CN2594444Y - 一种油井管接头 - Google Patents

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于百勤
刘玉文
丁维军
王伟民
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Abstract

油井管接头，包括外螺纹件、内螺纹件，分别有连接螺纹、金属密封结构和扭矩台肩；外螺纹件与内螺纹件的连接螺纹为双圆柱螺纹配合；扭矩台肩为双重扭矩台肩，外台肩为内扣式外台肩结构，内台肩为平式内台肩结构；金属密封结构为三重金属过盈密封，外螺纹件与内螺纹件的外台肩处的金属密封为轴向锥面过盈密封，中间部位的金属密封为轴向平面过盈密封，外螺纹件与内螺纹件的内台肩处为径向锥面圆弧过盈密封；内螺纹件的起始处和中间部位分别设有导向孔。具有高抗扭和抗拉压、高密封、能经大量反复上卸扣；当采用无接箍连接时，还可减小连接部位直径，既能用作修井用的小钻杆，还可用作工具油管和工作油管。

Description

一种油井管接头
技术领域：
本实用新型涉及一种钢管接头，特别涉及石油专用管如油井管接头。
背景技术
已有API带接箍油管的连接部位直径较大，在使用小套管的井里就会受限制，如图1所示；API整体连接油管因无扭距台肩而无法满足较多次数的反复使用要求，且不具承受抗压载荷的能力，如图2所示；这表明现API标准的油管产品都不能满足用户的需要。而一些非标的螺纹连接，通常是由“圆锥螺纹+过盈密封+单扭矩台肩”组合而成(如BGT，见图3)，也难以满足用户要求(在油田的现实需求中，普遍存在需要一种连接部位直径较小、能够胜任多种修井作业，且密封性能、连接强度、螺纹拧接的抗过载能力、螺纹的抗粘扣性能等均较优良的油管产品)。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种油井管接头，具有高抗扭和抗拉压、高密封、能经大量反复上卸扣等性能；当采用无接箍连接时，还可减小连接部位直径，故不仅能用作修井用的小钻杆，还可用作工具油管和工作油管；具有多种用途的石油油井管产品的新型接头设计。
为达到上述目的，本实用新型设计的油井管接头，包括外螺纹件、内螺纹件，分别有连接螺纹、金属密封结构和扭矩台肩；所述的外螺纹件与内螺纹件的连接螺纹为双圆柱螺纹配合；所述的扭矩台肩为双重扭矩台肩，外螺纹件与内螺纹件的外台肩为内扣式外台肩结构，内台肩为平式内台肩结构；所述的金属密封结构为三重金属过盈密封，其中，外螺纹件与内螺纹件的外台肩处的金属密封为轴向锥面过盈密封，中间部位的金属密封为轴向平面过盈密封，外螺纹件与内螺纹件的内台肩处为径向锥面圆弧过盈密封。
所述的外螺纹件、内螺纹件还设有双重对中导向结构，内螺纹件的起始处和中间部位分别设有导向孔。
所述的连接螺纹齿形为偏梯形。
所述的连接螺纹承载侧角α为3.5°～18°，导向侧角β为12°～45°。
本实用新型的优点在于，与API油管、BGT油管相比，
螺纹：1)对中性：API油管通过内螺纹端设一前导孔和锥螺纹使外螺纹始端与内螺纹端孔间产生一直径差(2.6～3.1mm)，BGT油管仅通过内外螺纹始端的直径差(约3～6mm)，本实用新型通过内螺纹端设二前导向孔、外螺纹端设二导向段和双圆柱偏梯形螺纹使外螺纹始端与内螺纹端孔间产生一直径差(＞10mm)，对比三者知，在油田上扣时，本实用新型较前二者更容易对中；
2)上扣时间：API油管、BGT油管约需拧10～13圈，本实用新型仅约需拧6圈，二者相比可减少上扣时间；
3)齿高和齿形角：API油管1.41mm、承载侧半角30°和BGT油管1mm、承载侧半角3°，本实用新型1.32mm、承载侧半角7.5°，三者相比，后二者的连接强度高。
台肩：API油管无台肩，BGT油管单台肩，本实用新型有双重台肩；
1)API油管在重复上扣时，其拧接位置会呈逐次渐进，致使管体缩径、螺纹干涉，BGT油管仅单台肩，过扭矩时的承载能力相对较小；本实用新型则可在拧接到位后将继续增加的绝大部分扭矩转由双重台肩承受，这样不仅可在正常情况下延长其使用寿命、且可在异常情况下大大提高其抗过扭载荷的能力；
2)内扣式外台肩且可对内螺纹涨大有约束作用，有助于确保连接部位的连接强度和密封性能；
3)螺纹的拧接质量是影响管子连接部位性能的重要因素，设置台肩有助于螺纹的拧接控制。
密封：API油管为螺纹加螺纹脂经拧接后密封，BGT油管为双重金属过盈密封，本实用新型有三重金属过盈密封
1)密封性能：后者较前二者的高且可靠；
2)上扣扭矩：在达到相同性能的条件下，后者较前二者所需的上扣扭矩要小得多，这有利于提高螺纹连接的使用寿命。
内孔：API油管连接部位内孔不同，BGT油管及本实用新型连接部位内孔相同连接部位内孔相同，流体在前者内流动时会出现涡流，对连接部位形成冲击；而在后二者内流动时则无此不利。
附图说明
图1～图3为现有技术的结构示意图。
图4为本实用新型的结构示意图。
图5、图6为图4的局部放大示意图。
具体实施方式
如图4、图5、图6所示，本实用新型的油井管接头，包括外螺纹件10、内螺纹件20，分别有连接螺纹、金属密封结构和扭矩台肩；所述的外螺纹件10与内螺纹件20的连接螺纹12、22，13、23为双圆柱螺纹配合；所述的扭矩台肩为双重扭矩台肩，外螺纹件10与内螺纹件20的外台肩11、21为内扣式外台肩结构，内台肩16、26为平式内台肩结构；所述的金属密封结构为三重金属过盈密封，其中，外螺纹件10与内螺纹件20的外台肩11、21处的金属密封为轴向锥面过盈密封，中间部位的金属密封14、24为轴向平面过盈密封，外螺纹件10与内螺纹件20的内台肩16、26处的金属密封15、25为径向锥面圆弧过盈密封；所述的外螺纹件10、内螺纹件20还设有双重对中导向结构，内螺纹件的起始处和中间部位分别设有导向孔3、4，即外螺纹件与内螺纹件的外台肩处11、21及内台肩处16、26分别设有导向孔3、4；所述的连接螺纹齿形为偏梯形，连接螺纹承载侧角α为7.5°，导向侧角β为20°。
本实用新型能兼具工具油管、工作油管、修井用小钻杆的功能，不仅可用于油井、亦适用于气井的无接箍联接油管，是市场上急需的高附加值新型油井管产品。因此，本实用新型具有较好的推广应用前景。

Claims (4)

1.一种油井管接头，包括外螺纹件、内螺纹件，分别有连接螺纹、金属密封结构和扭矩台肩；其特征在于，
所述的外螺纹件与内螺纹件的连接螺纹为双圆柱螺纹配合；
所述的扭矩台肩为双重扭矩台肩，外螺纹件与内螺纹件的外台肩为内扣式外台肩结构，内台肩为平式内台肩结构；
所述的金属密封结构为三重金属过盈密封，其中，外螺纹件与内螺纹件的外台肩处的金属密封为轴向锥面过盈密封，中间部位的金属密封为轴向平面过盈密封，外螺纹件与内螺纹件的内台肩处为径向锥面圆弧过盈密封。
2.如权利要求1所述的油井管接头，其特征在于，所述的外螺纹件、内螺纹件还设有双重对中导向结构，内螺纹件的起始处和中间部位分别设有导向孔。
3.如权利要求1所述的油井管接头，其特征在于，所述的连接螺纹齿形为偏梯形。
4.如权利要求1或5所述的油井管接头，其特征在于，所述的连接螺纹承载侧角α为3.5°～18°，导向侧角β为12°～45°。
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