一種油氣開采管柱及其用于連接的氣密扣螺紋接箍的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于油氣開采管柱連接的螺紋扣，特別是一種高密封的油氣開采管柱及其用于連接的氣密扣螺紋接箍。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣開采中，井下管柱通過螺紋扣進(jìn)行連接，螺紋扣在發(fā)揮連接作用的同時，螺紋臺階面對管柱內(nèi)、外的介質(zhì)進(jìn)行密封，防止管柱內(nèi)、外介質(zhì)互相流動，按照國際標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的螺紋扣，對液態(tài)流體的密封效果良好，但是對氣密封要求較高的油氣井、超深井及高溫高壓井等，普通國際標(biāo)準(zhǔn)螺紋密封性能、連接強(qiáng)度很難滿足要求。油氣田開采對氣密封好、強(qiáng)度高的新型螺紋扣的需求逐漸增多，現(xiàn)有技術(shù)的氣密扣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高，不僅增加了資金需求，而且制約了生產(chǎn)周期，從而極大地影響了開采效率。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于普通油氣井、超深井、高溫高壓井等特殊井生產(chǎn)管柱連接的高密封性的油氣開采管柱及其用于連接的氣密扣螺紋接箍。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種用于連接油氣開采管柱的氣密扣螺紋接箍，所述氣密扣螺紋接箍包括本體，所述本體為空心管柱結(jié)構(gòu)，所述本體兩端的內(nèi)壁上分別設(shè)置有用于與油氣開采管柱連接的螺紋連接部和止擋部，所述油氣開采管柱的末端外壁上設(shè)置有與所述螺紋連接部適配的管柱連接部，其中，所述本體的內(nèi)壁上還設(shè)置有密封部，所述密封部包括柱面密封結(jié)構(gòu)、球面密封結(jié)構(gòu)和端面密封結(jié)構(gòu)，所述柱面密封結(jié)構(gòu)位于所述螺紋連接部末端的內(nèi)圓周面且與所述管柱連接部的外圓周面密封連接，所述端面密封結(jié)構(gòu)位于所述止擋部的端面且與所述管柱連接部的末端端面密封連接，所述球面密封結(jié)構(gòu)連接所述柱面密封結(jié)構(gòu)和所述端面密封結(jié)構(gòu)且與所述管柱連接部的末端端面的外緣相對。
[0005]上述的氣密扣螺紋接箍，其中，所述螺紋連接部為內(nèi)螺紋，所述管柱連接部為外螺紋，所述內(nèi)螺紋與所述外螺紋為偏梯形螺紋配合結(jié)構(gòu)。
[0006]上述的氣密扣螺紋接箍，其中，兩端的所述螺紋連接部對稱設(shè)置于所述本體上。
[0007]上述的氣密扣螺紋接箍，其中，所述止擋部為一環(huán)繞所述本體內(nèi)壁的凸緣，且所述止擋部位于對稱設(shè)置的兩所述螺紋連接部之間。
[0008]上述的氣密扣螺紋接箍，其中，所述端面密封結(jié)構(gòu)為反包角結(jié)構(gòu)，所述外螺紋的包角大于所述內(nèi)螺紋的包角。
[0009]上述的氣密扣螺紋接箍，其中，所述柱面密封結(jié)構(gòu)與所述管柱連接部的配合表面為過盈配合。
[0010]上述的氣密扣螺紋接箍，其中，所述球面密封結(jié)構(gòu)為連接所述柱面密封結(jié)構(gòu)和所述端面密封結(jié)構(gòu)的一圓弧面。
[0011]為了更好地實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型還提供了一種油氣開采管柱，所述油氣開采管柱的末端設(shè)置有管柱連接部，其中，所述管柱連接部與上述的氣密扣螺紋接箍適配。
[0012]本實(shí)用新型的有益功效在于:
[0013]采用端面、柱面與球面三重密封結(jié)構(gòu)，有效地保障了密封的可靠性，其中端面密封采用反包角結(jié)構(gòu)式過盈配合，進(jìn)一步增強(qiáng)了密封強(qiáng)度，同時減小了緊扣扭矩。
[0014]以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對本實(shí)用新型的限定。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的連接示意圖；
[0016]圖2為圖1的I部放大圖；
[0017]圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例的偏梯形螺紋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中，附圖標(biāo)記
[0019]I 本體
[0020]2油氣開采管柱
[0021]21管柱連接部
[0022]3螺紋連接部
[0023]4止擋部
[0024]5密封部
[0025]51柱面密封結(jié)構(gòu)
[0026]52球面密封結(jié)構(gòu)
[0027]53端面密封結(jié)構(gòu)
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作具體的描述:
[0029]參見圖1及圖2，圖1為本實(shí)用新型一實(shí)施例的連接示意圖，圖2為圖1的I部放大圖。本實(shí)用新型的油氣開采管柱2，末端設(shè)置有管柱連接部21，該管柱連接部21與本實(shí)用新型用于連接油氣開采管柱2的氣密扣螺紋接箍適配，因該油氣開采管柱2的其他部分結(jié)構(gòu)及連接關(guān)系、工作原理等均為較成熟的現(xiàn)有技術(shù)，故在此不再贅述，下面僅針對該氣密扣螺紋接箍的結(jié)構(gòu)予以詳細(xì)說明。該氣密扣螺紋接箍包括本體1，所述本體I為空心管柱結(jié)構(gòu)，所述本體I兩端的內(nèi)壁上分別設(shè)置有用于與油氣開采管柱2連接的螺紋連接部3和止擋部4，優(yōu)選兩端的所述螺紋連接部3對稱設(shè)置于所述本體I上，所述止擋部4優(yōu)選為一環(huán)繞所述本體I內(nèi)壁的凸緣，且所述止擋部4位于對稱設(shè)置的兩所述螺紋連接部3之間，該止擋部4也可為位于該本體I內(nèi)壁上的凸臺，所述油氣開采管柱2的末端外壁上設(shè)置有與所述螺紋連接部3適配的管柱連接部21，所述本體I的內(nèi)壁上還設(shè)置有密封部5，所述密封部5包括柱面密封結(jié)構(gòu)51、球面密封結(jié)構(gòu)52和端面密封結(jié)構(gòu)53，所述柱面密封結(jié)構(gòu)51位于所述螺紋連接部3末端的內(nèi)圓周面且與所述管柱連接部21的外圓周面密封連接，所述端面密封結(jié)構(gòu)53位于所述止擋部4的端面且與所述管柱連接部21的末端端面密封連接，所述球面密封結(jié)構(gòu)52連接所述柱面密封結(jié)構(gòu)51和所述端面密封結(jié)構(gòu)53且與所述管柱連接部21的末端端面的外緣相對。
[0030]本實(shí)施例中，所述柱面密封結(jié)構(gòu)51與所述管柱連接部21的配合表面為過盈配合，在管柱拉伸狀態(tài)或未緊扣狀態(tài)也能密封，所述球面密封結(jié)構(gòu)52為連接所述柱面密封結(jié)構(gòu)51和所述端面密封結(jié)構(gòu)53的一圓弧面，所述球面密封必須在擰緊扣兩端面緊密接觸后，才能密封，所述端面密封結(jié)構(gòu)53為反包角結(jié)構(gòu)，所述外螺紋的包角大于所述內(nèi)螺紋的包角，本實(shí)施例中即該管柱連接部21的端面與其外圓表面之間的夾角大于該止擋部4的端面與本體I內(nèi)壁表面的夾角。
[0031]參見圖3，圖3為本實(shí)用新型一實(shí)施例的偏梯形螺紋結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例中，所述螺紋連接部3為內(nèi)螺紋，所述管柱連接部21為外螺紋，所述內(nèi)螺紋與所述外螺紋優(yōu)選為偏梯形螺紋配合結(jié)構(gòu)，以方便加工。在未緊扣時，內(nèi)螺紋的圓周面與外螺紋的圓周面上的柱面密封結(jié)構(gòu)51也能實(shí)現(xiàn)密封；連接并緊扣后，內(nèi)螺紋與外螺紋之間通過端面密封結(jié)構(gòu)53、球面密封結(jié)構(gòu)52實(shí)現(xiàn)良好密封；因內(nèi)螺紋的端面角度與外螺紋的不同，形成楔形反包角結(jié)構(gòu)。在反包角結(jié)構(gòu)中，反包角外螺紋公扣的包角的角度比反包角內(nèi)螺紋母扣的包角角度大，在螺紋擰緊時，公扣與母扣形成過盈配合，進(jìn)一步增加了密封強(qiáng)度，減小了緊扣扭矩。
[0032]本實(shí)用新型的高密封氣密扣可用于各種規(guī)格的管柱連接，其采用多密封面結(jié)構(gòu)使得密封效果更好，抗拉強(qiáng)度更高，端面、柱面與球面三重密封結(jié)構(gòu)，使得螺紋對氣的密封的可靠性效果更有保障；而且端面密封采用反包角式過盈配合結(jié)構(gòu)，外螺紋將內(nèi)螺紋包裹，使得緊扣扭矩減小、緊扣操作更安全，并進(jìn)一步增強(qiáng)了密封強(qiáng)度；螺紋連接采用偏梯形螺紋，比較容易加工，從而降低了工藝難度和成本。
[0033]當(dāng)然，本實(shí)用新型還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于連接油氣開采管柱的氣密扣螺紋接箍，所述氣密扣螺紋接箍包括本體，所述本體為空心管柱結(jié)構(gòu)，所述本體兩端的內(nèi)壁上分別設(shè)置有用于與油氣開采管柱連接的螺紋連接部和止擋部，所述油氣開采管柱的末端外壁上設(shè)置有與所述螺紋連接部適配的管柱連接部，其特征在于，所述本體的內(nèi)壁上還設(shè)置有密封部，所述密封部包括柱面密封結(jié)構(gòu)、球面密封結(jié)構(gòu)和端面密封結(jié)構(gòu)，所述柱面密封結(jié)構(gòu)位于所述螺紋連接部末端的內(nèi)圓周面且與所述管柱連接部的外圓周面密封連接，所述端面密封結(jié)構(gòu)位于所述止擋部的端面且與所述管柱連接部的末端端面密封連接，所述球面密封結(jié)構(gòu)連接所述柱面密封結(jié)構(gòu)和所述端面密封結(jié)構(gòu)且與所述管柱連接部的末端端面的外緣相對。2.如權(quán)利要求1所述的氣密扣螺紋接箍，其特征在于，所述螺紋連接部為內(nèi)螺紋，所述管柱連接部為外螺紋，所述內(nèi)螺紋與所述外螺紋為偏梯形螺紋配合結(jié)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1或2所述的氣密扣螺紋接箍，其特征在于，兩端的所述螺紋連接部對稱設(shè)置于所述本體上。4.如權(quán)利要求3所述的氣密扣螺紋接箍，其特征在于，所述止擋部為一環(huán)繞所述本體內(nèi)壁的凸緣，且所述止擋部位于對稱設(shè)置的兩所述螺紋連接部之間。5.如權(quán)利要求1、2或4所述的氣密扣螺紋接箍，其特征在于，所述端面密封結(jié)構(gòu)為反包角結(jié)構(gòu)，所述管柱連接部的外螺紋的包角大于所述螺紋連接部的內(nèi)螺紋的包角。6.如權(quán)利要求3所述的氣密扣螺紋接箍，其特征在于，所述端面密封結(jié)構(gòu)為反包角結(jié)構(gòu)，所述管柱連接部的外螺紋的包角大于所述螺紋連接部的內(nèi)螺紋的包角。7.如權(quán)利要求1、2、4或6所述的氣密扣螺紋接箍，其特征在于，所述柱面密封結(jié)構(gòu)與所述管柱連接部的外圓周面為過盈配合。8.如權(quán)利要求3所述的氣密扣螺紋接箍，其特征在于，所述柱面密封結(jié)構(gòu)與所述管柱連接部的外圓周面為過盈配合。9.如權(quán)利要求1、2、4、6或8所述的氣密扣螺紋接箍，其特征在于，所述球面密封結(jié)構(gòu)為連接所述柱面密封結(jié)構(gòu)和所述端面密封結(jié)構(gòu)的一圓弧面。10.—種油氣開采管柱，所述油氣開采管柱的末端設(shè)置有管柱連接部，其特征在于，所述管柱連接部與上述權(quán)利要求1-9中任意一項(xiàng)所述的氣密扣螺紋接箍適配。
【專利摘要】一種油氣開采管柱及其用于連接的氣密扣螺紋接箍，所述氣密扣螺紋接箍包括本體，所述本體為空心管柱結(jié)構(gòu)，所述本體兩端的內(nèi)壁上分別設(shè)置有用于與油氣開采管柱連接的螺紋連接部和止擋部，所述油氣開采管柱的末端外壁上設(shè)置有與所述螺紋連接部適配的該管柱連接部，所述本體的內(nèi)壁上還設(shè)置有密封部，所述密封部包括柱面密封結(jié)構(gòu)、球面密封結(jié)構(gòu)和端面密封結(jié)構(gòu)，所述柱面密封結(jié)構(gòu)位于所述螺紋連接部末端的內(nèi)圓周面且與所述管柱連接部的外圓周面密封連接，所述端面密封結(jié)構(gòu)位于所述止擋部的端面且與所述管柱連接部的末端端面密封連接，所述球面密封結(jié)構(gòu)連接所述柱面密封結(jié)構(gòu)和所述端面密封結(jié)構(gòu)且與所述管柱連接部的末端端面的外緣相對。
【IPC分類】E21B17/02
【公開號】CN204646132
【申請?zhí)枴緾N201520332719
【發(fā)明人】易會安, 陳善飲, 易齊尊, 馬自江, 李伯仁, 劉妙仁, 陳光利
【申請人】思達(dá)斯易能源技術(shù)(集團(tuán))有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年5月21日