CN217559254U - 一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构，包括双级外接头和双级内接头；所述双级外接头，两侧端部墩粗加厚，其中左侧加工接头内螺纹，右侧依次设置外第二级密封抗扭结构、二级外螺纹、外中部抗扭结构、一级外螺纹和外第一级密封抗扭结构，所述双级内接头，一侧端部墩粗加厚，墩粗后依次加工内第二级密封抗扭结构、二级内螺纹、内中部抗扭结构、一级内螺纹和内第一级密封抗扭结构，本实用新型的有益效果是：采用直连形式避免了现有油管短接或者是油管转换接头采用接箍的连接形式，简化了结构，减低了成本；同时采用圆柱直螺纹，其可加工性好成品合格率高，提高了生产效率，也进一步降低成本，有利于批量和规模化生产和推广。

Description

一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构

技术领域

本实用新型涉及油气钻采管材螺纹连接技术领域，特别涉及一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构。

背景技术

我国最常用的油管接头特别是转换接头的主要形式是采用API标准的油管螺纹，这种产品技术成熟，易于加工。然而，API标准的油管转换接头特别是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。

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，由此对油管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)标准不加厚油管螺纹和偏外加厚油管螺纹在气密封性、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，特别是在超深井复合载荷作用下，标准API螺纹已无法满足高压高扭大弯度的需求迫使人们去研究开发性能更加可靠的高性能特殊螺纹。

目前国内外业内部分厂家通过加长螺纹长度，设置扭矩台肩的方法来解决上述问题，这些方法都有个共性，即是都采单级设计，想通过在一级螺纹上加长承载载荷螺纹的长度来抵抗高复合载荷，使用效果始终不理想。其一个主要原因是一条螺纹的有效螺纹数量是有限的，其它螺纹承载能力有限，特别是在高弯、高扭工况的作用下，几乎不起作用很容易失效，最后造成质量事故。

鉴于此，本申请提供一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构，以满足油气井日益发展的需求。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构，包括双级外接头和双级内接头；

所述双级外接头，两侧端部墩粗加厚，其中左侧加工接头内螺纹，右侧依次设置外第二级密封抗扭结构、二级外螺纹、外中部抗扭结构、一级外螺纹和外第一级密封抗扭结构，其中，外第二级密封抗扭结构包括外第二密封抗扭锥面、外圆弧和应力释放槽，所述外中部抗扭结构包括外中部抗扭台肩和外中部圆柱面，所述外第一级密封抗扭结构包括外一级密封锥面和外一级密封台肩；

所述双级内接头，一侧端部墩粗加厚，墩粗后依次加工内第二级密封抗扭结构、二级内螺纹、内中部抗扭结构、一级内螺纹和内第一级密封抗扭结构，其中，内第二级密封抗扭结构包括内第二密封抗扭锥面、内圆弧和内圆柱，所述内中部抗扭结构包括中部抗扭台肩和内中部圆柱面，所述内第一级密封抗扭结构包括内一级密封锥面和内一级密封台肩，另一侧加工接头外螺纹；

螺纹旋转啮合使用时，双级外接头的二级外螺纹、一级外螺纹分别旋入双级内接头的二级内螺纹和一级内螺纹，逐渐旋紧依次使内第二密封抗扭锥面、中部抗扭台肩和内一级密封锥面分别与外第二密封抗扭锥面、外中部抗扭台肩和外一级密封锥面逐渐接触直至产生过盈配合。

其中，在高负载使用状态时，随着负载的增加，外一级密封台肩与内一级密封台肩逐渐接触直至产生过盈配合。

其中，所述二级外螺纹、一级外螺纹和二级内螺纹、一级内螺纹的牙型结构相同，均为圆柱螺纹，其中螺距为4.233mm，二级外螺纹外径＞一级外螺纹外径，二级内螺纹大径＞一级内螺纹大径。

其中，外第二密封抗扭锥面夹角＝内第二密封抗扭锥面夹角＝60°，外中部抗扭台肩夹角＝中部抗扭台肩夹角＝90°，内一级密封锥面夹角＝外一级密封锥面夹角＝12°～16°。

其中，双级内接头的产品规格外径＝60.32mm～114.30mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.采用直连形式避免了现有油管短接或者是油管转换接头采用接箍的连接形式，简化了结构，减低了成本；同时采用圆柱直螺纹，其可加工性好成品合格率高，提高了生产效率，也进一步降低成本，有利于批量和规模化生产和推广；

2.金属对金属密封结构的设计，连接强度和气密封效果得到大大提高，确保深井、超深井、高气压井等复杂井况下的气密封效果；

3.双级螺纹结构、多级抗扭台肩的组合设计，大大提高了螺纹接头的抗扭、抗弯强度，确保在高深大斜度、超深大狗腿度、复杂水平井等工况下的抗过载能力。

附图说明

图1所示为本实用新型的装配截面结构示意图；

图2所示为本实用新型的双级外接头结构示意图；

图3所示为本实用新型的外第二级密封抗扭结构放大示意图；

图4所示为本实用新型的外中部抗扭结构放大示意图；

图5所示为本实用新型的外第一级密封抗扭结构放大示意图；

图6所示为本实用新型的双级内接头结构示意图；

图7所示为本实用新型的内第二级密封抗扭结构放大示意图；

图8所示为本实用新型的内中部抗扭结构放大示意图；

图9所示为本实用新型的内第一级密封抗扭结构放大示意图；

图中：1-双级外接头，2-双级内接头，3-接头内螺纹，4-外第二级密封抗扭结构，5-二级外螺纹，6-外中部抗扭结构，7-一级外螺纹，8-外第一级密封抗扭结构，9-内第二级密封抗扭结构，10-二级内螺纹，11-内中部抗扭结构，12-一级内螺纹，13-内第一级密封抗扭结构，14-接头外螺纹，41-外第二密封抗扭锥面、42-外圆弧，43-应力释放槽，61-外中部抗扭台肩，62-外中部圆柱面，81-外一级密封锥面，82-外一级密封台肩，91-内第二密封抗扭锥面，92-内圆弧，93-内圆柱，111-中部抗扭台肩，112-内中部圆柱面，131-内一级密封锥面，132-内一级密封台肩，G-外第二密封抗扭锥面夹角，g-内第二密封抗扭锥面夹角，G2-外中部抗扭台肩夹角，g2-中部抗扭台肩夹角，g3-内一级密封锥面夹角，G3-外一级密封锥面夹角，D2-二级外螺纹外径，D1-一级外螺纹外径，d2-二级内螺纹大径，d1-一级内螺纹大径，D-规格外径。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参阅图1-图9所示，为本实用新型提供的一种实施例结构。

本实施例提供的一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构，包括双级外接头1和双级内接头2；

所述双级外接头1，两侧端部墩粗加厚，其中左侧加工接头内螺纹3，右侧依次设置外第二级密封抗扭结构4、二级外螺纹5、外中部抗扭结构6、一级外螺纹7和外第一级密封抗扭结构8，其中，外第二级密封抗扭结构4包括外第二密封抗扭锥面41、外圆弧42和应力释放槽43，所述外中部抗扭结构6包括外中部抗扭台肩61和外中部圆柱面62，所述外第一级密封抗扭结构8包括外一级密封锥面81和外一级密封台肩82；

所述双级内接头2，一侧端部墩粗加厚，墩粗后依次加工内第二级密封抗扭结构9、二级内螺纹10、内中部抗扭结构11、一级内螺纹12和内第一级密封抗扭结构13，其中，内第二级密封抗扭结构9包括内第二密封抗扭锥面91、内圆弧92和内圆柱93，所述内中部抗扭结构11包括中部抗扭台肩111和内中部圆柱面112，所述内第一级密封抗扭结构13包括内一级密封锥面131和内一级密封台肩132，另一侧加工接头外螺纹14；

螺纹旋转啮合使用时，双级外接头1的二级外螺纹5、一级外螺纹7分别旋入双级内接头2的二级内螺纹10和一级内螺纹12，逐渐旋紧依次使内第二密封抗扭锥面91、中部抗扭台肩111和内一级密封锥面131分别与外第二密封抗扭锥面41、外中部抗扭台肩61和外一级密封锥面81逐渐接触直至产生过盈配合。

在优选的实施例中，在高负载使用状态时，随着负载的增加，外一级密封台肩82与内一级密封台肩132逐渐接触直至产生过盈配合。

在优选的实施例中，所述二级外螺纹5、一级外螺纹7和二级内螺纹10、一级内螺纹12的牙型结构相同，均为圆柱螺纹，其中螺距为4.233mm，二级外螺纹外径D2＞一级外螺纹外径D1，二级内螺纹大径d2＞一级内螺纹大径d1。

在优选的实施例中，外第二密封抗扭锥面夹角G＝内第二密封抗扭锥面夹角g＝60°，外中部抗扭台肩夹角G2＝中部抗扭台肩夹角g2＝90°，内一级密封锥面夹角g3＝外一级密封锥面夹角G3＝12°～16°。

在优选的实施例中，双级内接头2的产品规格外径D＝60.32mm～114.30mm。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构，其特征在于，包括双级外接头(1)和双级内接头(2)；

所述双级外接头(1)，两侧端部墩粗加厚，其中左侧加工接头内螺纹(3)，右侧依次设置外第二级密封抗扭结构(4)、二级外螺纹(5)、外中部抗扭结构(6)、一级外螺纹(7)和外第一级密封抗扭结构(8)，其中，外第二级密封抗扭结构(4)包括外第二密封抗扭锥面(41)、外圆弧(42)和应力释放槽(43)，所述外中部抗扭结构(6)包括外中部抗扭台肩(61)和外中部圆柱面(62)，所述外第一级密封抗扭结构(8)包括外一级密封锥面(81)和外一级密封台肩(82)；

所述双级内接头(2)，一侧端部墩粗加厚，墩粗后依次加工内第二级密封抗扭结构(9)、二级内螺纹(10)、内中部抗扭结构(11)、一级内螺纹(12)和内第一级密封抗扭结构(13)，其中，内第二级密封抗扭结构(9)包括内第二密封抗扭锥面(91)、内圆弧(92)和内圆柱(93)，所述内中部抗扭结构(11)包括中部抗扭台肩(111)和内中部圆柱面(112)，所述内第一级密封抗扭结构(13)包括内一级密封锥面(131)和内一级密封台肩(132)，另一侧加工接头外螺纹(14)；

螺纹旋转啮合使用时，双级外接头(1)的二级外螺纹(5)、一级外螺纹(7)分别旋入双级内接头(2)的二级内螺纹(10)和一级内螺纹(12)，逐渐旋紧依次使内第二密封抗扭锥面(91)、中部抗扭台肩(111)和内一级密封锥面(131)分别与外第二密封抗扭锥面(41)、外中部抗扭台肩(61)和外一级密封锥面(81)逐渐接触直至产生过盈配合。

2.根据权利要求1所述的一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构，其特征在于，在高负载使用状态时，随着负载的增加，外一级密封台肩(82)与内一级密封台肩(132)逐渐接触直至产生过盈配合。

3.根据权利要求1所述的一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构，其特征在于，所述二级外螺纹(5)、一级外螺纹(7)和二级内螺纹(10)、一级内螺纹(12)的牙型结构相同，均为圆柱螺纹，其中螺距为4.233mm，二级外螺纹外径(D2)＞一级外螺纹外径(D1)，二级内螺纹大径(d2)＞一级内螺纹大径(d1)。

4.根据权利要求1所述的一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构，其特征在于，外第二密封抗扭锥面夹角(G)＝内第二密封抗扭锥面夹角(g)＝60°，外中部抗扭台肩夹角(G2)＝中部抗扭台肩夹角(g2)＝90°，内一级密封锥面夹角(g3)＝外一级密封锥面夹角(G3)＝12°～16°。

5.根据权利要求1所述的一种直连型双级圆柱特殊油管螺纹连接结构，其特征在于，双级内接头(2)的产品规格外径(D)＝60.32mm～114.30mm。

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