一种井下工具使用的气密封螺纹结构及井下工具制造技术

本发明专利技术提供一种气密封螺纹结构及井下工具，所述气密封螺纹结构包括设有外螺纹的公扣和设有内螺纹的母扣，所述公扣和母扣相互嵌套、且公扣的外螺纹与母扣的内螺纹相连接，其特征在于：在所述公扣和母扣螺纹连接段的前侧和/或后侧设有密封单元，该密封单元包括设在公扣外周面上的外密封面、以及设在母扣内周面上的内密封面，所述外密封面与内密封面过盈配合。本申请涉及的气密封螺纹结构中，通过外螺纹和内螺纹的相互连接可实现公扣和母扣的可靠连接，同时，通过公扣上外密封面与母扣上内密封面的过盈配合实现深井严苛条件下的高效密封，进而提高气密封螺纹结构及设有该气密封螺纹结构的井下工具的气密封性能，最终保证石油开采的顺利进行。

Gas sealing screw thread structure used for downhole tool and downhole tool

The invention provides a sealing thread structure and downhole tools, the gas seal structure comprises a threaded female buckle with external thread pin and is provided with internal threads, the male buckle and the female buckle are nested and external thread buckle and a female buckle is connected with the internal thread, which is characterized in that the male buckle and a female buckle threaded section of the front and / or the back side is provided with a sealing unit, the sealing unit includes a male buckle on the outer peripheral surface of the outer sealing surface, and a female buckle on the inner peripheral surface of the inner sealing surface, the sealing surface and sealing surface of interference fit. The invention relates to a gas sealing thread structure, through the external and internal threads are connected with each other can realize reliable connection box and pin at the same time, to achieve efficient sealing well under harsh conditions of interference fit by a male buckle outer sealing surface with the female buckle in the sealing surface, and thus improve the sealing thread structure and the gas seal downhole tool thread structure gas sealing performance, the ultimate guarantee of oil exploitation smoothly.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及石油井下工具
，特别是涉及一种用于连接井下工具本体零部件的井下工具使用的气密封螺纹结构及井下工具。
技术介绍
随着世界对化石能源需求的急剧攀升、以及石油可开采量的逐年减小，当前石油开采领域正逐步向深井、超深井、高压油气井、稠油热采井、定向井等方面发展，由此对井下工具各零部件间的连接密封性提出了更高的要求。目前，井下工具各零部件间的密封连接结构为：在普通连接螺纹的前端或后端添加O型密封圈，但是其已经不能满足当前石油开采时高温高压的使用环境的要求，也不能满足耐久性和使用寿命的要求。一旦井下工具各零部件间螺纹连接结构的气密封性失效，将造成巨大的经济损失和环境污染。所以，为了保证石油的安全生产，势必需要一种具有承压能力强、使用寿命长、耐久性好等优点的气密封螺纹结构，以提高井下工具的密封性能。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种具有高密封性的井下工具使用的气密封螺纹结构。为实现上述目的，本专利技术提供一种井下工具使用的气密封螺纹结构，包括设有外螺纹的公扣和设有内螺纹的母扣，所述公扣和母扣相互嵌套、且公扣的外螺纹与母扣的内螺纹相连接，在所述公扣和母扣螺纹连接段的前侧和/或后侧设有密封单元，该密封单元包括设在公扣外周面上的外密封面、以及设在母扣内周面上的内密封面，所述外密封面与内密封面过盈配合。进一步地，所述密封单元有两个，分别为位于公扣和母扣螺纹连接段前侧的一级密封单元、以及位于公扣和母扣螺纹连接段后侧的二级密封单元；所述一级密封单元包括设在公扣外周面上的一级外密封锥面、以及设在母扣内周面上的一级内密封锥面，所述一级外密封锥面与一级内密封锥面过盈配合；所述二级密封单元包括设在公扣外周面上的二级外密封锥面、以及设在母扣内周面上的二级内密封锥面，所述二级外密封锥面与二级内密封锥面过盈配合；所述一级外密封锥面和二级外密封锥面构成所述外密封面，所述一级内密封锥面和二级内密封锥面构成所述内密封面。优选地，所述外螺纹与一级外密封锥面、外螺纹与二级外密封锥面、内螺纹与一级内密封锥面、内螺纹与二级内密封锥面均通过圆柱面过渡连接。优选地，所述一级外密封锥面的母线与公扣的中心线之间的夹角为5°，所述一级内密封锥面的母线与母扣的中心线之间的夹角为4.5°，所述二级外密封锥面的母线与公扣的中心线之间的夹角为5°，所述二级内密封锥面的母线与母扣的中心线之间的夹角为5°。进一步地，还包括位于公扣和母扣之间的形变空间，该形变空间位于所述二级密封单元的后端处。优选地，所述公扣后端设有位于二级外密封锥面后端处的第一圆弧面，所述母扣后端设有位于二级内密封锥面后端处的第二圆弧面，所述第二圆弧面的圆弧半径是第一圆弧面的圆弧半径的1.5～3倍，所述第一圆弧面和第二圆弧面之间围成的区域构成所述形变空间。进一步地，所述公扣的内周面上开设有用于允许外密封面产生弹性变形的内孔。进一步地，所述公扣的后端设有向外突出的扭矩台肩，当公扣和母扣螺纹拧紧后，所述扭矩台肩的前端面与母扣的后端面相抵靠。优选地，所述公扣和母扣的材质均为金属。本专利技术还提供一种井下工具，包括如上所述的气密封螺纹结构。如上所述，本专利技术涉及的井下工具使用的气密封螺纹结构及井下工具，具有以下有益效果：本申请涉及的气密封螺纹结构中，通过外螺纹和内螺纹的相互连接可实现公扣和母扣的可靠连接，同时，通过公扣上外密封面与母扣上内密封面的过盈配合实现深井严苛条件下的高效密封，进而提高气密封螺纹结构及设有该气密封螺纹结构的井下工具的气密封性能，最终保证石油开采的顺利进行。附图说明图1为本申请中公扣的结构示意图。图2为本申请中母扣的结构示意图。图3为本申请中公扣与母扣的连接示意图。图4为图3的A圈放大图。元件标号说明1公扣11外螺纹12一级外密封锥面13二级外密封锥面14第一圆弧面15内孔16扭矩台肩17第三圆弧面2母扣21内螺纹22一级内密封锥面23二级内密封锥面24第二圆弧面3圆柱面4形变空间5一级密封单元6二级密封单元具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本专利技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本专利技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本专利技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本专利技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本专利技术可实施的范畴。本申请提供一种井下工具使用的气密封螺纹结构，用于井下工具本体上各零部件间的螺纹连接，使各零部件之间具有非常好的气密封效果；同时，本申请还提供一种井下工具，包括气密封螺纹结构，依次来提高该井下工具的气密封效果。如图1至图3所示，所述气密封螺纹结构包括设有外螺纹11的公扣1和设有内螺纹21的母扣2，所述公扣1穿设在母扣2中、且公扣1的外螺纹11与母扣2的内螺纹21相连接，在所述公扣1和母扣2螺纹连接段的前侧和/或后侧设有密封单元；所述密封单元包括设在公扣1外周面上的外密封面、以及设在母扣2内周面上的内密封面，所述外密封面与内密封面过盈配合。因此，所述气密封螺纹结构有三种实施例：实施例一、公扣1和母扣2螺纹连接段的前侧设有密封单元；实施例二、公扣1和母扣2螺纹连接段的后侧设有密封单元；实施例三、公扣1和母扣2螺纹连接段的前侧和后侧都设有密封单元。本申请涉及的气密封螺纹结构中，通过外螺纹11和内螺纹21的相互连接可实现公扣1和母扣2的可靠连接，同时，通过公扣1上外密封面与母扣2上内密封面的过盈配合实现深井严苛条件下的高效密封，进而提高气密封螺纹结构及设有该气密封螺纹结构的井下工具的气密封性能，最终保证石油开采的顺利进行。优选地，上述三个实施例中，所述公扣1和母扣2的材质均为金属，如公扣1和母扣2可选用铜、钢、铝合金、铝、钛、钛合金等金属材料；公扣1和母扣2都选用金属材质后，可大大提高公扣1和母扣2在螺纹连接段处以及密封单元处的承压能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种井下工具使用的气密封螺纹结构，包括设有外螺纹(11)的公扣(1)和设有内螺纹(21)的母扣(2)，所述公扣(1)穿设在母扣(2)中、且公扣(1)的外螺纹(11)与母扣(2)的内螺纹(21)相连接，其特征在于：在所述公扣(1)和母扣(2)螺纹连接段的前侧和/或后侧设有密封单元，该密封单元包括设在公扣(1)外周面上的外密封面、以及设在母扣(2)内周面上的内密封面，所述外密封面与内密封面过盈配合。

【技术特征摘要】
1.一种井下工具使用的气密封螺纹结构，包括设有外螺纹(11)的公扣(1)和设有内螺
纹(21)的母扣(2)，所述公扣(1)穿设在母扣(2)中、且公扣(1)的外螺纹(11)与母扣(2)的内
螺纹(21)相连接，其特征在于：在所述公扣(1)和母扣(2)螺纹连接段的前侧和/或后侧设有
密封单元，该密封单元包括设在公扣(1)外周面上的外密封面、以及设在母扣(2)内周面上
的内密封面，所述外密封面与内密封面过盈配合。
2.根据权利要求1所述的气密封螺纹结构，其特征在于：所述密封单元有两个，分别为
位于公扣(1)和母扣(2)螺纹连接段前侧的一级密封单元(5)、以及位于公扣(1)和母扣(2)
螺纹连接段后侧的二级密封单元(6)；所述一级密封单元(5)包括设在公扣(1)外周面上的
一级外密封锥面(12)、以及设在母扣(2)内周面上的一级内密封锥面(22)，所述一级外密封
锥面(12)与一级内密封锥面(22)过盈配合；所述二级密封单元(6)包括设在公扣(1)外周面
上的二级外密封锥面(13)、以及设在母扣(2)内周面上的二级内密封锥面(23)，所述二级外
密封锥面(13)与二级内密封锥面(23)过盈配合；所述一级外密封锥面(12)和二级外密封锥
面(13)构成所述外密封面，所述一级内密封锥面(22)和二级内密封锥面(23)构成所述内密
封面。
3.根据权利要求2所述的气密封螺纹结构，其特征在于：所述外螺纹(11)与一级外密封
锥面(12)、外螺纹(11)与二级外密封锥面(13)、内螺纹(21)与一级内密封锥面(22)、内螺纹
(21)与二级内密封锥面(23)均通过圆柱面(3)过渡连接。
4...

【专利技术属性】
技术研发人员：李书训，陆利新，陆如东，
申请(专利权)人：上海尊优自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31