專利名稱：油套管特殊螺紋接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種油套管特殊螺紋接頭，屬于油套管螺紋連接技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
API標(biāo)準(zhǔn)的油套管螺紋接頭是我國最常用的油套管接頭，也是我國各油套管生產(chǎn)廠的主導(dǎo)產(chǎn)品，這種產(chǎn)品技術(shù)成熟，易于加工?？墒牵撚吞坠芙宇^在結(jié)構(gòu)上仍存在一些固有的缺陷，如密封不可靠、連接強度低以及螺紋易粘扣等，限制了 API油套管的使用。國外相關(guān)技術(shù)有在接頭外螺紋前端增加徑向凸圓弧密封，內(nèi)螺紋外增加圓錐密封面，配合后構(gòu)成主密封部分，而且，外螺紋的平端面與內(nèi)螺紋的直角臺肩過贏配合，構(gòu)成副密封部分。這種接頭的密封性能良好，但其主密封和副密封部分均承受較大的拉伸載荷，使密封面的接觸壓力下降很快，無法保證足夠的接觸壓力。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)有主密封采用圓錐密封面對圓錐密封面的組合形式，其增加了密封配合面的長度，在一定程度上提高了密封性能。但是由于兩個主密封面都有錐度，不能改善其受拉伸載荷較大的問題，對兩個斜錐面過贏配合的加工和檢驗精度要求極高，使得加工成本過高。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)還有主密封采用圓柱密封面對圓柱密封面的組合形式，其兩個主密封面均為圓柱面，受拉伸載荷的影響很小，但接觸長度大，接觸壓力高，在主密封部位極易發(fā)生粘扣，損壞主密封面，破壞其優(yōu)良的密封性能。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)還有采用圓柱密封面對凸圓弧密封面的組合形式，在接頭承受拉壓和彎曲等載荷作用下，主密封面的面壓受影響較小，密封性能優(yōu)良。但密封柱面設(shè)在外螺紋端部，凸圓弧密封面設(shè)置在內(nèi)螺紋上，雖然在一定程度上起到了保護凸圓弧密封面的作用，但主密封面加工精度和檢驗的要求高，使得凸圓弧密封面加工比較困難，檢驗不準(zhǔn)。國內(nèi)相關(guān)技術(shù)還有主密封采用柱面對凸圓弧面的形式，其柱面設(shè)置在內(nèi)螺紋上，凸圓弧面設(shè)置在外螺紋端部，密封性能良好，加工和檢驗難度較低。但是，其副密封還是采用傳統(tǒng)的直角臺肩，受拉壓和彎曲等外部載荷的影響仍然很大，在連接強度與上扣性能上沒有任何的改善。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種油套管特殊螺紋接頭，其具有密封性能優(yōu)良、易加工檢驗且連接和上扣性能良好的特點。本實用新型的具體技術(shù)方案如下公接頭通過螺紋連接接箍，公接頭端部設(shè)有外螺紋，接箍兩端均設(shè)有內(nèi)螺紋，螺紋錐度均為1:16。公接頭外螺紋前方設(shè)有一段柱面，柱面上設(shè)有一段外密封圓弧面；接箍內(nèi)螺紋后方設(shè)有一段內(nèi)密封筒面；外密封圓弧面與內(nèi)密封筒面配合形成主密封面。公接頭設(shè)有內(nèi)凹型的、具有15°反向角的反向端面，接箍設(shè)有臺肩面，反向端面和臺肩面配合形成副密封面。用于油管的油套管螺紋接頭采用改進偏梯形螺紋，用于套管的油套管螺紋接頭連接采用API標(biāo)準(zhǔn)偏梯形螺紋。本實用新型的有益效果如下主密封面由外密封圓弧面與內(nèi)密封筒面配合形成，使接頭所受到的拉伸、壓縮和彎曲的載荷較小，因而密封性能優(yōu)良。外密封圓弧面與內(nèi)密封筒面的設(shè)計可使部件的加工和檢測更加方便容易。副密封面逆向臺肩的設(shè)計具有良好的密封效果和抗過扭矩上扣能力，可避免傷害螺紋，提高螺紋的抗粘扣能力和接頭的抗拉伸及抗彎曲能力。本接頭能降低螺紋的過贏量，緩解螺紋的集中應(yīng)力，提高連接強度和抗應(yīng)力腐蝕開裂的能力。油管的改進偏梯形螺紋設(shè)計能提高油管的連接強度，克服螺紋越細越難對扣的缺點，提高上扣性能，易于現(xiàn)場操作。套管接頭的API標(biāo)準(zhǔn)偏梯形螺紋使其既能保持廣泛的適用性，又能降低加工成本。接箍與管子的內(nèi)徑相同可消除管內(nèi)流體的紊流腐蝕，使測井工具順利入井。

圖1為油套管特殊螺紋接頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中I處的局部放大圖。圖3為外螺紋齒型示意圖。圖4為內(nèi)螺紋齒型示意圖。
具體實施方式
參照圖1至4對本實用新型的實施例進一步說明油套管特殊螺紋接頭包括公接頭1、接箍2、柱面3、外螺紋4、內(nèi)螺紋5、外密封圓弧面6、內(nèi)密封筒面7、主密封面8、反向端面9、臺肩面10和副密封面11。本實用新型用于油管的實施例公接頭I通過螺紋連接接箍2，公接頭I端部設(shè)有改進偏梯形的外螺紋4，接箍2兩端均設(shè)有改進偏梯形的內(nèi)螺紋5，螺紋錐度均為1:16。公接頭I外螺紋4前方設(shè)有一段圓形的柱面3，柱面3上設(shè)有一段外密封圓弧面6 ;接箍2內(nèi)螺紋5后方設(shè)有一段圓形的內(nèi)密封筒面7 ;外密封圓弧面6與內(nèi)密封筒面7過盈配合形成主密封面8。公接頭I設(shè)有內(nèi)凹型的、具有15°反向角A的反向端面9，接箍2設(shè)有臺肩面10，反向端面9和臺肩面10過盈配合形成副密封面11。本實施例油管I管徑73. 03mm，接箍2外徑82. 3mm。外螺紋4和內(nèi)螺紋5螺距為每英寸8牙。外螺紋4齒高hi為1.1mm,尺寬bl為1. 59mm,齒頂平行于油管I軸線。內(nèi)螺紋5齒高h2為1. 15mm、尺寬b2為1.57mm。外密封圓弧面6的圓弧曲率半徑為18mm。公接頭I與接箍2連接后，螺紋過贏量為API偏梯形螺紋名義過贏量的5/8。主密封面8過贏量為O. 09 O. 15毫米，副密封面11過贏量為O. 02mm。本實用新型用于套管的實施例公接頭I管徑139. 7mm,接箍2外徑153. 7mm。外螺紋4和內(nèi)螺紋5的牙型均為API標(biāo)準(zhǔn)偏梯形螺紋。公接頭I與接箍2連接后，螺紋過贏量為API標(biāo)準(zhǔn)偏梯形螺紋名義過贏量的1/2。主密封面8過贏量為O. 08 O. 16mm，副密封面11過贏量為O. 04mm。
權(quán)利要求1.一種油套管特殊螺紋接頭，其特征在于 公接頭(I)通過螺紋連接接箍(2)，公接頭(I)端部設(shè)有外螺紋(4)，接箍(2)兩端均設(shè)有內(nèi)螺紋(5)，螺紋錐度均為1:16 ;公接頭(I)外螺紋(4)前方設(shè)有一段柱面(3)，柱面(3)上設(shè)有一段外密封圓弧面(6);接箍⑵內(nèi)螺紋(5)后方設(shè)有一段內(nèi)密封筒面(7);夕卜密封圓弧面(6)與內(nèi)密封筒面(7)配合形成主密封面(8);公接頭(I)設(shè)有內(nèi)凹型的、具有15°反向角(A)的反向端面(9)，接箍(2)設(shè)有臺肩面(10)，反向端面(9)和臺肩面(10)配合形成副密封面(11);用于油管的油套管螺紋接頭采用改進偏梯形螺紋，用于套管的油套管螺紋接頭采用API標(biāo)準(zhǔn)偏梯形螺紋。
2.如權(quán)利要求1所述的油套管特殊螺紋接頭，其特征在于 油管管徑73. 03mm，接箍(2)外徑82. 3mm ;外螺紋(4)和內(nèi)螺紋(5)螺距為每英寸8牙；外螺紋(4)齒高(hi)為1.1mm,尺寬(bl)為1. 59mm,齒頂平行于油管軸線；內(nèi)螺紋(5)齒高(h2)為1. 15mm、尺寬(b2)為1. 57mm ;外密封圓弧面(6)的圓弧曲率半徑為18mm ;公接頭(I)與接箍(2)連接后，螺紋過贏量為API偏梯形螺紋名義過贏量的5/8 ;主密封面(8)過贏量為O. 09 O. 15毫米,副密封面(11)過贏量為O. 02mm。
3.如權(quán)利要求1所述的油套管特殊螺紋接頭，其特征在于 套管管徑139. 7mm，接箍(2)外徑153. 7mm ;公接頭(I)與接箍(2)連接后，螺紋過贏量為AP I標(biāo)準(zhǔn)偏梯形螺紋名義過贏量的1/2 ;主密封面(8)過贏量為O. 08 O. 16mm,副密封面(11)過贏量為O. 04mmO
專利摘要本實用新型公開了一種油套管特殊螺紋接頭，是為提高接頭密封性能、方便加工檢驗且提高連接和上扣性能而設(shè)計的，即公接頭與接箍通過錐度為116的螺紋連接；公接頭外螺紋前方設(shè)有外密封圓弧面，接箍內(nèi)螺紋后方設(shè)有內(nèi)密封筒面，外密封圓弧面與內(nèi)密封筒面配合形成主密封面；公接頭設(shè)有內(nèi)凹型的反向端面，接箍設(shè)有臺肩面，兩端面配合形成副密封面；油管連接采用改進偏梯形螺紋，套管連接采用AP I標(biāo)準(zhǔn)偏梯形螺紋。本實用新型密封性能優(yōu)良，加工和檢測更加方便容易，抗過扭矩上扣、抗粘扣、抗拉伸及抗彎曲的能力強，能緩解螺紋的應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高連接強度和抗應(yīng)力腐蝕開裂的能力。
文檔編號E21B17/08GK202900068SQ20122059339
公開日2013年4月24日 申請日期2012年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月12日
發(fā)明者郝龍, 王樹龍, 喻開安 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司