專利名稱：一種抗拉抗彎雙密封油套管接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油、天然氣鉆探用油管和套管的連接件，尤其涉及一種具有抗
拉密封性能的套管接頭。
背景技術(shù)：
石油、天然氣鉆采過程中必須使用鋼質(zhì)套管和油管，其中套管指鉆井后用于襯里
的管子，作用是防止井壁流動(dòng)和塌陷；油管用于采集石油和天然氣，井下流體通過油管送到
地層表面；油管、套管加長(zhǎng)的連接件稱接箍。隨著鉆采深度的不斷增加，油套管必須隨之加
長(zhǎng)，油管、套管的加長(zhǎng)是通過油套管管體端部外螺紋和接箍?jī)?nèi)螺紋的旋緊來實(shí)現(xiàn)，目前連接
的螺紋形式已有100多種扣型，包括三角螺紋、梯形螺紋、單邊梯形螺紋、矩形螺紋、T形螺
紋等，但它們的密封結(jié)構(gòu)形式都是通過油套管的端面與接箍?jī)?nèi)端面密封方式實(shí)現(xiàn)的，螺紋
僅起連接作用。這種連接密封結(jié)構(gòu)在實(shí)際使用過程中主要存在如下缺陷 ①在鉆探過程中，油套管既要正轉(zhuǎn)又要反轉(zhuǎn)，且油套管在鉆探下井過程中，在不同
深度層所受到的阻力各不相同，當(dāng)油套管與接箍的連接處所受阻力不同時(shí)，尤其在油套管
反轉(zhuǎn)撥出時(shí)，油套管與接箍之間極易產(chǎn)生松動(dòng)，從而使原有的端面密封失效； ②當(dāng)油套管受到彎曲阻力時(shí)，油套管容易產(chǎn)生彎曲，易發(fā)生密封失效。解決油套管
的拉伸和彎曲狀態(tài)下的密封性能是油套管生產(chǎn)中的世界性難題。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種抗拉抗彎雙密封油套管接頭，它在油套管與接箍接
頭之間形成一道圓柱面密封和端面球密封，當(dāng)油套管處于拉伸或彎曲狀態(tài)下都能保證油套
管與接箍之間的密封性能。 本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下 —種抗拉抗彎雙密封油套管接頭，包括外螺紋件1和內(nèi)螺紋件2，外螺紋件1即油套管管體，內(nèi)螺紋件2即所述的接箍，在外螺紋件1的連接端設(shè)有連接外螺紋ll，在內(nèi)螺紋件2上設(shè)有連接內(nèi)螺紋21，兩者間通過匹配的螺紋緊固地連接成一體，其特征是在外螺紋件1與內(nèi)螺紋件2之間設(shè)有兩道密封結(jié)構(gòu)，主密封結(jié)構(gòu)為圓柱密封，副密封結(jié)構(gòu)為端面球密封，主密封結(jié)構(gòu)由外螺紋件1連接端設(shè)有外圓密封段12和內(nèi)螺紋件2上設(shè)有的內(nèi)孔密封段22之間形成的過盈密封結(jié)構(gòu)；副密封結(jié)構(gòu)由外螺紋件1的管端球面13和內(nèi)螺紋件2的內(nèi)孔端面球面23之間旋緊后形成的過盈密封結(jié)構(gòu)。 進(jìn)一步，圓柱密封的過盈量為0. 02 0. 08毫米，密封的軸向長(zhǎng)度為0. 5 30毫米；端面球密封的接觸半徑為油套管壁厚的1/2。 由于在外螺紋件1與內(nèi)螺紋件2之間增設(shè)了圓柱段密封和端面球密封，外螺紋件1與內(nèi)螺紋件2之間依靠螺紋進(jìn)行緊固連接，在外螺紋件1與內(nèi)螺紋件2之間形成了圓柱段密封段、端面球密封兩道密封，且圓柱段密封有較長(zhǎng)的密封段，當(dāng)外螺紋件1與內(nèi)螺紋件2之間處于反轉(zhuǎn)受拉狀態(tài)時(shí)，圓柱段密封始終有效密封；當(dāng)外螺紋件1與內(nèi)螺紋件2之間處于受力彎曲狀態(tài)時(shí)，端面球密封處也不會(huì)失效，從而徹底解決了油套管在反轉(zhuǎn)受拉狀態(tài)下 或受力彎曲狀態(tài)下的密封失效難題。

圖1為本實(shí)用新型的外螺紋件與內(nèi)螺紋件之間的螺紋接頭示意圖； 圖2為連接螺紋的一種結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3為外螺紋件與內(nèi)螺紋件之間螺紋連接及密封結(jié)構(gòu)放大示意圖(旋接前)； 圖4為外螺紋件與內(nèi)螺紋件之間螺紋連接及密封結(jié)構(gòu)放大示意圖(旋接后)； 圖中l(wèi)-外螺紋件；2-內(nèi)螺紋件；ll-連接外螺紋；12_外圓密封段；13_管端球 面；21-連接內(nèi)螺紋；22-內(nèi)孔密封段；23-內(nèi)孔端面球面；a為螺紋承載側(cè)角度；13為螺紋 的引導(dǎo)側(cè)角度。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖舉例說明本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
—種抗拉抗彎雙密封油套管接頭，如圖1所示，它包括外螺紋件1和內(nèi)螺紋件2，在 外螺紋件1的連接段設(shè)有偏梯形的錐管連接外螺紋ll，在內(nèi)螺紋件2上設(shè)有偏梯形的錐管 連接內(nèi)螺紋21，兩者間通過偏梯形錐管螺紋緊固地連接成一體，錐管螺紋的錐度為1 : 16， 螺紋牙型的承載側(cè)角度a =+3° ，引導(dǎo)側(cè)角度13 =+10° ，齒頂和齒根平行于母線，對(duì)于 套管其螺距為5. 08mm，即5牙/每英寸，對(duì)于油管其螺距為3. 175mm，即8牙/每英寸，如 圖2所示；在外螺紋件1與內(nèi)螺紋件2之間設(shè)有二道密封結(jié)構(gòu)，主密封結(jié)構(gòu)為圓柱密封，副 密封結(jié)構(gòu)為端面球密封，主密封結(jié)構(gòu)由外螺紋件1連接端設(shè)有外圓密封段12和內(nèi)螺紋件2 上設(shè)有的內(nèi)孔密封段22之間形成的過盈密封結(jié)構(gòu)，其過盈量為0. 02 0. 08毫米，在本例 中，外圓密封段12的直徑比內(nèi)孔密封段22的直徑大0. 02 0. 08毫米，密封的軸向長(zhǎng)度為 0. 5 30毫米；副密封結(jié)構(gòu)由外螺紋件1的管端球面13和內(nèi)螺紋件2的內(nèi)孔端面球面23 之間旋緊后形成的過盈密封結(jié)構(gòu)，其接觸面半徑為鋼管壁厚的1/2 ;如圖3、圖4所示。 隨著石油工業(yè)向地質(zhì)條件惡劣、井況條件苛刻的深井、超深井、高壓油氣井的勘探 開發(fā)，以及定向井、注水熱采井技術(shù)的應(yīng)用，具備抗拉、抗彎曲性能的高密封性能的油套管 接頭是必不可少的，其需求量將逐漸上升。
權(quán)利要求一種抗拉抗彎雙密封油套管接頭，包括外螺紋件(1)和內(nèi)螺紋件(2)，在外螺紋件(1)的連接端設(shè)有連接外螺紋(11)，在內(nèi)螺紋件(2)上設(shè)有連接內(nèi)螺紋(21)，兩者間通過匹配的螺紋緊固地連接成一體，其特征是在外螺紋件(1)與內(nèi)螺紋件(2)之間設(shè)有兩道密封結(jié)構(gòu)，主密封結(jié)構(gòu)為圓柱密封，副密封結(jié)構(gòu)為端面球密封，主密封結(jié)構(gòu)由外螺紋件(1)連接端設(shè)有外圓密封段(12)和內(nèi)螺紋件(2)上設(shè)有的內(nèi)孔密封段(22)之間形成的過盈密封結(jié)構(gòu)；副密封結(jié)構(gòu)由外螺紋件(1)管端球面(13)和內(nèi)螺紋件(2)的內(nèi)孔端面球面(23)之間旋緊后形成的過盈密封結(jié)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗拉抗彎雙密封油套管接頭，其特征是圓柱密封的過盈量為0. 05 0. 30毫米，密封的軸向長(zhǎng)度為0. 2 30毫米；端面球密封的接觸半徑為油套管壁厚的1/2。
專利摘要一種抗拉抗彎雙密封油套管接頭，包括油套管和接箍接頭，兩者間通過螺紋緊固地連接成一體，在油套管與接箍接頭之間設(shè)有兩道密封結(jié)構(gòu)，主密封結(jié)構(gòu)為圓柱密封，副密封結(jié)構(gòu)為端面球密封，主密封結(jié)構(gòu)由油套管連接端外圓密封段和接箍接頭的內(nèi)孔密封段之間形成的過盈密封結(jié)構(gòu)；副密封結(jié)構(gòu)由油套管端部的球面和接箍?jī)?nèi)孔端部的球面之間旋緊后形成的過盈密封結(jié)構(gòu)；當(dāng)油套管與接箍接頭之間處于拉伸狀態(tài)時(shí)，圓柱段密封始終有效密封，當(dāng)油套管與接箍接頭之間處于受力彎曲狀態(tài)時(shí)，端部球面密封處仍處于有效密封狀態(tài)，徹底解決了油套管在受拉伸狀態(tài)下和受力彎曲狀態(tài)下的密封失效難題。
文檔編號(hào)E21B17/08GK201502334SQ200920187800
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月25日
發(fā)明者朱洪章, 李欣 申請(qǐng)人:江蘇常寶普萊森鋼管有限公司