CN220226742U - 一种膨胀管接头螺纹及密封结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种膨胀管接头螺纹及密封结构。主要由公螺纹段膨胀管，螺纹接头保护套，母螺纹段膨胀管，倒角密封台肩，螺纹承载面齿顶凸台，螺纹承载面齿根凹槽，密封橡胶槽组成。其特征在于，膨胀管螺纹接头段在受到膨胀锥挤压膨胀时，倒角密封台肩互相挤压且不易发生分离形成密封。螺纹承载面为负角度倒齿形，承载面设有凸台与凹槽，螺纹啮合时凸台与凹槽配合，既提高接触面长度也可以提高螺纹啮合结构强度，不易在膨胀过程发生分离，密封圈受螺纹旋进过程轴向力和膨胀时径向力作用产生密封。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种膨胀管接头螺纹及密封结构，属于油气井建井、完井及修井的开发配套工具领域。
背景技术
膨胀套管接头设计是决定膨胀管柱质量的核心因素之一。为了加工和运输方便，每根套管设计长度为10米左右，套管之间通过螺纹连接组成上百米甚至上千米的套管柱。在井下环境中，螺纹连接处既要承受巨大的内外压力，还要承受套管传递的拉伸载荷。套管连接头应具备两个最基本的要求:接头连接处在膨胀前后都能承受住井下弯曲、拉伸以及挤压等各种载荷；接头连接处在膨胀变形后任然具有良好的密封性能和连接强度。
因为膨胀管下井后面临诸多复杂情况，膨胀管接头部位是极易发生失效部位，因此螺纹接头结构完整性和密封性是影响膨胀管工作寿命的关键。在保证结构强度前提下，利用倒角密封台肩和螺纹导向面及螺纹承载面形成金属密封，利用橡胶挤压参数橡胶密封。
因此,设计出提高膨胀管接头部位强度的膨胀管螺纹及密封结构，是确保提高膨胀管井下工作可靠性的关键。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种膨胀管接头螺纹及密封结构，这种膨胀管螺纹结构能提高接头接触强度，螺纹在受胀过程中不易发生分离导致密封失效，橡胶受挤压对螺纹结构密封；
为达到解决上述问题的目的，本实用新型所采取的技术方案是提供一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其主要由母螺纹段膨胀管、螺纹结构、螺纹接头保护套、公螺纹段膨胀管、倒角密封台肩、密封橡胶槽、螺纹承载面、螺纹承载面齿顶凸台、螺纹导向面、螺纹承载面齿根凹槽、螺纹导向角、螺纹承载面齿顶凸台倒角、螺纹锥度、螺纹承载角、螺纹承载面齿根凹槽倒角、螺纹齿高、螺纹齿距、螺纹齿顶间隙组成。
所述膨胀管接头螺纹及密封结构，公螺纹段膨胀管与母螺纹段膨胀管相连，公螺纹旋转进给过程中，倒角密封台肩啮合时表示螺纹结构啮合完成，密封橡胶槽中橡胶被挤压产生密封，螺纹接头保护套内凸台与螺纹接头外部间隙配合，保证螺纹接头在下入和受胀过程中结构完整性。
所述膨胀管接头螺纹及密封结构，当膨胀作业开始时，倒角密封台肩互相挤压，倒角设置保证了啮合后不易发生翘起，且在受胀后能接触更加紧密，形成第一层金属密封。公螺纹段膨胀管和母螺纹段膨胀管同时受到膨胀锥的扩径挤压，密封槽既受到径向压力，也受到螺纹段啮合后产生的挤压，密封橡胶槽形成第二层橡胶密封。螺纹段，公螺纹导向面与母螺纹导向面互相挤压，公螺纹承载面与母螺纹承载面呈倒齿形互相拉压，同时螺纹承载面齿顶凸台与螺纹承载面齿根凹槽互相配合防止承载面滑移，形成第三层螺纹挤压密封。
所述膨胀管接头螺纹及密封结构，公螺纹承载面齿顶凸台与母螺纹承载面齿根凹槽相配合，既增加了承载面接触面积提高金属密封强度，也使螺纹结构啮合更加牢固，不易在受膨胀过程中产生分离导致膨胀管接头结构失效。
所述膨胀管接头螺纹及密封结构，螺纹结构中，导向角设为9°，承载角设为-10°，齿顶间隙设为0.1mm，齿距为5.28mm，齿高为1.67mm，螺纹承载面齿顶凸台倒角为40°，螺纹承载面齿根凹槽倒角为40°，螺纹旋进过程中，螺纹承载面齿顶凸台与螺纹承载面齿根凹槽能完全配合。
所述膨胀管在受外挤时，记录液压数据变化，统计整理液压数据，用于抗外挤性能评估。
本实用新型与现有技术比较，其有益效果是：一种膨胀管接头螺纹及密封结构，能极大提高膨胀管接头强度，提高膨胀管工作寿命。
附图说明
图1为本实用新型一种膨胀管接头螺纹及密封结构整体示意图；
图2为本实用新型一种膨胀管接头螺纹及密封结构三维示意图；
图3为本实用新型一种膨胀管接头螺纹及密封结构公螺纹段膨胀管和母螺纹段膨胀管；
图4为本实用新型一种膨胀管接头螺纹及密封结构中螺纹啮合示意图；
图5为本实用新型一种膨胀管接头螺纹及密封结构螺纹详细参数设置示意图；
图中：1-母螺纹段膨胀管；2-螺纹结构；3-螺纹接头保护套；4-公螺纹段膨胀管；5-倒角密封台肩；6-密封橡胶槽；7-螺纹承载面；8-螺纹承载面齿顶凸台；9-螺纹导向面；10-螺纹承载面齿根凹槽；11-螺纹导向角；12-螺纹承载面齿顶凸台倒角；13-螺纹锥度；14-螺纹承载角；15-螺纹承载面齿根凹槽倒角；16-螺纹齿高；17-螺纹齿距；18-螺纹齿顶间隙。
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本实用新型的具体实施方式。
本实用新型提供一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于公螺纹段膨胀管与母螺纹段膨胀管相连，公螺纹旋转进给过程中，倒角密封台肩啮合时表示螺纹结构啮合完成，密封橡胶槽中橡胶被挤压产生密封，螺纹接头保护套内凸台与螺纹接头外部间隙配合，保证螺纹接头在下入和受胀过程中结构完整性。
本实用新型提供一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于当膨胀作业开始时，倒角密封台肩互相挤压，倒角设置保证了啮合后不易发生翘起，且在受胀后能接触更加紧密，形成第一层金属密封。公螺纹段膨胀管和母螺纹段膨胀管同时受到膨胀锥的扩径挤压，密封槽既受到径向压力，也受到螺纹段啮合后产生的挤压，密封橡胶槽形成第二层橡胶密封。螺纹段，公螺纹导向面与母螺纹导向面互相挤压，公螺纹承载面与母螺纹承载面呈倒齿形互相拉压，同时螺纹承载面齿顶凸台与螺纹承载面齿根凹槽互相配合防止承载面滑移，形成第三层螺纹挤压密封。
本实用新型提供一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于螺纹接头外壁，公螺纹段膨胀管与母螺纹段膨胀管留有间隙与螺纹接头保护套内凸台配合。螺纹段受胀过程中，螺纹接头与螺纹接头保护套相互挤压，形成金属密封。
本实用新型提供一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于公螺纹承载面齿顶凸台与母螺纹承载面齿根凹槽相配合，既增加了承载面接触面积提高金属密封强度，也使螺纹结构啮合更加牢固，不易在受膨胀过程中产生分离导致膨胀管接头结构失效。
本实用新型提供一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于螺纹结构中，导向角设为9°，承载角设为-10°，齿顶间隙设为0.1mm，齿距为5.08mm，齿高为1.57mm，螺纹承载面齿顶凸台倒角为40°，螺纹承载面齿根凹槽倒角为40°，螺纹旋进过程中，螺纹承载面齿顶凸台与螺纹承载面齿根凹槽能完全配合。
Claims (5)
1.一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于：主要由母螺纹段膨胀管(1)、螺纹结构(2)、螺纹接头保护套(3)、公螺纹段膨胀管(4)、倒角密封台肩(5)、密封橡胶槽(6)、螺纹导向面(7)、螺纹承载面齿顶凸台(8)、螺纹承载面(9)、螺纹承载面齿根凹槽(10)、螺纹导向角(11)、螺纹承载面齿顶凸台倒角(12)、螺纹锥度(13)、螺纹承载角(14)、螺纹承载面齿根凹槽倒角(15)、螺纹齿高(16)、螺纹齿距(17)、螺纹齿顶间隙(18)组成；其技术特征在于：在膨胀管螺纹接头段，公螺纹段膨胀管(4)与母螺纹段膨胀管(1)相连，公螺纹旋转进给过程中，倒角密封台肩(5)啮合时表示螺纹结构(2)啮合完成，密封橡胶槽(6)中橡胶被挤压，螺纹接头保护套(3)内凸台与螺纹接头外部间隙配合。
2.根据权利要求1所述的一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于：当膨胀作业开始时，倒角密封台肩(5)互相挤压，倒角设置保证了不易发生分离，且在受胀后能接触更加紧密，形成第一层金属密封，公螺纹段膨胀管(4)和母螺纹段膨胀管(1)同时受到膨胀锥的扩径挤压，密封橡胶槽(6)既受到径向压力，也受到螺纹结构(2)啮合后产生的挤压，密封橡胶槽形成第二层橡胶密封，螺纹段，公螺纹导向面(7)与母螺纹导向面(7)互相挤压，公螺纹承载面(9)与母螺纹承载面(9)呈倒齿形互相拉压，同时螺纹承载面齿顶凸台(8)与螺纹承载面齿根凹槽(10)互相配合防止承载面滑移，形成第三层螺纹挤压密封。
3.根据权利要求1所述的一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于：螺纹接头外壁，公螺纹段膨胀管(4)与母螺纹段膨胀管(1)留有间隙与螺纹接头保护套内凸台配合，螺纹段受胀过程中，螺纹接头外壁与螺纹接头保护套相互挤压，形成金属密封。
4.根据权利要求1所述的一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于：公螺纹承载面齿顶凸台(8)与母螺纹承载面齿根凹槽(10)相配合，既增加了承载面接触面积提高金属密封强度，也使螺纹结构(2)啮合更加牢固，不易在受膨胀过程中产生分离导致膨胀管接头结构失效。
5.根据权利要求1所述的一种膨胀管接头螺纹及密封结构，其特征在于：螺纹结构中，螺纹导向角(11)设为9°，螺纹承载角(14)设为-10°，齿顶间隙(18)设为0.1mm，螺纹齿距(17)为5.08mm，螺纹齿高(16)为1.57mm，螺纹锥度(13)为16°螺纹承载面齿顶凸台倒角(12)为40°，螺纹承载面齿根凹槽倒角(15)为40°，螺纹旋进过程中，螺纹承载面齿顶凸台与螺纹承载面齿根凹槽能完全配合。
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