CN208587109U - 一种具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，包括母扣和公扣，所述母扣上从左到右依次设置有内螺纹、母扣球形密封面、母扣锥面密封面、母扣扭矩台肩面，所述公扣上从左到右依次设置有外螺纹，公扣柱形密封面、公扣锥面密封面、公扣扭矩台肩面。所述母扣和所述公扣通过所述内螺纹和所述外螺纹啮合在一起，所述母扣球形密封面和所述公扣柱形密封面紧密接触，所述母扣锥面密封面和所述公扣锥面密封面紧密接触，所述母扣扭矩台肩面和所述公扣扭矩台肩面紧密接触。所述公扣密封端紧邻公扣扭矩台肩面的内表面为圆锥面。通过本实用新型，以解决现有技术存在的传统油管螺纹接头管材在高压循环载荷作用下容易发生失效的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种油管螺纹接头，具体涉及一种具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头。
背景技术
近年来，随着老油气井的枯竭以及新油气井所在区域的地质情况更加复杂，随着油气井开采深度也越来越深，井的压力也越来越大。这样对管的安全性和密封性，尤其是密封性，使用性能要求也越来越高。
目前在油气井开采过程中，大多管材在高压循环载荷作用下容易发生管螺纹接头失效，这样给施工单位以及甲方公司造成很大的经济损失。
随着钻井深度的增加，管子承受的外部压力和内压也越来越大，这就需要油管接头也能承受很高的外部压力和内部压力载荷。
实用新型内容
本实用新型提供一种具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，以解决现有技术存在的传统油管螺纹接头管材在高压循环载荷作用下容易发生失效的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，包括母扣和公扣，所述母扣上从左到右依次设置有内螺纹、母扣球形密封面、母扣锥面密封面、母扣扭矩台肩面，所述公扣上从左到右依次设置有外螺纹，公扣柱形密封面、公扣锥面密封面、公扣扭矩台肩面。所述母扣和所述公扣通过所述内螺纹和所述外螺纹啮合在一起，所述母扣球形密封面和所述公扣柱形密封面紧密接触，所述母扣锥面密封面和所述公扣锥面密封面紧密接触，所述母扣扭矩台肩面和所述公扣扭矩台肩面紧密接触。所述公扣密封端紧邻公扣扭矩台肩面的内表面为圆锥面。所述母扣扭矩台肩面与母扣锥面密封面过渡处的母扣圆弧弧度小于公扣扭矩台肩面与公扣锥面密封面过渡处的公扣圆弧弧度。
所述内螺纹的承载面角度β2为0°～10°,导向面角度β1为5°～15°，所述外螺纹的承载面角度β3为0°～10°,导向面角度β4为5°～15°。
所述母扣球形密封面和公扣柱形密封面过盈配合，所述母扣锥面密封面和公扣锥面密封面也是过盈配合，过盈量均处于0.15～0.50mm之间。
所述母扣球形密封面和母扣锥面密封面之间采用圆弧圆滑过渡，公扣柱形密封面和公扣锥面密封面同样也是圆弧过渡配合。
所述圆弧的半径为0.3mm～1.0mm。
所述母扣球形密封面的球形半径为2.0mm～10.0mm。
所述母扣锥面密封面的角度在25°～35°之间，且所述母扣锥面密封面的轴向长度在 10mm～20mm之间，所述公扣锥面密封面的角度在25°～35°之间，且所述公扣锥面密封面的轴向长度在10mm～20mm之间。
所述母扣扭矩台肩面端部设置有-15°～-25°的反向倒角α1，所述公扣扭矩台肩面端部设置有-15°～-25°的反向倒角α2。
所述圆锥面的锥度为0°～10°，所述密封鼻子长度为5～8mm。
本实用新型带来的有益效果：本实用新型提供的油管螺纹接头通过在母扣上设置母扣球形密封面、母扣锥面密封面、母扣扭矩台肩面，在公扣上设置公扣柱形密封面、公扣锥面密封面、公扣扭矩台肩面，公、母扣通过螺纹齿合连接起来，直到公扣的台肩面接触母扣的台肩面，此时公扣的密封锥面与母扣密封面锥面形成过盈配合，母扣密封球面与公扣圆柱密封面形成过盈配合，多个密封面相互不影响，提高了油管的密封性能，确保本实用新型产品具有更加可靠的密封性能。
附图说明
图1是本实用新型实施例的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头。
图2是图1中I的局部结构放大示意图。
图3是图2中母扣的局部结构放大示意图。
图4是图3中M的局部结构放大示意图。
图5是图2中公扣的局部结构放大示意图。
图6是图5中N的局部结构放大示意图。
其中，A-母扣，B-公扣，1-内螺纹，2-外螺纹，3-母扣球形密封面，4-公扣柱形密封面， 5-圆弧，6-母扣锥面密封面，7-公扣锥面密封面，8-母扣圆弧，9-公扣圆弧，10-母扣扭矩台肩面，11-公扣扭矩台肩面，12-圆锥面，13-密封鼻子长度。
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，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步地详细说明。
如图1-6所示，本实用新型提供的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，包括母扣A和公扣B，所述母扣A上从左到右依次设置有内螺纹1、母扣球形密封面3、母扣锥面密封面6、母扣扭矩台肩面10，所述公扣B上从左到右依次设置有外螺纹2，公扣柱形密封面4、公扣锥面密封面7、公扣扭矩台肩面11。所述母扣A和所述公扣B通过所述内螺纹1 和所述外螺纹2啮合在一起，所述母扣球形密封面3和所述公扣柱形密封面4紧密接触，所述母扣锥面密封面6和所述公扣锥面密封面7紧密接触，所述母扣扭矩台肩面10和所述公扣扭矩台肩面11紧密接触。所述公扣B密封端紧邻公扣扭矩台肩面11的内表面为圆锥面12。所述母扣扭矩台肩面10与母扣锥面密封面6过渡处的母扣圆弧8弧度小于公扣扭矩台肩面 11与公扣锥面密封面7过渡处的公扣圆弧9弧度。
进一步来说，所述内螺纹1的承载面角度β2为0°～10°,导向面角度β1为5°～15°，所述外螺纹2的承载面角度β3为0°～10°,导向面角度β4为5°～15°。
所述母扣球形密封面3和公扣柱形密封面4过盈配合，所述母扣锥面密封面6和公扣锥面密封面7也是过盈配合，过盈量均处于0.15～0.50mm之间。
所述母扣球形密封面3和母扣锥面密封面6之间采用圆弧5圆滑过渡，公扣柱形密封面 4和公扣锥面密封面7同样也是圆弧过渡配合。
所述圆弧5的半径为0.3mm～1.0mm。
所述母扣球形密封面3的球形半径为2.0mm～10.0mm。
所述母扣锥面密封面6的角度在25°～35°之间，且所述母扣锥面密封面6的轴向长度在 10mm～20mm之间，所述公扣锥面密封面7的角度在25°～35°之间，且所述公扣锥面密封面 7的轴向长度在10mm～20mm之间。
所述母扣扭矩台肩面10端部设置有-15°～-25°的反向倒角α1，所述公扣扭矩台肩面11端部设置有-15°～-25°的反向倒角α2。
所述圆锥面12的锥度为0°～10°，所述密封鼻子长度13为5～8mm。
在本实施例中，本实用新型涉及一种石油天然气无缝套管特殊扣行业管用螺纹接头，其包括加工有外螺纹连接的公扣和加工有内螺纹连接的母扣，其包括具有接触表面的公扣和母扣，接触表面包括螺纹部分接触和非螺纹部分接触。螺纹部分接触包括内螺纹齿顶与外螺纹齿底接触，以及内、外螺纹牙的承载面接触。非螺纹部分接触包括内螺纹密封球面和外螺纹圆柱面接触，锥面和锥面接触，以及内外螺纹的台阶面接触。公母扣的台阶面与轴孔的壁面均为圆弧圆滑过渡。内螺纹球形密封和锥面密封，均采用过盈配合。本实用新型中，由内螺纹上的球面与外螺纹圆柱采用过盈的配合方式，即使在锥形密封产生过大的屈服变形而导致密封失效的情况下，球面仍能与锥面保持密封性能，这样的设计能有效提高螺纹接头在恶劣外载下仍保持优良的密封性能。
所述油管螺纹接头是当用液压大钳按照设定的扭矩值将公、母扣连接起来，直到公扣的台阶面接触母扣的台阶面。此时公扣的密封锥面与母扣密封面锥面形成过盈配合，母扣密封球面与公扣圆柱密封面形成过盈配合。两个密封面相互不影响，从而达到预期的气密封性能要求。
按照本实用新型的技术方案，所述油管用螺纹接头是当公母扣按照预期的扭矩连接在一起时，母扣的扭矩台肩面与公扣的扭矩台肩面紧密接触在一起，控制公母扣的上扣位置。同时公母扣的锥形密封面在材料的弹性范围内保持过盈配合，起到密封作用。公母扣的球形密封和圆柱形密封进入过盈密封，从而形成二次过盈密封。
本管用螺纹接头在实际操作时，将公扣通过对扣器套入母扣，油管先采用低转速旋入2 圈左右，接着采用15圈每分钟左右的转速旋入直至最后1～2圈时，最后用低于5圈每分钟的转速进一步旋入到预定位置。
本管用螺纹接头的工作原理是，公母扣锥面接触后形成紧密过盈配合，台肩锥面迅速定位，保证拧接定位精度，拧接的过程中，球面和圆柱也产生过盈配合，台肩不仅定位精确，同时可以减小轴向力，在公扣、母扣配合过程中，大大增加了接头的抗压缩性能，密封性，同时还保证锥形密封面紧密贴合在一起。
综上所述，本实用新型提供的油管螺纹接头通过在母扣上设置母扣球形密封面、母扣锥面密封面、母扣扭矩台肩面，在公扣上设置公扣柱形密封面、公扣锥面密封面、公扣扭矩台肩面，公、母扣通过螺纹齿合连接起来，直到公扣的台肩面接触母扣的台肩面，此时公扣的密封锥面与母扣密封面锥面形成过盈配合，母扣密封球面与公扣圆柱密封面形成过盈配合，多个密封面相互不影响，提高了油管的密封性能，确保本实用新型产品具有更加可靠的密封性能。
以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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权利要求范围之内。
Claims (9)
1.一种具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，包括母扣(A)和公扣(B)，其特征在于，所述母扣(A)上从左到右依次设置有内螺纹(1)、母扣球形密封面(3)、母扣锥面密封面(6)、母扣扭矩台肩面(10)，所述公扣(B)上从左到右依次设置有外螺纹(2)、公扣柱形密封面(4)、公扣锥面密封面(7)、公扣扭矩台肩面(11)，所述母扣(A)和所述公扣(B)通过所述内螺纹(1)和所述外螺纹(2)啮合在一起，所述母扣球形密封面(3)和所述公扣柱形密封面(4)紧密接触，所述母扣锥面密封面(6)和所述公扣锥面密封面(7)紧密接触，所述母扣扭矩台肩面(10)和所述公扣扭矩台肩面(11)紧密接触，所述公扣(B)密封端紧邻公扣扭矩台肩面(11)的内表面为圆锥面(12)，所述母扣扭矩台肩面(10)与母扣锥面密封面(6)过渡处的母扣圆弧(8)弧度小于公扣扭矩台肩面(11)与公扣锥面密封面(7)过渡处的公扣圆弧(9)弧度。
2.如权利要求1所述的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，其特征在于，所述内螺纹(1)的承载面角度β2为0°～10°,导向面角度β1为5°～15°，所述外螺纹(2)的承载面角度β3为0°～10°,导向面角度β4为5°～15°。
3.如权利要求1所述的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，其特征在于，所述母扣球形密封面(3)和公扣柱形密封面(4)过盈配合，所述母扣锥面密封面(6)和公扣锥面密封面(7)也是过盈配合，过盈量均处于0.15～0.50mm之间。
4.如权利要求1所述的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，其特征在于，所述母扣球形密封面(3)和母扣锥面密封面(6)之间采用圆弧(5)圆滑过渡。
5.如权利要求4所述的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，其特征在于，所述圆弧(5)的半径为0.3mm～1.0mm。
6.如权利要求1所述的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，其特征在于，所述母扣球形密封面(3)的球形半径为2.0mm～10.0mm。
7.如权利要求1所述的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，其特征在于，所述母扣锥面密封面(6)的角度在25°～35°之间，且所述母扣锥面密封面(6)的轴向长度在10mm～20mm之间，所述公扣锥面密封面(7)的角度在25°～35°之间，且所述公扣锥面密封面(7)的轴向长度在10mm～20mm之间。
8.如权利要求1所述的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，其特征在于，所述母扣扭矩台肩面(10)端部设置有-15°～-25°的反向倒角α1，所述公扣扭矩台肩面(11)端部设置有-15°～-25°的反向倒角α2。
9.如权利要求1所述的具有多重密封面螺纹正角度的油管螺纹接头，其特征在于，所述圆锥面(12)的锥度为0°～10°，所述公扣柱形密封面(4)和公扣锥面密封面(7)形成的密封鼻子长度(13)为5～8mm。
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