高抗扭高密封變扣螺紋接頭的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種高抗扭高密封變扣螺紋接頭，包括外螺紋件和內(nèi)螺紋件。在外螺紋件的外壁上加工有階梯分布的前段外螺紋和后段外螺紋，前段外螺紋為圓螺紋，后段外螺紋為偏梯形螺紋；在外螺紋件的最前端設(shè)有第一斜抗扭臺(tái)階面，第一斜抗扭臺(tái)階面與前段外螺紋間設(shè)有第一錐形密封面；在前段外螺紋和后段外螺紋過(guò)渡臺(tái)階處設(shè)有第一中間臺(tái)階面。在內(nèi)螺紋件的內(nèi)壁上加工有后段內(nèi)螺紋和前段內(nèi)螺紋，后段內(nèi)螺紋為圓螺紋，前段內(nèi)螺紋為偏梯形螺紋；在內(nèi)螺紋件的根部設(shè)有第二斜抗扭臺(tái)階面，第二斜抗扭臺(tái)階面與后段內(nèi)螺紋間設(shè)有第二錐形密封面；在后段內(nèi)螺紋和前段內(nèi)螺紋過(guò)渡臺(tái)階處設(shè)有第二中間臺(tái)階面。本實(shí)用新型密封性能高，上卸扣快，不易粘扣，高抗扭。
【專利說(shuō)明】高抗扭高密封變扣螺紋接頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于鉆井設(shè)備的套管螺紋密封接頭，尤其是一種變扣螺紋接頭。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著世界對(duì)石化能源需求的急劇攀升和石油開(kāi)采量的逐年減少，當(dāng)前石油開(kāi)采領(lǐng)域正向深井、超深井、聞壓油氣井、桐油熱米井、定向井等的開(kāi)米方向逐步發(fā)展，由此對(duì)石油管間的密封性能、連接強(qiáng)度等提出了越來(lái)越苛刻的技術(shù)要求。API標(biāo)準(zhǔn)的偏梯螺紋連接強(qiáng)度高，但密封性能差，在多次過(guò)盈配合使用后容易造成粘扣；圓螺紋密封性能高，但連接強(qiáng)度低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種高抗扭高密封變扣螺紋接頭，密封效果好、具有可靠的高抗扭性能。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0004]一種高抗扭高密封變扣螺紋接頭，包括兩管體連接的外螺紋件和內(nèi)螺紋件。在外螺紋件的外壁上加工有階梯分布的前段外螺紋和后段外螺紋，前段外螺紋為圓螺紋，后段外螺紋為偏梯形螺紋；在外螺紋件的最前端設(shè)有第一斜抗扭臺(tái)階面，第一斜抗扭臺(tái)階面與前段外螺紋間設(shè)有第一錐形密封面；在前段外螺紋和后段外螺紋過(guò)渡臺(tái)階處設(shè)有第一中間臺(tái)階面。相應(yīng)地，在內(nèi)螺紋件的內(nèi)壁上加工有分別與前段外螺紋和后段外螺紋相配合的階梯分布的后段內(nèi)螺紋和前段內(nèi)螺紋，后段內(nèi)螺紋為圓螺紋，前段內(nèi)螺紋為偏梯形螺紋；在內(nèi)螺紋件的根部設(shè)有第二斜抗扭臺(tái)階面，第二斜抗扭臺(tái)階面與后段內(nèi)螺紋間設(shè)有第二錐形密封面；在后段內(nèi)螺紋和前段內(nèi)螺紋過(guò)渡臺(tái)階處設(shè)有第二中間臺(tái)階面。
[0005]前段外螺紋與后段內(nèi)螺紋間形成徑向過(guò)盈配合；后段外螺紋與前段內(nèi)螺紋間為過(guò)渡配合；
[0006]外螺紋件端部的第一錐形密封面與內(nèi)螺紋件根部的第二錐形密封面過(guò)盈配合形成主密封組合面；外螺紋件最前端的第一斜抗扭臺(tái)階面與內(nèi)螺紋件根部的第二斜抗扭臺(tái)階面緊密配合形成第一輔助密封組合面；外螺紋件中部的第一中間臺(tái)階面與內(nèi)螺紋件中部的第二中間臺(tái)階面緊密配合形成第二輔助密封組合面。
[0007]進(jìn)一步地，前段外螺紋和后段內(nèi)螺紋均為錐螺紋；后段外螺紋和前段內(nèi)螺紋均為直螺紋。
[0008]進(jìn)一步地，第一斜抗扭臺(tái)階面為向管體外側(cè)傾斜的倒角面，倒角面的傾斜角度為0°?一 20° ;第二斜抗扭臺(tái)階面與第一斜抗扭臺(tái)階面傾斜角度相同。
[0009]進(jìn)一步地，在前段外螺紋的前端起始處設(shè)有第一引扣導(dǎo)入角，在后段外螺紋的前端起始處設(shè)有第二引扣導(dǎo)入角。在前段內(nèi)螺紋的前端起始處設(shè)有第三引扣導(dǎo)入角，在后段內(nèi)螺紋的前端起始處設(shè)有第四引扣導(dǎo)入角。
[0010]進(jìn)一步地，后段外螺紋的外徑比外螺紋件的最小外徑小I?3mm。
[0011]進(jìn)一步地，前段外螺紋和后段外螺紋的螺距相同，前段內(nèi)螺紋和后段內(nèi)螺紋的螺距相同。
[0012]進(jìn)一步地，內(nèi)螺紋件的管端設(shè)有一倒角。
[0013]進(jìn)一步地，內(nèi)螺紋件的管壁向外側(cè)加厚。
[0014]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型具有聯(lián)接強(qiáng)度高和密封性能高的特點(diǎn)，并且還有上卸扣快，不易粘扣，高抗扭性能，對(duì)扣性能好等特點(diǎn)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型的外螺紋件示意圖。
[0016]圖2為本實(shí)用新型的內(nèi)螺紋件示意圖。
[0017]圖3為本實(shí)用新型的連接后的示意圖。
[0018]圖4為本實(shí)用新型H處的局部放大圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]如圖1、圖2所示:本實(shí)用新型所提出的高抗扭高密封變扣螺紋接頭，包括兩管體連接的外螺紋件I和內(nèi)螺紋件2，其中內(nèi)螺紋件2的管壁向外側(cè)加厚，以保持接頭的強(qiáng)度。
[0021]在外螺紋件I的外壁上加工有階梯分布的前段外螺紋10a和后段外螺紋100b，前段外螺紋10a為圓螺紋，后段外螺紋10b為偏梯形螺紋，前段外螺紋10a和后段外螺紋10b的螺距相同；在外螺紋件I的最前端設(shè)有第一斜抗扭臺(tái)階面101，第一斜抗扭臺(tái)階面101與前段外螺紋10a間設(shè)有第一錐形密封面102 ;在前段外螺紋10a和后段外螺紋10b過(guò)渡臺(tái)階處設(shè)有第一中間臺(tái)階面103。
[0022]相應(yīng)地，在內(nèi)螺紋件2的內(nèi)壁上加工有分別與前段外螺紋10a和后段外螺紋10b相配合的階梯分布的后段內(nèi)螺紋200a和前段內(nèi)螺紋200b，后段內(nèi)螺紋200a為圓螺紋，前段內(nèi)螺紋200b為偏梯形螺紋，前段內(nèi)螺紋200b和后段內(nèi)螺紋200a的螺距相同；在內(nèi)螺紋件2的根部設(shè)有第二斜抗扭臺(tái)階面201，第二斜抗扭臺(tái)階面201與后段內(nèi)螺紋200a間設(shè)有第二錐形密封面202 ;在后段內(nèi)螺紋200a和前段內(nèi)螺紋200b過(guò)渡臺(tái)階處設(shè)有第二中間臺(tái)階面 203。
[0023]前段內(nèi)螺紋200b和后段外螺紋10b采用偏梯形螺紋，對(duì)扣容易且不容易產(chǎn)生粘扣，可以進(jìn)行多次上卸而螺紋無(wú)損壞。
[0024]前段外螺紋10a和后段內(nèi)螺紋200a均為錐螺紋，錐度為1:12?1:16 ;前段外螺紋10a與后段內(nèi)螺紋200a通過(guò)配合時(shí)的軸向移動(dòng)，在徑向上過(guò)盈配合，起到很好的密封作用，保證螺紋工作時(shí)無(wú)泄漏。后段外螺紋10b和前段內(nèi)螺紋200b均為直螺紋，后段外螺紋10b與前段內(nèi)螺紋200b間為過(guò)渡配合。
[0025]后段外螺紋10b的外徑比外螺紋件I的最小外徑小I?3mm，保證后段外螺紋10b加工時(shí)無(wú)任何黑皮螺紋(沒(méi)有完整牙頂?shù)穆菁y)。
[0026]內(nèi)外螺紋件連接時(shí)，外螺紋件I端部的第一錐形密封面102與內(nèi)螺紋件2根部的第二錐形密封面202過(guò)盈配合形成主密封組合面；外螺紋件I最前端的第一斜抗扭臺(tái)階面101與內(nèi)螺紋件2根部的第二斜抗扭臺(tái)階面201緊密配合形成第一輔助密封組合面；外螺紋件I中部的第一中間臺(tái)階面103與內(nèi)螺紋件2中部的第二中間臺(tái)階面203緊密配合形成第二輔助密封組合面。
[0027]如圖4所示，第一斜抗扭臺(tái)階面101為向管體外側(cè)傾斜的倒角面，倒角面的傾斜角度c為0°?一 20° ;第二斜抗扭臺(tái)階面201與第一斜抗扭臺(tái)階面101傾斜角度相同。
[0028]為了方便螺紋對(duì)接，在前段外螺紋10a的前端起始處設(shè)有第一引扣導(dǎo)入角105，在后段外螺紋10b的前端起始處設(shè)有第二引扣導(dǎo)入角106。在前段內(nèi)螺紋200b的前端起始處設(shè)有第三弓丨扣導(dǎo)入角205，在后段內(nèi)螺紋200a的前端起始處設(shè)有第四引扣導(dǎo)入角206。
[0029]更優(yōu)地，內(nèi)螺紋件2的管端設(shè)有一大的倒角207，具有下井導(dǎo)向作用。
[0030]本實(shí)用新型的工作原理為:外螺紋件I和內(nèi)螺紋件2通過(guò)螺紋連接后的強(qiáng)度等同于管體。第一錐形密封面102與第二錐形密封面202過(guò)盈配合形成的主密封組合面、第一斜抗扭臺(tái)階面101與第二斜抗扭臺(tái)階面201配合形成的第一輔助密封組合面、第一中間臺(tái)階面103與第二中間臺(tái)階面202配合形成第二輔助密封組合面的結(jié)構(gòu)結(jié)合使用大大提高了密封可靠性，具有較強(qiáng)的抗逆向扭矩功能。
[0031]由于采用了分段的螺紋結(jié)構(gòu)，因此前段外螺紋100a、后段外螺紋100b、前段內(nèi)螺紋200b、后段內(nèi)螺紋200a的螺紋長(zhǎng)度相對(duì)API標(biāo)準(zhǔn)螺紋均要短，但前段外螺紋10a和后段外螺紋10b的總長(zhǎng)度、前段內(nèi)螺紋200b和后段內(nèi)螺紋200a的總長(zhǎng)度均要長(zhǎng)于API螺紋長(zhǎng)度。本實(shí)用新型的上卸扣速度快，油田下井速度快，后段外螺紋10b和前段內(nèi)螺紋200b均為直螺紋且為過(guò)渡配合，可多次使用，不易產(chǎn)生產(chǎn)粘扣現(xiàn)象。前段外螺紋10a和后段內(nèi)螺紋200a為錐螺紋，內(nèi)外螺紋配合時(shí)軸向移動(dòng)，可轉(zhuǎn)變?yōu)閺较虻倪^(guò)盈，可以起到很好的密封性能。
[0032]第一斜抗扭臺(tái)階面101與第二斜抗扭臺(tái)階面201配合形成的第一輔助密封組合面，以及第一中間臺(tái)階面103與第二中間臺(tái)階面202配合形成第二輔助密封組合面在實(shí)際操作過(guò)程中起到高抗扭及輔助密封作用。第一斜抗扭臺(tái)階面101與第二斜抗扭臺(tái)階面201相扣配合不容易脫扣。扭矩臺(tái)肩采用雙扭矩臺(tái)肩(即第一輔助密封組合面處和第二輔助密封組合面處)，抗扭、抗壓縮能力強(qiáng)，特別適用于油氣田深井、超深井以及大位移水平井旋轉(zhuǎn)下井、旋轉(zhuǎn)固井的工程。
【權(quán)利要求】
1.一種高抗扭高密封變扣螺紋接頭，包括兩管體連接的外螺紋件(I)和內(nèi)螺紋件(2)，其特征在于: 在外螺紋件(I)的外壁上加工有階梯分布的前段外螺紋(10a)和后段外螺紋(10b)，前段外螺紋(10a)為圓螺紋，后段外螺紋(10b)為偏梯形螺紋；在外螺紋件(I)的最前端設(shè)有第一斜抗扭臺(tái)階面(101)，第一斜抗扭臺(tái)階面(101)與前段外螺紋(10a)間設(shè)有第一錐形密封面(102);在前段外螺紋(10a)和后段外螺紋(10b)過(guò)渡臺(tái)階處設(shè)有第一中間臺(tái)階面(103)； 相應(yīng)地，在內(nèi)螺紋件(2)的內(nèi)壁上加工有分別與前段外螺紋(10a)和后段外螺紋(10b)相配合的階梯分布的后段內(nèi)螺紋(200a)和前段內(nèi)螺紋(200b)，后段內(nèi)螺紋(200a)為圓螺紋，前段內(nèi)螺紋(200b)為偏梯形螺紋；在內(nèi)螺紋件(2)的根部設(shè)有第二斜抗扭臺(tái)階面(201)，第二斜抗扭臺(tái)階面(201)與后段內(nèi)螺紋(200a)間設(shè)有第二錐形密封面(202);在后段內(nèi)螺紋(200a)和前段內(nèi)螺紋(200b)過(guò)渡臺(tái)階處設(shè)有第二中間臺(tái)階面(203)； 前段外螺紋(10a)與后段內(nèi)螺紋(200a)間形成徑向過(guò)盈配合；后段外螺紋(10b)與前段內(nèi)螺紋(200b)間為過(guò)渡配合； 外螺紋件(I)端部的第一錐形密封面(102)與內(nèi)螺紋件(2)根部的第二錐形密封面(202)過(guò)盈配合形成主密封組合面；外螺紋件(I)最前端的第一斜抗扭臺(tái)階面(101)與內(nèi)螺紋件(2)根部的第二斜抗扭臺(tái)階面(201)緊密配合形成第一輔助密封組合面；外螺紋件(I)中部的第一中間臺(tái)階面(103)與內(nèi)螺紋件(2)中部的第二中間臺(tái)階面(203)緊密配合形成第二輔助密封組合面。
2.如權(quán)利要求1所述的高抗扭高密封變扣螺紋接頭，其特征在于: 前段外螺紋(10a)和后段內(nèi)螺紋(200a)均為錐螺紋；后段外螺紋(10b)和前段內(nèi)螺紋(200b)均為直螺紋。
3.如權(quán)利要求1所述的高抗扭高密封變扣螺紋接頭，其特征在于: 第一斜抗扭臺(tái)階面(101)為向管體外側(cè)傾斜的倒角面，倒角面的傾斜角度為0°?一20° ;第二斜抗扭臺(tái)階面(201)與第一斜抗扭臺(tái)階面(101)傾斜角度相同。
4.如權(quán)利要求1所述的高抗扭高密封變扣螺紋接頭，其特征在于: 在前段外螺紋(10a)的前端起始處設(shè)有第一引扣導(dǎo)入角(105)，在后段外螺紋(10b)的前端起始處設(shè)有第二引扣導(dǎo)入角(106)。
5.如權(quán)利要求1所述的高抗扭高密封變扣螺紋接頭，其特征在于: 在前段內(nèi)螺紋(200b)的前端起始處設(shè)有第三引扣導(dǎo)入角(205)，在后段內(nèi)螺紋(200a)的前端起始處設(shè)有第四引扣導(dǎo)入角(206)。
6.如權(quán)利要求1所述的高抗扭高密封變扣螺紋接頭，其特征在于: 后段外螺紋(10b)的外徑比外螺紋件(I)的最小外徑小I?3mm。
7.如權(quán)利要求1所述的高抗扭高密封變扣螺紋接頭，其特征在于: 前段外螺紋(10a)和后段外螺紋(10b)的螺距相同，前段內(nèi)螺紋(200b)和后段內(nèi)螺紋(200a)的螺距相同。
8.如權(quán)利要求1所述的高抗扭高密封變扣螺紋接頭，其特征在于: 內(nèi)螺紋件(2)的管端設(shè)有一倒角(207)。
9.如權(quán)利要求1所述的高抗扭高密封變扣螺紋接頭，其特征在于:內(nèi)螺紋件(2)的管壁向外側(cè)加厚。
【文檔編號(hào)】E21B17/08GK204152452SQ201420404562
【公開(kāi)日】2015年2月11日 申請(qǐng)日期:2014年7月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月21日
【發(fā)明者】喬禮勇, 華棟 申請(qǐng)人:無(wú)錫西姆萊斯石油專用管制造有限公司