用于油井管連接的特殊螺紋的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種用于油井管連接的特殊螺紋，它包括內(nèi)螺紋和外螺紋兩部分，所述內(nèi)螺紋依次設置有內(nèi)螺紋連接段、內(nèi)螺紋主密封面、內(nèi)螺紋副密封面、內(nèi)螺紋扭矩臺肩；所述外螺紋依次設置有與內(nèi)螺紋相對應的外螺紋連接段、外螺紋主密封面、外螺紋副密封面、外螺紋扭矩臺肩；所述外螺紋主密封面為光滑圓柱面，所述內(nèi)螺紋主密封面為環(huán)形向內(nèi)凸起的光滑曲面；所述外螺紋副密封面為截面直徑向端部方向逐漸變小的光滑圓錐面，所述內(nèi)螺紋副密封面與所述外螺紋副密封面為錐角相同的光滑圓錐面。該特殊螺紋，在保證連接強度的前提下，改善油井管在使用的密封性能，使油井管在承受拉伸載荷條件下仍具有良好的密封性能。
【專利說明】用于油井管連接的特殊螺紋
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于油井設備【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種用于油井管連接的特殊螺紋?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]石油通常埋藏于地下，在開采石油時需要鉆孔架設油井，油井的管路是多根油套管通過螺紋結(jié)構(gòu)連接而成。美國石油協(xié)會，簡稱API，頒布了完整的石油、天然氣生產(chǎn)設備的質(zhì)量認證體系。隨著開采油氣井的地質(zhì)條件和工程技術(shù)要求不斷提高，對油套管的密封性能和連接強度的要求也不斷提高。普通的API螺紋連接已不能滿足復雜的井況條件。
[0003]普通的油套管一般為API標準螺紋，API圓螺紋抗拉強度僅為管體抗拉強度的60%，偏梯形螺紋彌補了圓螺紋抗拉強度的弱的缺點，但是密封性能不足。目前多數(shù)特殊螺紋以API偏梯形螺紋為基礎(chǔ)，通過對其螺紋參數(shù)優(yōu)化進一步提高其連接強度，在鼻端設計了專門的金屬/金屬接觸式密封結(jié)構(gòu)，通過臺肩設計使上扣扭矩得以控制。這些特殊螺紋在承受較大的軸向拉伸載荷時，密封之間的過盈量會減小，從而密封性能下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上問題，本實用新型提供一種用于油井管連接的特殊螺紋，在保證連接強度的前提下，改善油井管使用時的密封性能，使油井管在承受拉伸載荷條件下仍具有良好的密封性能。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:該用于油井管連接的特殊螺紋包括內(nèi)螺紋和外螺紋兩部分，所述內(nèi)螺紋依次設置有內(nèi)螺紋連接段、內(nèi)螺紋主密封面、內(nèi)螺紋副密封面、內(nèi)螺紋扭矩臺肩；所述外螺紋依次設置有與內(nèi)螺紋相對應的外螺紋連接段、夕卜螺紋主密封面、外螺紋副密封面、外螺紋扭矩臺肩；所述外螺紋主密封面為光滑圓柱面，所述內(nèi)螺紋主密封面為環(huán)形向內(nèi)凸起的光滑曲面；所述外螺紋副密封面為截面直徑向端部方向逐漸變小的光滑圓錐面，所述內(nèi)螺紋副密封面與所述外螺紋副密封面為錐角相同的光滑圓錐面。
[0006]作為優(yōu)選，所述內(nèi)螺紋扭矩臺肩為偏向內(nèi)螺紋連接段方向的光滑圓錐面，所述外螺紋扭矩臺肩位于外螺紋端部，為光滑圓弧凸面。
[0007]本實用新型的有益效果在于:本用于油井管連接的特殊螺紋其在內(nèi)螺紋主密封面與外螺紋主密封面之間通過環(huán)形曲面與圓柱面配合，在擰接時環(huán)形凸面部分與外螺紋的圓柱面產(chǎn)生過盈量，形成環(huán)狀密封，在較為復雜的工況條件下，所述內(nèi)螺紋與外螺紋的主密封面與扭矩臺肩之間可增加一段副密封面，副密封面采用錐形密封，形成雙重密封；主密封面起到密封作用，副密封面在起到密封作用的同時可對主密封面進行保護，擰緊后隨著副密封面的過盈量的增加可降低主密封面的接觸應力，增強密封面的抗粘結(jié)性能，提高本用于油井管連接的特殊螺紋的擰扣次數(shù)。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]圖1是本油井管連接的特殊螺紋的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖2是本油井管連接的特殊螺紋中外螺紋端部與內(nèi)螺紋密封部位的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0010]下面結(jié)合實施例對本實用新型進一步說明:
[0011]如圖1和圖2中實施例所示，本用于油井管連接的特殊螺紋包括內(nèi)螺紋I和外螺紋2兩部分，所述內(nèi)螺紋I依次設置有內(nèi)螺紋連接段11、內(nèi)螺紋主密封面12、內(nèi)螺紋副密封面13、內(nèi)螺紋扭矩臺肩14 ;所述外螺紋2依次設置有與內(nèi)螺紋I相對應的外螺紋連接段21、外螺紋主密封面22、外螺紋副密封面23、外螺紋扭矩臺肩24 ;所述內(nèi)螺紋連接段11與所述外螺紋連接段21為偏梯形螺紋牙型；所述外螺紋主密封面22為光滑圓柱面，所述內(nèi)螺紋主密封面12為環(huán)形向內(nèi)凸起的光滑曲面；所述外螺紋副密封面23為截面直徑向端部方向逐漸變小的光滑圓錐面，所述內(nèi)螺紋副密封面13與所述外螺紋副密封面23為錐角相同的光滑圓錐面。
[0012]如圖1所示，所述內(nèi)螺紋連接段11與所述外螺紋連接段21的導向面3可以在-3 °到+3°間進行調(diào)整，其導向面4角度可在10°到45°間進行調(diào)整，其牙型高度和螺距根據(jù)所加工的油井管的直徑進行調(diào)整。本用于油井管連接的特殊螺紋其在內(nèi)螺紋主密封面12與外螺紋主密封面22之間通過環(huán)形曲面與圓柱面配合，在擰接時環(huán)形凸面部分與外螺紋的圓柱面產(chǎn)生過盈量，形成環(huán)狀密封，該密封在承受軸向拉伸載荷時，不會產(chǎn)生過盈量減小，從而不會降低主密封面的密封性能；曲面密封加工于內(nèi)螺紋上，可避免在運輸時的碰傷。
[0013]在較為復雜的工況條件下，所述內(nèi)螺紋I與外螺紋2的主密封面與扭矩臺肩之間可增加一段副密封面，副密封面采用錐形密封，形成雙重密封；主密封面起到密封作用，副密封面在起到密封作用的同時可對主密封面進行保護，擰緊后隨著副密封面的過盈量的增加可降低主密封面的接觸應力，增強密封面的抗粘結(jié)性能，即起到輔助密封的作用，又可在擰接后降低主密封面的接觸應力。提高該用于油井管連接的特殊螺紋的擰扣次數(shù)。
[0014]如圖1和圖2所示，所述內(nèi)螺紋扭矩臺肩14為偏向內(nèi)螺紋連接段11方向的光滑圓錐面，所述外螺紋扭矩臺肩24位于外螺紋2端部，為光滑圓弧凸面。扭矩臺肩，在內(nèi)螺紋上為15°負角度斜面，可避免擰接時由于扭矩過大而使外螺紋2向內(nèi)部變形。外螺紋扭矩臺肩24采用大圓弧設計，在擰接時可提高彈性變形的距離，在受到軸向拉伸載荷時，隨著彈性變形的恢復，仍可起到一定的密封作用。
【權(quán)利要求】
1.一種用于油井管連接的特殊螺紋，它包括內(nèi)螺紋(I)、外螺紋(2);所述內(nèi)螺紋(I)依次設置有內(nèi)螺紋連接段(11)、內(nèi)螺紋主密封面(12)、內(nèi)螺紋副密封面(13)、內(nèi)螺紋扭矩臺肩(14);所述外螺紋(2)依次設置有與內(nèi)螺紋(I)相對應的外螺紋連接段(21)、外螺紋主密封面(22)、外螺紋副密封面(23)、外螺紋扭矩臺肩(24);所述外螺紋主密封面(22)為光滑圓柱面，所述內(nèi)螺紋主密封面(12)為環(huán)形向內(nèi)凸起的光滑曲面；所述外螺紋副密封面(23)為截面直徑向端部方向逐漸變小的光滑圓錐面，所述內(nèi)螺紋副密封面(13)與所述外螺紋副密封面(23)為錐角相同的光滑圓錐面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油井管連接的特殊螺紋，其特征在于:所述內(nèi)螺紋扭矩臺肩(14)為偏向內(nèi)螺紋連接段(11)方向的光滑圓錐面，所述外螺紋扭矩臺肩(24)位于外螺紋(2)端部，為光滑圓弧凸面。
【文檔編號】E21B17/08GK203412523SQ201320442189
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】吳國慶, 劉玉學, 裘一成 申請人:蘇州寶新無縫鋼管有限公司