括螺纹结构1、密封结构2、扭矩台肩3，螺纹结构1为单独配合连接在一起且独立于密封结构2与扭矩台肩3之外，密封结构2与扭矩台肩3配合连接成一体，且之间形成有母螺纹金属面4与公螺纹金属面5径向密封，螺纹结构1为偏梯形螺纹，且螺纹结构1的外形为钩形扣外形，使其加工相对简单且与管体强度相当，螺纹结构1的起始螺纹处采取去除不完整扣方式进行加工，这样做的目的是为了入扣容易且不易错扣，两个螺纹结构1之间采用接箍式连接，这是为了使其连接强度达到或超过管体，而且连接后管体内壁与接箍内壁平齐，有效地减少了气体或液体在管道内的紊流现象，减少了能量的损失，螺纹结构1上形成有导向面11、承载面12，导向面11与螺纹结构1的径向之间形成有10°的正向夹角，承载面12与螺纹结构1的径向之间形成有-3°的反向夹角，这样两个螺纹结构1接箍式连接后，导向面11之间的公扣齿峰上间隙增大，承载面12之间入口侧面的间隙减小，使两个螺纹结构1之间的抗拉强度与抗压强度增强，这种设计具有优越的结构强度(包含抗弯、抗压)，可以保证两个螺纹结构1接箍式连接后不发生脱扣失效，而且加工方便，同时螺纹结构1几何外形的优化减少了各种粘扣现象，甚至是缺少丝扣油的情况下，适用于大位移与长水平井段中，且便于后期检测，降低螺纹接头的成本。

进一步，密封部分2与扭矩台肩3之间形成有母螺纹金属面4与公螺纹金属面5径向密封，同时扭矩台肩3还可以准确控制上扣位置来分担螺纹结构1的扭矩，其中母螺纹金属面4与公螺纹金属面5径向密封可分为锥面/锥面、锥面/球面、柱面/球面、柱面/柱面、球面/球面等结构形式。根据螺纹接头密封机理，密封面上的接触压力越高、接触面积越宽，则对接头的密封越有利，母螺纹金属面4与公螺纹金属面5若选择锥面/锥面形式，则接触面积较宽，在同样的接触压力下可获得较好的密封效果，从这个角度讲，锥面/锥面形式有利于得到更好的密封性能，公螺纹金属面5与扭矩台肩3的轴向夹角为-15°，这样扭矩台肩3能提供正扭矩止动，在上扣时扭矩精确，并减少螺纹接头的环向应力，同时由-15°反向角导致的楔式效应使螺纹接头具有优异的结构强度，大大提高了螺纹接头的复合承载能力，即使在弯曲及复合载荷作用下，仍能保持扭矩台肩3上的表面压力，提高了抗复合载荷能力，仍可提供优异的气密性，比如在大位移或长水平井段使用这种密封仍然可靠，经过重复不断的上卸扣，密封性能依然良好。

综上所述，本实用新型油套管的螺纹接头通过改进整体结构，把连接功能和密封功能由不同的结构承担，螺纹结构只承担连接功能，且优化螺纹结构外形来减少各种粘扣现象，密封结构与扭矩台肩配合连接成一体来实现密封功能，提高抗复合载荷能力以满足日益苛刻的钻井需求。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.一种油套管的螺纹接头，包括螺纹结构(1)、密封结构(2)、扭矩台肩(3)，其特征在于，所述螺纹结构(1)为单独配合连接在一起且独立于所述密封结构(2)与所述扭矩台肩(3)之外，所述密封结构(2)与所述扭矩台肩(3)配合连接成一体，且之间形成有母螺纹金属面(4)与公螺纹金属面(5)，所述母螺纹金属面(4)与所述公螺纹金属面(5)呈径向密封，且母螺纹金属面(4)与公螺纹金属面(5)径向密封可为锥面/锥面、锥面/球面、柱面/球面、柱面/柱面、球面/球面中的任一种结构形式。

2.根据权利要求1所述的油套管的螺纹接头，其特征在于，所述公螺纹金属面(5)与所述扭矩台肩(3)的轴向夹角为-15°。

3.根据权利要求1所述的油套管的螺纹接头，其特征在于，所述螺纹结构(1)为偏梯形螺纹且外形结构为钩形扣外形。

4.根据权利要求3所述的油套管的螺纹接头，其特征在于，所述螺纹结构(1)上形成有导向面(11)、承载面(12)，所述导向面(11)与所述螺纹结构(1)的径向之间形成有10°的正向夹角，所述承载面(12)与所述螺纹结构(1)的径向之间形成有-3°的反向夹角。

5.根据权利要求3所述的油套管的螺纹接头，其特征在于，所述两个螺纹结构(1)之间呈接箍式连接，且连接后管体内壁与接箍内壁呈平齐状态。