CN214787225U - 一种新型的石油开采用油井管连接结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种新型的石油开采用油井管连接结构，涉及石油管道技术领域。包括油井管道，所述油井管道端部外壁上设置外螺纹，所述外螺纹一侧设置环形应力释放槽，所述油井管道端部内壁设置内应力释放槽，所述内应力释放槽一侧设置第一止扭矩台肩，所述油井管道上套设接箍，所述接箍内部上设置内螺纹，所述油井管道和接箍之间通过外螺纹和内螺纹相连接，所述内螺纹一侧设置第二止扭矩台肩，所述第一止扭矩台肩与第二止扭矩台肩位置相对。本实用新型的有益效果在于：增强了接箍与油井管道端部之间进行可靠的密封连接，避免石油从接箍与油井管道端部的连接处泄漏，增强油气井开采石油的整体安全性。
Description
技术领域
本实用新型主要涉及石油管道技术领域，具体是一种新型的石油开采用油井管连接结构。
背景技术
目前，油田企业在开采石油时需要使用油井管道，通常需要将数十根以上的油井管道连接在一起形成管柱，用于输送井下的石油至地面。为连接相邻的两根油井管道，一般都通过接箍采用螺纹连接，而油井管道的两端都是具有外螺纹的圆筒，接箍是具有对称内螺纹的圆筒。因此，为连接的密封性能，采用锥形内外螺纹的拧紧旋合形成管接头，实现对两根油井管道的连接作用。
油井通常要将数十根以上的油井管道通过接箍拧结在一起形成管柱来使用，如果经过使用后使得接箍与油井管道的端部之间螺纹连接的密封性下降的话，会导致石油从接箍与油井管道端部的螺纹连接处的泄漏，甚至造成油井管道从管柱上脱落，这为安全生产带来严重的安全隐患。而随着石油资源的不断减少，石油公司走向了沙漠、海洋、极地等环境恶劣之地，且钻井向地层深度挺进，这对油井管道提出了新的要求。因此，需要开发出一种新的油井管道接箍技术，以保证接箍与油井管道端部之间进行可靠的密封连接，避免石油从接箍与油井管道端部的连接处泄漏，增强油气井开采石油的整体安全性。
实用新型内容
为解决现有技术的不足，本实用新型提供了一种新型的石油开采用油井管连接结构，以保证接箍与油井管道端部之间进行可靠的密封连接，有效避免石油从接箍与油井管道端部的连接处泄漏，增强油气井开采石油的整体安全性，具有重要的实际生产价值。
本实用新型为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
一种新型的石油开采用油井管连接结构，包括油井管道，所述油井管道端部外壁上设置外螺纹，所述外螺纹一侧设置环形应力释放槽，所述油井管道端部内壁设置内应力释放槽，所述内应力释放槽一侧设置第一止扭矩台肩，所述油井管道上套设接箍，所述接箍内部上设置内螺纹，所述油井管道和接箍之间通过外螺纹和内螺纹相连接，所述内螺纹一侧设置第二止扭矩台肩，所述第一止扭矩台肩与第二止扭矩台肩位置相对。
所述油井管道内孔与第一止扭矩台肩之间设置倒角。
对比现有技术，本实用新型的有益效果是：
本实用新型增强了接箍与油井管道端部之间进行可靠的密封连接，避免石油从接箍与油井管道端部的连接处泄漏，增强油气井开采石油的整体安全性。
附图说明
附图1是本实用新型内部结构示意图；
附图2是本实用新型油井管道内部结构示意图；
附图3是本实用新型接箍内部结构示意图。
附图中所示标号：1、油井管道；2、外螺纹；3、环形应力释放槽；4、内应力释放槽；5、第一止扭矩台肩；6、接箍；7、内螺纹；8、第二止扭矩台肩。
具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。
本实用新型中使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接、粘贴等常规手段，同时，为了清楚地表达各构件之间的连接关系和工作原理，说明书附图采用机构运动的简图的方式进行了整理绘制，在此不再详述。
一种新型的石油开采用油井管连接结构，包括油井管道1，所述油井管道1 端部外壁上设置外螺纹2，所述外螺纹2一侧设置环形应力释放槽3，所述油井管道1端部内壁设置内应力释放槽4，所述内应力释放槽4一侧设置第一止扭矩台肩5，所述油井管道1上套设接箍6，所述接箍6内部上设置内螺纹7，所述油井管道1和接箍6之间通过外螺纹2和内螺纹7相连接，所述内螺纹7一侧设置第二止扭矩台肩8，所述第一止扭矩台肩5与第二止扭矩台肩8位置相对。油井管道是按标准限制了直径、壁厚及圆柱度的圆筒体，本体采用热轧方法制造和端部采用机加工方法制造，在油井管道的两端部外表面分布有多圈外螺纹，端部的最前部有抗扭矩台肩。
接箍本体是热轧的空心圆柱体，采用机加工方法制造，接箍的两端内表面对称分布有多圈内螺纹，中间部位有与油井管道的两端部对应的抗扭矩台肩。
油井管道的外螺纹和接箍的内螺纹的形状、大小相对应匹配，以保证能相互啮合，螺纹采用圆锥的梯形螺纹，而且螺纹的轴向截面形状为梯形，动力传递性能相对优越。
随着钻井深度的增加，地层的压力也增加，这要求管体连接处的密封压力也随之增加，要提高密封压力，即接触压力，就要减小加工误差，这会带来成本的上升。为此，采取在管体上增加应力释放环以及减弱接箍的抗扭矩台肩刚度，起到释放制造误差过大所带来的应力过大影响。本发明中，在油井管道的外螺纹和抗扭矩台肩设有外应力释放槽和内应力释放槽以及在接箍的抗扭矩台肩处开槽，这是防止螺纹加工误差以及螺纹与抗扭矩台肩的尺寸误差所导致的螺纹和抗扭矩台肩的加工误差相互干涉，起到弹簧的作用，释放制造误差所造成的应力，避免加工误差所带来的应力过大。
在油井管道的最外端设有第一止扭矩台肩，接箍的中间部位对称设有第二止扭矩台肩，第一止扭矩台肩和第二止扭矩台肩对应设置，两者在拧紧螺纹时刚好发生弹性接触变形，接触应力略大于密封要求的密封压力。
所述油井管道1内孔与第一止扭矩台肩5之间设置倒角。通过倒角能避免出现管体内径与接箍台肩处内径明显差异的现象，一是保证管体止扭矩台肩的径向尺寸不受管体壁厚公差的影响，使油井管止扭矩台肩的接触刚度一致。二是油井管端部的倒角加工能提高管体内孔的圆柱度和尺寸精度，即使不同壁厚的管体内径与统一接箍的内径也能圆滑过渡，避免通径发生急剧变化。
实施例：
本实施例中，内应力释放槽的轴向截面形状是圆弧形，这是防止石油在管路内流动发生瑞流现象；外应力释放槽的轴向截面形状是圆弧底的环形槽，接箍的环形应力释放槽的轴向截面形状采取较窄的圆弧底的环形槽。
具体实现上，内应力释放槽的轴向截面形状优选是半径为10mm的圆弧形，外应力释放槽的轴向截面形状优选宽度为3mm的环形槽和底部圆弧半径为 1.5mm的倒圆弧，接箍的环形应力释放槽的轴向截面形状优选宽度为2mm的环形槽和底部圆弧半径为1.0mm的倒圆弧、槽深度超出止扭矩台肩的2mm。
具体实现上，油井管最外端的扭矩台肩和接箍中间部位的止扭矩台肩要对应设置。油井管最外端的扭矩台肩和螺纹之间的内应力释放槽和外应力释放槽起到弹簧的作用，接箍的两对称止扭矩台肩之间的环形应力释放槽也起到弹簧的作用，这是串联的两个弹簧，其决定了油井管扭矩台肩和接箍扭矩台肩的接触刚度。通过弹簧的变形调节加工误差所带来的应力过大，改善对加工精度的要求，降低生产成本。
如图1所示，对于本实施例来说，其具有的所述接箍内径要等于油井管端部的内径，且接箍的内径是靠机加工保证的，其误差可以忽略。在油井管中最常用和使用量最大的是石油套管，石油套管是热轧的，API5L规定的直径公差为-0.5～1％，在管体直径≥73mm时壁厚公差取+15％～-12.5％。因此，按直径公差取最大和壁厚公差取最小时的尺寸加工接箍，其它情况的管体都要进行倒角加工。
具体实施上，可以准备外径D等于139.7mm和公差为0.8％、壁厚t等于 9.17mm和公差为10％的油井管和外径为153.7的接箍，油井管材质可以选择 P110钢，屈服强度为758～965MPa，抗拉强度≥862MPa。
在这种情况下，管体的最大内径为139.7*(1.0+0.01)-2*9.17*(1.0-12.5)。因此，在本例中，取接箍的内径为139.7*(1.0+0.01)-2*9.17*(1.0-12.5)。当管体的内径小于此数值时，都要倒角。
Claims (2)
1.一种新型的石油开采用油井管连接结构，包括油井管道(1)，其特征在于：所述油井管道(1)端部外壁上设置外螺纹(2)，所述外螺纹(2)一侧设置环形应力释放槽(3)，所述油井管道(1)端部内壁设置内应力释放槽(4)，所述内应力释放槽(4)一侧设置第一止扭矩台肩(5)，所述油井管道(1)上套设接箍(6)，所述接箍(6)内部上设置内螺纹(7)，所述油井管道(1)和接箍(6)之间通过外螺纹(2)和内螺纹(7)相连接，所述内螺纹(7)一侧设置第二止扭矩台肩(8)，所述第一止扭矩台肩(5)与第二止扭矩台肩(8)位置相对。
2.根据权利要求1所述的一种新型的石油开采用油井管连接结构，其特征在于：所述油井管道(1)内孔与第一止扭矩台肩(5)之间设置倒角。
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