本实用新型专利技术涉及螺纹连接结构技术领域，是一种双级螺纹连接装置，其包括公端和母端，公端由大径段外螺纹和小径段外螺纹组成，母端由小径段内螺纹和大径段内螺纹组成，大径段外螺纹和小径段内螺纹啮合连接，小径段外螺纹与大径段内螺纹啮合连接，大径段外螺纹、小径段外螺纹、大径段内螺纹和小径段内螺纹的锥度均为0°。本实用新型专利技术结构合理而紧凑，使用方便，双级螺纹可以有效分担负荷，有效解决了单级螺纹两端齿牙负荷过大的问题；零锥度设置，可保证在壁厚较薄的情况，车制双段螺纹结构，保证无磁钻杆和定向接头连接的稳固和有效；双级螺纹入扣，使得螺纹连接时错扣率降低，而且双级螺纹一起旋紧，上扣的效率也大大提高。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及螺纹连接结构
，是一种双级螺纹连接装置。
技术介绍
随着油田生产进入二次开发、重复开发的阶段，为了保持油田产量“稳产增产”，并实现“降本增效”的目标，用工程手段在原油井的套管内开窗侧钻，以避开原直井形成新井眼，从而开发边际、底水等需要低成本二次开发的低效油藏。对于51/2″套管开窗侧钻井，工程上选择直径为φ118mm小井眼钻头，而钻杆为φ73mm普通斜坡钻杆，在定向钻井时选用下部动力钻具进行定方位钻进，其钻具组合为：φ118mm钻头+φ95mm单弯外壳螺杆+φ88.9mm定位接头+φ88.9mm无磁钻杆+φ73mm普通斜坡钻杆。其中无磁钻杆的作用是给放置在其中的MWD（LWD）随钻测斜仪提供无磁环境，以保证仪器测量数据的准确、有效。为使测斜仪器安全放置在无磁钻杆内并不会造成钻井液循环的过大循环压耗，需要无磁钻杆最小内径为φ60mm。同时为了满足底部钻具抗扭、抗弯、抗震以及密封安全性等要求，需要钻具连接螺纹在壁厚薄的前提下，具有良好的机械性能、抗脱扣能力、自锁能力及密封性能。为了满足以上要求，采用API标准螺纹结构进行连接时，往往需要对无磁钻杆和定向接头分别进行镦粗，工艺复杂、成本过高。
技术实现思路
本技术提供了一种双级螺纹连接装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有侧钻用无磁钻杆与定位接头之间的螺纹连接结构存在的问题：即在壁厚较薄的情况下难以满足对抗扭、抗弯、抗震以及密封等性能的要求。本技术的技术方案是通过以下措施来实现的：一种双级螺纹连接装置，包括公端和母端，公端由大径段外螺纹和小径段外螺纹由上至下依次一体固定在一起，母端由小径段内螺纹和大径段内螺纹由上至下依次一体固定在一起，大径段外螺纹和小径段内螺纹啮合连接，小径段外螺纹与大径段内螺纹啮合连接，大径段外螺纹、小径段外螺纹、大径段内螺纹和小径段内螺纹的锥度均为0°。下面是对上述技术技术方案的进一步优化或/和改进：上述大径段外螺纹、小径段外螺纹、大径段内螺纹和小径段内螺纹可的牙型均为参数相同的偏梯形螺纹。上述偏梯形螺纹的承载面倾角可在6.5°至8.5°之间，偏梯形螺纹的导入面倾角可在19°-21°之间。上述偏梯形螺纹的承载面倾角可为7.5°，偏梯形螺纹的导入面倾角可为20°。上述偏梯形螺纹的螺距可为6.35mm，齿牙高度为1.27mm，在中径线处的齿牙厚度为2.82mm，齿顶两端弧面半径均为1.5mm，齿底与承载面的连接弧面半径为1.5mm，齿底与导入面的连接弧面半径为1.5mm。上述对应大径段外螺纹上方的公端外侧可设有上直角台肩，母端顶端设有上水平密封面，上水平密封面抵紧在上直角台肩上。上述对应大径段内螺纹下方的母端内侧可设有下直角台肩,公端底端设有下水平密封面，下水平密封面抵紧在下直角台肩上。上述对应大径段外螺纹与小径段外螺纹之间的公端外侧可设有上密封台阶，对应小径段内螺纹与大径段内螺纹之间的母端内侧设有下密封台阶，上密封台阶的下端面抵紧在上密封台阶的上端面上。上述对应小径段外螺纹下方的公端外侧可有外螺纹密封段，对应大径段内螺纹上方的母端内侧设有内螺纹退刀区，外螺纹密封段的纵向长度大于内螺纹退刀区的纵向长度。上述对应大径段外螺纹上方的公端外侧可有密封环槽，密封环槽内安装有d型密封圈，对应小径段内螺纹上方的母端内侧有内螺纹密封段，内螺纹密封段内侧压紧在d型密封圈外侧上。本技术结构合理而紧凑，使用方便，双级螺纹可以有效分担负荷，有效解决了单级螺纹两端齿牙负荷过大的问题；零锥度设置，可保证在壁厚较薄的情况，车制双段螺纹结构，保证无磁钻杆和定向接头连接的稳固和有效；双级螺纹入扣，使得螺纹连接时错扣率降低，而且双级螺纹一起旋紧，上扣的效率也大大提高。附图说明附图1为本技术最佳实施例的公端主视剖视结构示意图。附图2为本技术最佳实施例的母端主视剖视结构示意图。附图3为本技术最佳实施例的组装主视剖视结构示意图。附图4为附图3的局部结构放大示意图。附图中的编码分别为：1为大径段外螺纹，2为小径段外螺纹，3为小径段内螺纹，4为大径段内螺纹，5为偏梯形螺纹，6为螺纹中径线，7为上直角台肩，8为上水平密封面，9为下直角台肩，10为下水平密封面，11为上密封台阶，12为下密封台阶，13为外螺纹密封段，14为内螺纹退刀区，15为密封环槽，16为d型密封圈，17为内螺纹密封段，ɑ为承载面倾角，β为导入面倾角，P为螺距，H为齿牙高度，L为在螺纹中径线处的齿牙厚度，L1为外螺纹密封段的纵向长度，L2为内螺纹退刀区的纵向长度，R为弧面半径。具体实施方式本技术不受下述实施例的限制，可根据本技术的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。在本技术中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图1的布图方向来确定的。下面结合实施例及附图对本技术作进一步描述：如附图1、2、3所示，该双级螺纹连接装置包括公端和母端，公端由大径段外螺纹1和小径段外螺纹2由上至下依次一体固定在一起，母端由小径段内螺纹3和大径段内螺纹4由上至下依次一体固定在一起，大径段外螺纹1和小径段内螺纹3啮合连接，小径段外螺纹2与大径段内螺纹4啮合连接，大径段外螺纹1、小径段外螺纹2、大径段内螺纹4和小径段内螺纹3的锥度均为0°。双级螺纹相对与单级螺纹，各扣牙尤其是中间位置的扣牙均可以有效分担负荷，解决了单级螺纹两端扣牙负荷过大的问题；双级螺纹连接装置的大径段外螺纹1、小径段外螺纹2、大径段内螺纹4和小径段内螺纹3锥度均0°设置，可保证在无磁钻杆壁厚较薄的情况，车制与定向接头连接的双段螺纹结构，保证无磁钻杆和定向接头稳固有效连接；双级螺纹入扣，使得螺纹连接时错扣率降低，而且双级螺纹一起旋紧，上扣的效率也大大提升。可根据实际需要，对上述双级螺纹连接装置作进一步优化或/和改进：如附图1、2、3所示，大径段外螺纹1、小径段外螺纹2、大径段内螺纹4和小径段内螺纹3的牙型均为参数相同的偏梯形螺纹5。与其它类型的螺纹相比，偏梯形螺纹5的传动效率略低，但具有工艺性好、牙根强度高、抗扭拉性能好和对中性好的优点。根据需要，偏梯形螺纹5的承载面倾角α在6.5°至8.5°之间，偏梯形螺纹5的导入面倾角β在19°-21°之间。承载面倾角α设置在6.5°至8.5°之间，可以使本技术耐受拉力更大；导入面倾角β设置在19°-21°之间，有利于螺纹快速安全旋入，可以降低本技术的错扣率。如附图4所示，偏梯形螺纹5的承载面倾角α为7.5°，偏梯形螺纹5的导入面倾角β为20°。如附图4所示，偏梯形螺纹5的螺距P为6.35mm，齿牙高度H为1.27mm，在螺纹中径线6处的齿牙厚度L为2.82mm，齿顶两端弧面半径R均为1.5mm，齿底与承载面的连接弧面半径R为1.5mm，齿底与导入面的连接弧面半径R为1.5mm。偏梯形螺纹5的齿牙和齿槽的过渡弧面半径R均设置为1.5mm，便于生产，而且有利于螺纹快速安全旋入，可以降低本技术的错扣率；偏梯形螺纹5的螺距P为6.35mm，齿牙高度H为1.27mm，在螺纹中径线6处的齿牙厚度L为2.82mm，以上牙型参数的设置，适于外径为88.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双级螺纹连接装置，其特征在于包括公端和母端，公端由大径段外螺纹和小径段外螺纹由上至下依次一体固定在一起，母端由小径段内螺纹和大径段内螺纹由上至下依次一体固定在一起，大径段外螺纹和小径段内螺纹啮合连接，小径段外螺纹与大径段内螺纹啮合连接，大径段外螺纹、小径段外螺纹、大径段内螺纹和小径段内螺纹的锥度均为0°。
【技术特征摘要】
1.一种双级螺纹连接装置，其特征在于包括公端和母端，公端由大径段外螺纹和小径段外螺纹由上至下依次一体固定在一起，母端由小径段内螺纹和大径段内螺纹由上至下依次一体固定在一起，大径段外螺纹和小径段内螺纹啮合连接，小径段外螺纹与大径段内螺纹啮合连接，大径段外螺纹、小径段外螺纹、大径段内螺纹和小径段内螺纹的锥度均为0°。2.根据权利要求1所述的双级螺纹连接装置，其特征在于大径段外螺纹、小径段外螺纹、大径段内螺纹和小径段内螺纹的牙型均为参数相同的偏梯形螺纹。3.根据权利要求2所述的双级螺纹连接装置，其特征在于偏梯形螺纹的承载面倾角在6.5°至8.5°之间，偏梯形螺纹的导入面倾角在19°-21°之间。4.根据权利要求3所述的双级螺纹连接装置，其特征在于偏梯形螺纹的承载面倾角为7.5°，偏梯形螺纹的导入面倾角为20°。5.根据权利要求1或2或3或4所述的双级螺纹连接装置，其特征在于偏梯形螺纹的螺距为6.35mm，齿牙高度为1.27mm，在中径线处的齿牙厚度为2.82mm，齿顶两端弧面半径均为1.5mm，齿底与承载面的连接弧面半径为1.5mm，齿底与导入面的连接弧面半径为1.5mm。6.根据权利要求1或2或3或4所述的双级螺纹连接装置，其特征在于对应大径段外螺纹上方的公端外侧设有上直角台肩，母端顶端设有上水平密封面，上水平密封面抵紧在上直角台肩上；或/和,对应大径段内螺纹下方的母端内侧设有下直角台肩,公端底端设有下水平密封面，下水平密封面抵紧在下直角台肩上；或/和,对应大径段外螺纹与小径段外螺纹之间的公端外侧设有上密封台阶，对应小径段内螺纹与大径段内螺纹之间的母端内侧设有下密封台阶，上密封台阶的下端面抵紧在上密封台阶的上端面上。7.根据权利要求5所述的双级螺纹连接装置，其特征在于对...
【专利技术属性】
技术研发人员：荆江录，胡忠民，张艺瀚，马永贵，盛志民，
申请(专利权)人：中国石油集团西部钻探工程有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65
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