用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭。它包括外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭，外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭的通過沿軸向具有相同錐度的螺紋；外螺紋接頭從螺紋段到接頭端面依次設(shè)有第一外臺階、密封外錐面、第二外臺階，內(nèi)螺紋接頭從螺紋段到接頭內(nèi)端面依次設(shè)有第一內(nèi)臺階、密封內(nèi)錐面、第二內(nèi)臺階；外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時密封外錐面與密封內(nèi)錐面為錐面與錐面過盈密封配合，外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時第一外臺階與第一內(nèi)臺階間隙配合，外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時第二外臺階與第二內(nèi)臺階間隙配合。本實用新型的抗扭強(qiáng)度高于API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭，同時具有很高的氣、液密封能力，因此特別適用于高壓氣井、超深井、水平井鉆井作業(yè)中鉆桿測試的需要。
【專利說明】用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及在深井、超深井及特殊油氣井的鉆采過程中使用的鉆桿接頭，特別是一種用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著石油勘探技術(shù)的發(fā)展和勘探領(lǐng)域的擴(kuò)大，深部油氣藏、高溫高壓油氣藏、含硫油氣藏、凝析油氣藏等特殊油氣藏相繼被發(fā)現(xiàn)，高溫高壓井及其特殊井的測試技術(shù)開始得到廣泛應(yīng)用，油氣鉆采迫切需要一種既具有較高的抗扭強(qiáng)度又具有較高的氣密封鉆桿接頭，以滿足高壓氣井，深井，超深井作業(yè)中的需要。
[0003]現(xiàn)有API標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計中，鉆桿接頭無密封設(shè)計。在中國專利200520039379.3中提供了一種氣密封接頭結(jié)構(gòu)，但由于在該鉆桿接頭中使用有機(jī)材料密封圈方式進(jìn)行密封，密封能力有限，且只是在主臺肩位置有密封設(shè)計。中國專利200520039378.9和200920208129.6提供了一種金屬氣密封結(jié)構(gòu)，兩個專利中金屬密封結(jié)構(gòu)均為錐面對球面過盈配合密封，密封接觸面為環(huán)形線密封，密封能力有限，球面密封接觸面要求極精細(xì)的加工，使用過程中密封面損傷較大，再次精修難度較大，不適合石油鉆桿接頭經(jīng)常拆卸的工作環(huán)境。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，主要解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的技術(shù)問題，本實用新型的抗扭強(qiáng)度高于API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭，同時具有很高的氣、液密封能力，因此特別適用于高壓氣井、超深井、水平井鉆井作業(yè)中鉆桿測試的需要。
[0005]為解決上述技術(shù)問題的，本實用新型的技術(shù)方案是:
[0006]一種用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，包括外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭沿軸向具有相同錐度的螺紋，其特征在于:所述的外螺紋接頭從螺紋段到接頭端面依次設(shè)有第一外臺階、密封外錐面、第二外臺階，所述的內(nèi)螺紋接頭從螺紋段到接頭內(nèi)端面依次設(shè)有第一內(nèi)臺階、密封內(nèi)錐面、第二內(nèi)臺階；所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時密封外錐面與密封內(nèi)錐面為錐面與錐面過盈密封配合，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時第一外臺階與第一內(nèi)臺階間隙配合，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時第二外臺階與第二內(nèi)臺階間隙配合。
[0007]所述的用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，其特征在于:所述的外螺紋接頭密封外錐面角度范圍為5°?25。，密封外錐面長度范圍5mm?15mm，所述的內(nèi)螺紋接頭密封內(nèi)錐面角度范圍為10°?30°，密封內(nèi)錐面長度范圍為6mm?14mm;所述的過盈配合在直徑方向的最大過盈量為0.10?0.45mm。
[0008]所述的用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，其特征在于:所述的第一外臺階和第一內(nèi)臺階間的錐度為1:6?1:16。
[0009]所述的用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，其特征在于:所述的第二外臺階和第二內(nèi)臺階的錐度為1:6?1:16。
[0010]所述的用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，其特征在于:所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時外螺紋接頭端面與內(nèi)螺紋接頭內(nèi)端面的間隙< 0.5mm。
[0011]本實用新型的鉆桿接頭采用的這種結(jié)構(gòu)，其抗扭強(qiáng)度不但高于API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭，而且高于一般的雙臺肩鉆桿接頭，其抗扭強(qiáng)與API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭相比提高50%?75%左右，金屬錐面密封結(jié)構(gòu)具有密封接觸面長、密封壓力高、加工簡單、耐磨損等特點(diǎn)，可以滿足高壓氣井、超深井、水平井鉆井作業(yè)中鉆桿測試的需要，因此具備良好的推廣及應(yīng)用情景。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0013]如圖1，本實用新型公開了一種用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭。它包括外螺紋接頭I和內(nèi)螺紋接頭2，外螺紋接頭I從螺紋段11到接頭端面12依次設(shè)有第一外臺階13、密封外錐面14、第二外臺階15，所述內(nèi)螺紋接頭2從螺紋段21到接頭內(nèi)端面22依次設(shè)有第一內(nèi)臺階23、密封內(nèi)錐面24、第二內(nèi)臺階25。
[0014]外螺紋接頭I和內(nèi)螺紋接頭2螺紋旋合完成時密封外錐面14與密封內(nèi)錐面24過盈配合，第一外臺階13與第一內(nèi)臺階23間隙配合，第二外臺階15與第二內(nèi)臺階25間隙配八口 ο
[0015]外螺紋接頭I密封外錐面14角度范圍為5°?25。，密封外錐面14長度范圍5mm?15mm，內(nèi)螺紋接頭2密封內(nèi)錐面24角度范圍為10°?30°，密封內(nèi)錐面24長度范圍為6mm?14mm ;過盈配合在直徑方向的最大過盈量為0.10?0.45mm。
[0016]第一外臺階13和第一內(nèi)臺階23的錐度為1:6?1:16。
[0017]第二外臺階15和第二內(nèi)臺階25的錐度為1:6?1:16。
[0018]所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時外螺紋接頭端面12與內(nèi)螺紋接頭內(nèi)端面22的間隙< 0.5mm。
[0019]在超扭矩上扣或者在井下扭矩過大時，外螺紋接頭端面12和內(nèi)螺紋接頭內(nèi)端面22之間的間隙逐漸減小直至消失，是接頭部分形成了一個剛性體，從而提高接頭的抗扭強(qiáng)度和抗彎能力，同時因為外螺紋接頭端面12和內(nèi)螺紋接頭內(nèi)端面22形成的剛性體，在一定程度上會防止脹扣。
[0020]與此同時，由于外螺紋接頭I與內(nèi)螺紋接頭2之間密封外錐面14與密封內(nèi)錐面24的金屬過盈配合密封，并且金屬過盈密封直徑方向的最大過盈量為0.15?0.45mm,因此具有很高的氣、液密封能力。
[0021]由于本實用新型的抗扭強(qiáng)度高于API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭，同時具有很高的氣、液密封能力，因此特別適用于高壓氣井、超深井、水平井鉆井作業(yè)中鉆桿測試的需要。
[0022]綜上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并非用來限定本實用新型的實施范圍。即凡依本實用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修飾，都應(yīng)為本實用新型的技術(shù)范疇。
【權(quán)利要求】
1.一種用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，包括外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭沿軸向具有相同錐度的螺紋，其特征在于:所述的外螺紋接頭從螺紋段到接頭端面依次設(shè)有第一外臺階、密封外錐面、第二外臺階，所述的內(nèi)螺紋接頭從螺紋段到接頭內(nèi)端面依次設(shè)有第一內(nèi)臺階、密封內(nèi)錐面、第二內(nèi)臺階；所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時密封外錐面與密封內(nèi)錐面為錐面與錐面過盈密封配合，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時第一外臺階與第一內(nèi)臺階間隙配合，所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時第二外臺階與第二內(nèi)臺階間隙配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，其特征在于:所述的外螺紋接頭密封外錐面角度范圍為5°?25°，密封外錐面長度范圍5mm?15mm，所述的內(nèi)螺紋接頭密封內(nèi)錐面角度范圍為10°?30°，密封內(nèi)錐面長度范圍為6mm?14mm;所述的過盈配合在直徑方向的最大過盈量為0.10?0.45_。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，其特征在于:所述的第一外臺階和第一內(nèi)臺階間的錐度為1:6?1:16。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，其特征在于:所述的第二外臺階和第二內(nèi)臺階的錐度為1:6?1:16。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述的用于油氣鉆采的高抗扭高壓密封鉆桿接頭，其特征在于:所述的外螺紋接頭和內(nèi)螺紋接頭螺紋旋合完成時外螺紋接頭端面與內(nèi)螺紋接頭內(nèi)端面的間隙< 0.5mm。
【文檔編號】E21B17/042GK203925326SQ201420327208
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月19日
【發(fā)明者】袁鵬斌, 陳彪, 魯喜寧, 余榮華 申請人:上海海隆石油鉆具有限公司, 上海海隆石油管材研究所