CN206429199U - 一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍，所述接箍一端设置有内螺纹，另一端设置有焊接坡口，所述接箍上内螺纹的内侧设置有接箍球型密封面9，所述管体球型密封面和接箍球型密封面相配合使用，所述接箍球型密封面与接箍端扭矩台肩的尖点距离L2＝28.90mm‑29.00mm,所述管体球型密封面与管体端扭矩台肩的尖点距离L1＝29.00mm‑29.10mm,且L1‑L2≤0.05mm。球面密封可以更大角度范围内实现弹性密封，球面密封结构可以在轴向、径向多方向上抵消外来扭矩，能很本好地起到抗过载扭矩作用，同时简易的结构又便于在产业上推广和应用。

Description

一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍

技术领域

本实用新型属于石油开采钻井设备技术领域，涉及钻井设备的油管螺纹连接技术，特别涉及一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍。

背景技术

随着社会经济的发展和科学技术的进步，人们对石油能源的依赖性越来越强。这促使了地下深层油气资源的开发利用，油套管是油气钻采过程中不可或缺的专用管材，其质量好坏直接影响到钻采作业的成败和油气井的寿命。而螺纹接头同油套管柱一起在油气井中长期承受拉伸、压缩、弯曲、内压、外压及温度等产生的复合应力的考验，油套管中最薄弱的部分就是螺纹连接处特别是接箍螺纹部分，其质量的好坏直接影响油气井的寿命。经调查，国外油套管接箍失效事故约90％发生在螺纹连接处，国内则高达95％。

API标准的油套管螺纹接头是我国最常用的油套管接头，也是我国各油套管生产厂的主导产品，这种产品技术成熟，易于加工。可是，该油套管接头的接箍螺纹在结构上仍存在一些固有的缺陷，如密封不可靠、抗扭性低以及螺纹易粘扣等，限制了API油套管的使用。

在石油工业的发展过程中，随着油井气钻采作业向更大井深、更高压力和温度、更苛刻工况条件的方向发展以及石油钻采工艺技术自身的进步，石油专用管常用的API标准螺纹接头已难以满足油田的开发要求。虽然API圆螺纹有比较优良的密封性能，但其螺纹部分的连接强度却只相当于管体部分的60％～80％，而API偏梯形螺纹尽管螺纹部分连接强度较高，但密封性能不理想。所以，世界各大石油专用管制造厂都致力于开发连接强度和密封性能更优越的特殊螺纹油井管，尤其是油套管接箍端螺纹方面的设计研发。

随着世界对化石能源需求的急剧攀升和石油可开采量的逐年减小，当前石油开采领域正向深井、超深井、高压油气井、稠油热采井、定向井等的开采方向逐步发展，由此对石油管接箍和管间的密封提出了越来越苛刻的技术要求。以往大量使用的API(美国石油学会)标准圆螺纹和偏梯形螺纹接头在气密封性、连接强度和抗扭性方面都不能够满足开采环境条件恶劣的油气井的需求。迫使人们去研究开发性能更加可靠的特殊螺纹油管接箍。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍，改进螺纹和连接处的结构，提高密封性和抗扭性能，使其更加适应环境条件恶劣的油气井况。

为实现本实用新型的目的，本实用新型提供了一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍，其特征在于，所述接箍一端设置有内螺纹，另一端设置有焊接坡口，所述接箍上内螺纹的内侧设置有接箍球型密封面9，所述管体球型密封面和接箍球型密封面相配合使用，所述接箍球型密封面与接箍端扭矩台肩的尖点距离L2＝28.90mm-29.00mm,所述管体球型密封面与管体端扭矩台肩的尖点距离L1＝29.00mm-29.10mm,且L1-L2≤0.05mm。

其中，所述接箍球型密封面圆弧R＝12.00mm-12.50mm,所述管体球型密封面的圆弧r＝11.50mm-12.00mm,且R-r≥0.20mm。

其中，管体球型密封面与接箍球型密封面配合为弹性圆弧式金属过盈配合，且过盈量＝0.02-0.20mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为，与现有技术单纯锥面密封相比球面密封可以更大角度范围内实现弹性密封，球面密封结构可以在轴向、径向多方向上抵消外来扭矩，能很好地起到抗过载扭矩作用，同时简易的结构又便于在产业上推广和应用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型管体外螺纹端的结构示意图。

图3是本实用新型内螺纹端的结构示意图。

图4是本实用新型螺纹结构的放大示意图。

图中，1-油管管体，2-外螺纹，3-管体球型密封面，4-管体锥面密封面，5-管体端扭矩台肩，6-接箍，7-内螺纹，8-接箍应力释放槽，9-接箍球型密封面，10-接箍锥面密封面，11-接箍端扭矩台肩，Q-承载面角，D-导向面角,C-内镗孔锥角，P-螺距,G-螺纹牙高，管体球型密封面圆弧r，接箍球型密封面圆弧R。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用属于“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、部件或者模块、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1-图4所示，本申请提供了一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍，所述接箍6一端设置有内螺纹7，另一端设置有焊接坡口，所述接箍6上内螺纹7的内侧设置有接箍球型密封面9，所述管体球型密封面3和接箍球型密封面9相配合使用，所述接箍球型密封面9与接箍端扭矩台肩10的尖点距离L2＝28.90mm-29.00mm,所述管体球型密封面3与管体端扭矩台肩5的尖点距离L1＝29.00mm-29.10mm,且L1-L2≤0.05mm。

其中，所述管体球型密封面3的圆弧r＝11.50mm-12.00mm,所述接箍球型密封面9圆弧R＝12.00mm-12.50mm,且R-r≥0.20mm。

其中，管体球型密封面3与接箍球型密封面9配合为弹性圆弧式金属过盈配合，且过盈量＝0.02-0.20mm。

另外上述的结构，可以与下述结构相结合应用，可以起到事半功倍的效果。

所述油管管体1上管体球型密封面3外侧设有管体端扭矩台肩5；接箍6上设有的接箍内螺纹7内侧依次设有接箍应力释放槽8、接箍球型密封面9、接箍锥面密封面10、接箍端扭矩台肩11。

内螺纹和外螺纹啮合，管体锥面密封面3与接箍锥面密封面7配合，同时设置了管体球型密封面3与接箍球型密封面9圆弧式金属过盈配合双重金属密封大大增强油管的密封性，提高了密封效果；油管管体1端上的扭矩台肩3与接箍5端上的扭矩台肩8配合，当外力施加扭矩时能很好的起到抗扭矩作用，同时管体球型密封面3与接箍球型密封面9圆弧式金属过盈配合，使得当外力施加过大扭矩时也能在轴向和径向也能起到抗过载功能，在提高了油管连接处的抗压缩、反扭矩作用，增强了连接能力。

所述外螺纹2和内螺纹6采用新型偏梯形圆锥螺纹，其螺距P设定为10牙/in，螺纹牙顶平行于管材母线；

所述管体锥面密封面4与内螺纹接头锥面密封面10采取锥面过盈配合，其锥面锥度为1：2；

扭矩台肩5与接箍6端上的扭矩台肩11过盈配合,其扭矩角为+10°-+15°角，

所述偏梯形圆锥螺纹的承载面角(Q)设定与垂直面的顺时针方向角度为3.5°～4°之间，导向面角(D)设定在10°之间，内镗孔锥角(C)设定在5°-10°之间,螺纹齿高G为0.9mm～1.1mm；

油管管体1标称外径88.90mm～114.30mm。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍，其特征在于，所述接箍(6)一端设置有内螺纹(7)，另一端设置有焊接坡口，所述接箍(6)上内螺纹(7)的内侧设置有接箍球型密封面(9)，管体球型密封面(3)和接箍球型密封面(9)相配合使用，所述接箍球型密封面(9)与接箍端扭矩台肩(10)的尖点距离L2＝28.90mm-29.00mm,所述管体球型密封面(3)与管体端扭矩台肩(5)的尖点距离L1＝29.00mm-29.10mm,且L1-L2≤0.05mm。

2.根据权利要求1所述的一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍,其特征在于，所述接箍球型密封面(9)圆弧R＝12.00mm-12.50mm,所述管体球型密封面(3)的圆弧r＝11.50mm-12.00mm,且R-r≥0.20mm。

3.根据权利要求1所述的一种金属弹性双重气密封特殊扣接箍,其特征在于，管体球型密封面(3)与接箍球型密封面(9)配合为弹性圆弧式金属过盈配合，且过盈量＝0.02-0.20mm。