一种气密封油管螺纹接头制造技术

本文公布了一种气密封油管螺纹接头，包括螺纹连接的管体和接箍；接箍为两端对称结构，接箍由端部至中间依次设置有内螺纹、第一接箍密封段、第二接箍密封段和接箍扭矩台肩面；管体由端部至中间依次设置有管体扭矩台肩面、第二管体密封段、第一管体密封段和外螺纹；外螺纹与内螺纹配合连接，第一接箍密封段与第一管体密封段配合连接构成第一密封机构，第二接箍密封段与第二管体密封段配合连接构成第二密封机构，接箍扭矩台肩面与管体扭矩台肩面配合连接；本申请可应用于油井管螺纹接头技术领域，应用本申请能够有效克服现有技术中存在的缺陷，能够有效解决超深油气井中螺纹接头容易出现粘扣、密封失效、扭矩台肩剪切失效、接头脱扣等缺陷。

Gas sealed oil pipe thread joint

This paper discloses a gas seal nipple tubing, including tube thread and collar; collar for the ends of symmetrical structure, coupling by the end to the middle are provided with internal threads, the first joint sealing section and second collar sealing section and coupling torque shoulder; by the end of the tube body the Ministry to the middle is arranged with a pipe body torque shoulder surface, second pipe sealing section, a first tube sealing section and external threads; external threads connected with the inner screw thread, the first joint sealing section and the first tube sealing section with the connection of a first sealing mechanism, second joint sealing section and second pipe seal a connection with second sealing mechanism, coupling torque shoulder and tube torque shoulder connection; this application can be used in the technical field of oil pipe thread joint, the invention can effectively overcome the defects existing in the prior art The utility model can effectively solve the defects that the thread joint of the super deep oil gas well is prone to sticking, sealing failure, torque, shoulder shear failure and joint tripping.

【技术实现步骤摘要】
一种气密封油管螺纹接头
本申请涉及但不限于油井管螺纹接头
，尤其是一种气密封油管螺纹接头。
技术介绍
现有技术中，油套管是油气钻采过程中不可或缺的专用管材，其质量的好坏直接影响到钻采作业的成败和油气井的寿命。其中，螺纹接头作为油套管之间的连接部位，同油套管柱一起在油气井中长期承受拉伸、压缩、内压等产生的复合应力的考验。近几年，随着我国石油工业的发展，油、气钻井环境日益苛刻，特别是深井、超深井、高压气井，水平井、大位移井、热注采井的开发，对油套管的使用性能提出了更高的要求。API常规油套管接头因密封及强度均通过螺纹副承担，其无法满足高密封、高强度复杂井况的要求。另外，常规的气密封螺纹接头，多采用单级金属密封面作为主密封，这类结构的不足之处是油套管在井下作业会承受较大的复合载荷，单级密封面或扭矩台肩一旦受损或发生较大的变形，接头的密封能力将明显降低，甚至发生失效事故。因此，针对超深油气井恶劣的工况，目前需要开发出一种新型螺纹接头，要求使用的油井管接头在超深油气井中具有更高的气密封性能、连接强度和抗复合载荷的能力。
技术实现思路
本申请解决的技术问题是提供一种气密封油管螺纹接头，能够有效克服现有技术中存在的缺陷，能够有效解决超深油气井中螺纹接头容易出现粘扣、密封失效、扭矩台肩剪切失效、接头脱扣等缺陷；进一步的，还能够提高螺纹接头在内外压、弯曲载荷、压缩载荷以及拉伸载荷等复杂工况下具有较为可靠的连接强度和密封性能。为解决上述技术问题，本申请提供了一种气密封油管螺纹接头，包括螺纹连接的管体和接箍；所述接箍为两端对称结构，所述接箍由端部至中间依次设置有内螺纹、第一接箍密封段、第二接箍密封段和接箍扭矩台肩面；所述管体由端部至中间依次设置有管体扭矩台肩面、第二管体密封段、第一管体密封段和外螺纹；所述外螺纹与内螺纹配合连接，所述第一接箍密封段与第一管体密封段配合连接构成第一密封机构，所述第二接箍密封段与第二管体密封段配合连接构成第二密封机构，所述接箍扭矩台肩面与管体扭矩台肩面配合连接；所述第二接箍密封段为内锥面密封段，所述第二管体密封段为外锥面密封段，所述内螺纹、内锥面密封段、接箍扭矩台肩面与所述外螺纹、外锥面密封段、管体扭矩台肩面构成轴向过盈配合连接结构。上述气密封油管螺纹接头，还可具有如下特点，所述第一接箍密封段为球面密封段，所述第一管体密封段为柱面密封段。上述气密封油管螺纹接头，还可具有如下特点，所述球面密封段、内锥面密封段和所述柱面密封段、外锥面密封段构成径向过盈配合连接结构。上述气密封油管螺纹接头，还可具有如下特点，所述第二接箍密封段与所述接箍扭矩台肩面之间还设置有第一过渡面，所述第二管体密封段与所述管体扭矩台肩面之间对应设置有第二过渡面。上述气密封油管螺纹接头，还可具有如下特点，所述第一过渡面为内圆弧过渡面，所述第二过渡面为外圆弧过渡面。上述气密封油管螺纹接头，还可具有如下特点，所述管体扭矩台肩面、接箍扭矩台肩面的倾斜角度均为-19°～-17°。上述气密封油管螺纹接头，还可具有如下特点，所述内锥面密封段与所述外锥面密封段之间构成锥面密封，所述锥面密封的锥角为20°～25°。上述气密封油管螺纹接头，还可具有如下特点，所述球面密封段的半径为4mm～9mm，所述管体的内径与所述接箍的中间段的内径相同。上述气密封油管螺纹接头，还可具有如下特点，所述外螺纹与内螺纹均设置为偏梯形螺纹，所述偏梯形螺纹的导向面的倾斜角度为9°～11°，所述偏梯形螺纹的承载面的倾斜角度为-6°～-4°，所述内螺纹的齿高大于外螺纹的齿高。上述气密封油管螺纹接头，还可具有如下特点，所述内圆弧过渡面的半径为0.4mm～0.8mm，所述外圆弧过渡面的半径为0.2mm～0.4mm。本申请上述技术方案具有如下有益效果：相比于现有技术，本专利技术上述气密封螺纹接头可满足高气压及含腐蚀性介质的苛刻工况，在轴向拉伸、压缩，扭转，内外压等载荷组合作用下具有较强的连接强度、密封性能和抗疲劳失效能力，同时具有抗粘扣、抗脱扣、抗过扭矩的优良性能。进一步的，本专利技术可通过上述第一密封机构、第二密封机构形成螺纹接头内部的两级密封，能够有效提高螺纹接头的整体密封性能稳定性，进而能够有效保证其在复杂工况下仍具有较高的结构稳定性。进一步的，本专利技术可具体可通过上述球面密封段与柱面密封段之间的紧密配合，能够形成螺纹接头内部的第一密封机构；可通过上述内锥面密封段与外锥面密封段之间的紧密配合，能够形成螺纹接头内部的第二密封机构；上述球面/柱面密封结构和锥面/锥面密封结构相结合，能够保证螺纹接头在复合载荷作用下的良好密封性能。进一步的，本专利技术可通过上述轴向过盈配合连接结构和径向过盈配合连接结构的设置，能够有效提高螺纹接头的连接稳定性以及连接强度，能够有效保证上述气密封油管螺纹接头在恶劣工况下的结构稳定性。进一步的，本专利技术可通过上述第一过渡面和第二过渡面的设置，能够提供给螺纹接头的变形缓释空间，即上述变形释放空间是由内圆弧过渡面和外圆弧过渡面所围构成的一个密闭空腔。上述变形缓释空间的设置，能够使得锥面密封段和扭矩台肩面在较大过盈量的情况下，得到变形释放，缓解应力集中现象，能够有效防止密封结构产生屈服失效。进一步的，本专利技术提供的上述优化角度的扭矩台肩面，具有较强的抗过扭能力，同时对轴向载荷不敏感，能够在轴向载荷较大的情况下仍能保持较高的密封性能；上述内外螺纹旋合后，管体的内径和接箍内径齐平，能有效减少管体内部紊流现象，避免在内径变化处产生压力波动对管体造成冲击应力，提高了螺纹接头的抗应力腐蚀能力。进一步的，本专利技术提供的上述螺纹是以偏梯形螺纹为基础设计的一种倒钩型螺纹，其能够有效提高螺纹接头的抗滑脱能力，内外螺纹旋和后，外螺纹齿顶和内螺纹齿底并未接触，能够降低螺纹的应力，防止螺纹产生粘扣现象，能够有效保证螺纹接头的结构稳定性。本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术实施例而了解。本申请的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本申请技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。图1为本专利技术实施例一的结构示意图；图2为本专利技术实施例一中的接箍局部示意图；图3为本专利技术实施例一中的管体局部示意图；图4为本专利技术实施例一中的偏梯形螺纹局部示意图；图5为本专利技术实施例一中的扭矩台肩面局部示意图；图示说明：1-管体，2-接箍，3-内螺纹，4-球面密封段，5-内锥面密封段，6-内圆弧过渡面，7-接箍扭矩台肩面，8-外螺纹，9-柱面密封段，10-外锥面密封段，11-外圆弧过渡面，12-管体扭矩台肩面，13-螺纹连接段。具体实施方式下文中将结合附图对本申请的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。实施例一：结合图1所示，本专利技术实施例一提供了一种气密封油管螺纹接头，包括螺纹连接的管体1和接箍2；结合图2所示，接箍2为两端对称结构，接箍2由端部至中间依次设置有内螺纹3、第一接箍密封段、第二接箍密封段和接箍扭矩台肩面7；结合图3所示，管体1由端部至中间依本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气密封油管螺纹接头，包括螺纹连接的管体和接箍；其特征在于，所述接箍为两端对称结构，所述接箍由端部至中间依次设置有内螺纹、第一接箍密封段、第二接箍密封段和接箍扭矩台肩面；所述管体由端部至中间依次设置有管体扭矩台肩面、第二管体密封段、第一管体密封段和外螺纹；所述外螺纹与内螺纹配合连接，所述第一接箍密封段与第一管体密封段配合连接构成第一密封机构，所述第二接箍密封段与第二管体密封段配合连接构成第二密封机构，所述接箍扭矩台肩面与管体扭矩台肩面配合连接；所述第二接箍密封段为内锥面密封段，所述第二管体密封段为外锥面密封段，所述内螺纹、内锥面密封段、接箍扭矩台肩面与所述外螺纹、外锥面密封段、管体扭矩台肩面构成轴向过盈配合连接结构。

【技术特征摘要】
1.一种气密封油管螺纹接头，包括螺纹连接的管体和接箍；其特征在于，所述接箍为两端对称结构，所述接箍由端部至中间依次设置有内螺纹、第一接箍密封段、第二接箍密封段和接箍扭矩台肩面；所述管体由端部至中间依次设置有管体扭矩台肩面、第二管体密封段、第一管体密封段和外螺纹；所述外螺纹与内螺纹配合连接，所述第一接箍密封段与第一管体密封段配合连接构成第一密封机构，所述第二接箍密封段与第二管体密封段配合连接构成第二密封机构，所述接箍扭矩台肩面与管体扭矩台肩面配合连接；所述第二接箍密封段为内锥面密封段，所述第二管体密封段为外锥面密封段，所述内螺纹、内锥面密封段、接箍扭矩台肩面与所述外螺纹、外锥面密封段、管体扭矩台肩面构成轴向过盈配合连接结构。2.根据权利要求1所述的气密封油管螺纹接头，其特征在于，所述第一接箍密封段为球面密封段，所述第一管体密封段为柱面密封段。3.根据权利要求2所述的气密封油管螺纹接头，其特征在于，所述球面密封段、内锥面密封段和所述柱面密封段、外锥面密封段构成径向过盈配合连接结构。4.根据权利要求1或2或3所述的气密封油管螺纹接头，其特征在于，所述第二接箍密封段与所述接箍扭矩台肩...

【专利技术属性】
技术研发人员：付强，路振兴，李英松，董社霞，王磊，边杰，褚建国，宋立辉，
申请(专利权)人：中国海洋石油总公司，中海油田服务股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11