專利名稱：一種8tpi螺紋齒形結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油鉆采中的油管或套管連接接頭的螺紋結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
油管和套管是石油鉆采過程中要求高、用量大的深度機(jī)械加工產(chǎn)品。在實(shí)際的使用中，是采用螺紋將單根油管或套管連接成為長達(dá)數(shù)千米，并且能夠承受數(shù)百大氣壓的長管柱，相當(dāng)于一個(gè)管狀高壓容器。其中，螺紋連接的技術(shù)性能是能否保證鉆采過程安全可靠的關(guān)鍵。在我國常規(guī)使用的是API標(biāo)準(zhǔn)的圓螺紋和偏梯形螺紋接頭，但這種接頭的最大缺點(diǎn)是連接強(qiáng)度低、氣密封性能差。隨著油、氣井鉆井環(huán)境的日益苛刻和油氣開采技術(shù)的迅速發(fā)展，普通的API標(biāo)準(zhǔn)接頭已不能滿足現(xiàn)有的工程技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高螺紋連接接頭連接強(qiáng)度的螺紋結(jié)構(gòu)。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種8TPI螺紋齒形結(jié)構(gòu)，包括螺紋齒，螺紋齒的兩側(cè)分別為導(dǎo)向面與承載面，其特征在于所述螺紋齒的齒高為0. 80 1. 05mm，齒厚為 1. 50mm 1. 65mm，螺距為 3. 175mm0優(yōu)選地，所述承載面與所述螺紋齒的軸線的垂線之間的夾角為-2° -5°。優(yōu)選地，所述導(dǎo)向面與所述螺紋齒的齒頂之間通過圓弧倒角過渡，該圓弧倒角的倒角半徑小于0. 5mm。優(yōu)選地，所述導(dǎo)向面與所述螺紋齒的軸線的垂線之間的夾角為8° 11°。優(yōu)選地，所述螺紋齒的錐度為1.788°。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、接頭連接強(qiáng)度高，可以與管體等強(qiáng)度匹配，甚至有的高于管體，適用于深井、超深井；
2、抗彎能力強(qiáng)，適用于斜井、大位移井和水平井；
3、上扣容易，可快速上扣且不易錯(cuò)扣，適用于沙漠、海洋上等惡劣環(huán)境下的鉆井作業(yè)；
4、抗粘扣性能好，可以反復(fù)上卸扣而不損傷螺紋；
5、抗過扭矩能力強(qiáng)。


圖1為本發(fā)明提供的一種8TPI螺紋齒形結(jié)構(gòu)的剖面局部示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實(shí)施例，并配合附圖作詳細(xì)說明如下。本發(fā)明提供的一種8TPI螺紋齒形結(jié)構(gòu)可以用在油管或套管上，如圖1所示，所述螺紋齒的齒高H為0. 80 1. 05mm,齒厚T為1. 50mm 1. 65mm,螺距L為3. 175mm。在特殊螺紋的設(shè)計(jì)中，齒高H及齒厚T是一個(gè)關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，合理的齒高H及齒厚T對螺紋整體的強(qiáng)度有著極為重要的影響，本發(fā)明的齒高H為0. 80 1. 05mm,齒厚T為 1. 50mm 1. 65mm，這樣的齒高H及齒厚T能夠保證螺紋整體的強(qiáng)度達(dá)到最佳值。螺紋齒形中承載面的角度極為重要，它關(guān)系到螺紋整體連接的可靠性。在過載扭矩的作用下能否有效地嚙合不脫扣，在較大彎曲載荷的作用下不脫扣等狀況，都直接關(guān)系到螺紋齒形承載面的角度。在本發(fā)明中，承載面與螺紋齒的軸線的垂線之間的夾角1 為-2° -5°，能有效地提高螺紋連接頭的抗過載扭矩的能力，并且能使螺紋在多次使用時(shí)不脫扣，在大扭矩的作用下，螺紋承載面會(huì)產(chǎn)生斜向的規(guī)則接觸力，極大地降低了脫扣的風(fēng)險(xiǎn)，在大彎曲狀態(tài)下，鉤狀的嚙合又保證了螺紋連接不易脫扣和連接的穩(wěn)定性，這樣就使螺紋連接頭的機(jī)械性能與管體相同。螺紋導(dǎo)向面齒頂?shù)膱A弧倒角2其作用是螺紋旋入時(shí)的引倒角，圓弧倒角2的大小， 影響著螺紋連接旋入時(shí)對扣是否方便，大的圓弧倒角2，在現(xiàn)場使用時(shí)螺紋旋入對扣方便， 操作簡單，極大縮短了操作的時(shí)間，但是過大的圓弧倒角2又會(huì)引起螺紋連接強(qiáng)度的降低， 特別是在管內(nèi)壓力突然增大，同時(shí)管在大彎曲狀態(tài)時(shí)極易脫扣，而脫扣的部位一般都發(fā)生在井的深部，這樣引起的損失就很大。在本發(fā)明中，圓弧倒角2的倒角半徑R控制在小于 0. 5mm，通過實(shí)際使用，所得到的技術(shù)數(shù)據(jù)表明，該圓弧角度能夠既保證上扣的容易，又保證在大彎曲狀態(tài)下管內(nèi)壓力突然增高時(shí)不會(huì)脫扣，使螺紋連接頭的可靠性得到了很大的保證。導(dǎo)向面的作用是螺紋在旋入過程中起到導(dǎo)向的作用，導(dǎo)向面與螺紋軸線垂線角度的大小直接影響旋入是否方便與是否會(huì)在旋入過程中發(fā)生脫扣等情況，如果導(dǎo)向面與螺紋軸線垂線角度過大，會(huì)影響螺紋連接頭的連接強(qiáng)度，降低螺紋連接頭的輔助氣密封性能。在本發(fā)明中，導(dǎo)向面與螺紋齒的軸線的垂線之間的夾角3為8° 11°，經(jīng)實(shí)際使用檢測說明，該角度的采用即能保證螺紋旋入的平穩(wěn)性，又不易發(fā)生脫扣，同時(shí)還能起到輔助氣密封的作用，這個(gè)角度的采用，確保了螺紋連接頭的使用可靠性。優(yōu)選地，螺紋齒的錐度Q為1.788°。
權(quán)利要求
1.一種8TPI螺紋齒形結(jié)構(gòu)，包括螺紋齒，螺紋齒的兩側(cè)分別為導(dǎo)向面與承載面，其特征在于所述螺紋齒的齒高(H)為0. 80 1. 05mm，齒厚(T)為1. 50mm 1. 65mm，螺距(L) 為 3. 175mm。
2.如權(quán)利要求1所述的一種8TPI螺紋齒形結(jié)構(gòu)，其特征在于所述承載面與所述螺紋齒的軸線的垂線之間的夾角(1)為-2° -5°。
3.如權(quán)利要求1所述的一種8TPI螺紋齒形結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)向面與所述螺紋齒的齒頂之間通過圓弧倒角(2)過渡，該圓弧倒角(2)的倒角半徑(R)小于0. 5mm。
4.如權(quán)利要求1所述的一種8TPI螺紋齒形結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)向面與所述螺紋齒的軸線的垂線之間的夾角(3)為8° 11°。
5.如權(quán)利要求1所述的一種8TPI螺紋齒形結(jié)構(gòu)，其特征在于所述螺紋齒的錐度(Q) 為 1. 788°。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種8TPI螺紋齒形結(jié)構(gòu)，包括螺紋齒，螺紋齒的兩側(cè)分別為導(dǎo)向面與承載面，其特征在于所述螺紋齒的齒高為0.80～1.05mm，齒厚為1.50mm～1.65mm，螺距為3.175mm。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是1、接頭連接強(qiáng)度高，可以與管體等強(qiáng)度匹配，甚至有的高于管體，適用于深井、超深井；2、抗彎能力強(qiáng)，適用于斜井、大位移井和水平井；3、上扣容易，可快速上扣且不易錯(cuò)扣，適用于沙漠、海洋上等惡劣環(huán)境下的鉆井作業(yè)；4、抗粘扣性能好，可以反復(fù)上卸扣而不損傷螺紋；5、抗過扭矩能力強(qiáng)。
文檔編號(hào)E21B17/08GK102322227SQ201110324509
公開日2012年1月18日 申請日期2011年10月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月24日
發(fā)明者夏慶華 申請人:大慶福斯特科技開發(fā)有限公司