一种可与API螺纹互换的气密封接头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种气密封接头，具体的说是一种可与API螺纹互换的气密封接头，属于油套管螺纹接头技术领域。其包括公接头和母接头，公接头面向母接头端面为光滑端面，母接头内侧中部设有扭矩台肩，扭矩台肩左右两侧对称分布设置两个内螺纹，内螺纹靠近扭矩台肩一侧设有小端密封槽，内螺纹远离扭矩台肩一侧设有大端密封槽；公接头和母接头通过内外螺纹和内螺纹连接成一体，扭矩台肩与光滑端面为轴向过盈配合。本实用新型专利技术在母接头处设置有大小端密封槽，装填密封圈后能够同时密封外部流体和内部流体，使接头同时具有良好的外密封能力和内密封能力；扭矩台肩的设置大大提高了接头的抗扭能力，其抗扭能力达到普通API接头的1.5‑3倍。

An air tight joint interchangeable with API thread

The utility model relates to a gas sealing joint, in particular to an interchangeable with API thread seal joint, which belongs to the technical field of oil casing thread joints. Which comprises a male connector and the female connector, female connector contact face to face is smooth face, the female connector is arranged on the inner side of the torque shoulder torque shoulder on both sides symmetrically set two internal thread, internal thread close to the side of a small torque shoulder end sealing groove, thread away from the side of the torque shoulder with end seal groove; male joint and the female joint are connected together through external and internal threads, torque shoulder and a smooth face for axial interference fit. The utility model is arranged in the female connector size end sealing groove, the sealing ring can be sealed after filling fluid external and internal fluid, and the joint has good sealing ability and external sealing ability; torque shoulder is greatly improved joint torsional ability, the torsional ability to achieve common API joint 1.5 3 times.

【技术实现步骤摘要】
一种可与API螺纹互换的气密封接头
本技术涉及一种气密封接头，具体的说是一种可与API螺纹互换的气密封接头，属于油套管螺纹接头

技术介绍
油套管是开采石油、天然气的专用管材，每根油套管长约10米，通过螺纹连接起来形成长达3000-8000米的管柱，在服役过程中，管柱长时间承受各种载荷的作用，螺纹连接部位是管柱中最薄弱的环节。目前，油套管连接螺纹主要分为API螺纹和非API特殊螺纹。API螺纹是按照API标准生产和使用的螺纹形式，这种螺纹加工检测方便，成本较低。API螺纹由于结构设计方面的原因，存在许多难易克服的性能缺陷，如抗拉强度较低、气密封性能不可靠及抗扭能力差等。因此，国内外许多油井管生产厂都相继开发了许多非API特殊螺纹来代替API螺纹，但特殊螺纹密封结构生产工序复杂，成本较高，使其在油田应用受到很大限制。在某些油田区块，油气层含量较低，主要特征是低压、低渗、低产，不适宜用费用较高的特殊扣产品。油田一般采用API圆螺纹加特殊螺纹脂的方案，螺纹脂在一定程度上虽然可以堵塞存在的泄漏通道而形成密封，但下井后螺纹脂在高温和长期服役过程中会逐渐干燥，由固液混合态变成纯固态，逐渐失去其密封性能，影响油田的生产。中国专利CN202544761U公布了一种可与API圆螺纹互换的气密封套管螺纹接头，包括两个管体和一个接箍，管体上设置有外螺纹，接箍上设置有内螺纹，所述管体上的外螺纹的端部设计了长鼻端，长鼻端的端部内侧设有外锥面密封面，所述接箍上的内螺纹由接箍中间的内螺纹锥面密封面分为对称的两段，内螺纹根部设置有螺纹退刀槽，外锥面密封面和内螺纹锥面密封面形成金属过盈配合，外主抗扭台肩面与内主抗扭台肩面形成金属过盈配合，两个管体的端面在接箍中心形成过盈对接配合。其缺点是外螺纹的端部的长鼻端非常薄，在油田现场操作时很容易磕碰而造成此处凹陷或者椭圆，从而导致整个接头报废。中国专利CN202039789U公布了一种可与API接头互换的油套管接头，包括油套管接头本体；所述油套管接头本体内的中心区设有径向向内分布的位置挡肩；油套管接头本体内对应于设置位置挡肩的两侧设置对称分布的内螺纹，所述内螺纹与API标准内螺纹相一致。所述油套管的外周面上设有外螺纹，所述外螺纹与内螺纹相匹配；油套管接头本体与油套管间通过内螺纹、外螺纹紧固连接；油套管的外螺纹端面与位置挡肩间过盈配合。所述位置挡肩的内径与油套管的内径相一致。所述外螺纹端面为平滑表面。所述外螺纹端面与油套管的轴线向垂直。其缺点是：1）密封作用靠外螺纹端面与位置挡肩间的过盈配合，接头受拉伸载时，过盈配合面上的接触应力会下降，失去密封作用；2）位置挡肩的内径与油套管的内径相一致，而由于管子不可能是完全圆，而且也存在壁厚不均，所以会导致位置挡肩与管子端面不平齐，影响井下工具下入，还会在此处形成紊流。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种操作简便、结构牢固、易于加工、密封性能良好，且可与API螺纹互换的气密封接头。按照本技术提供的技术方案，一种可与API螺纹互换的气密封接头包括公接头和母接头，公接头上设有外螺纹，其特征是：公接头面向母接头端面为光滑端面，公接头内侧设有锥形的公接头镗孔，母接头内侧中部设有扭矩台肩，扭矩台肩左右两侧对称分布设置两个内螺纹，内螺纹靠近扭矩台肩一侧设有小端密封槽，内螺纹远离扭矩台肩一侧设有大端密封槽，大端密封槽和小端密封槽中设有密封圈；公接头和母接头通过内外螺纹和内螺纹连接成一体，扭矩台肩与光滑端面为轴向过盈配合。进一步的，大端密封槽和小端密封槽的宽度等于内螺纹齿宽的1~1.5倍，大端密封槽的槽底直径小于等于母接头的镗孔直径，小端密封槽的槽底直径小于等于内螺纹齿底直径。进一步的，扭矩台肩的宽度L=25.4±1.0mm，内径d1=d+1.0mm。进一步的，密封圈采用特氟隆材料制作，密封圈的外径等于大端密封槽和小端密封槽的槽底直径，密封圈的宽度等于密封槽的槽宽。进一步的，公接头镗孔的锥面角度α范围为3~5º。进一步的，外螺纹和内螺纹为API标准螺纹。本技术与已有技术相比具有以下优点：本技术结构简单、紧凑、合理，母接头处设置有大小端密封槽，装填密封圈后能够同时密封外部流体和内部流体，使接头同时具有良好的外密封能力和内密封能力；设置大小端密封槽后对接头的连接强度没有任何影响，接头的拉伸、压缩、弯曲等复合载荷作用下仍能保持密封性；扭矩台肩的设置大大提高了接头的抗扭能力，其抗扭能力达到普通API接头的1.5-3倍；母接头内径与公接头的镗孔内径相同，略大于公接头内径，能够最大限度地防止紊流的发生。附图说明图1为本技术的轴向截面图。图2为现有技术中API接头结构图。图3为本技术的内外螺纹啮合结构图。图4为本技术的大端密封槽结构图。图5为本技术的小端密封槽结构图。附图标记说明：1-公接头、2-母接头、3-外螺纹、4-公接头镗孔、5-光滑端面、6-大端密封槽、7-内螺纹、8-小端密封槽、9-扭矩台肩、d-公接头内径、d1-扭矩台肩内径和公接头镗孔最小内径、L-扭矩台肩长度、α-公接头镗孔锥面角度、M-大小端密封槽宽、M1-内外螺纹齿宽、Q-母接头镗孔直径、Q1-大端密封槽底直径、B-内外螺纹齿顶直径、B1-小端密封槽底直径。具体实施方式下面本技术将结合附图中的实施例作进一步描述：如图1所示，本技术主要包括公接头1和母接头2，公接头1上设有外螺纹3，公接头1面向母接头2端面为光滑端面5，公接头1内侧设有锥形的公接头镗孔4，公接头镗孔4的锥面角度为α。母接头2内侧中部设有长度为L、内径为d1的扭矩台肩9。如图2所示，API接头拧紧后两个公接头端面之间存在长L的间隙，根据API标准，L=25.4mm。本技术设置扭矩台肩9占据该间隙，间隙被扭矩台肩9占据以后，能够防止接头内部流体在间隙处产生紊流，扭矩台肩9还能够起上扣定位的作用。扭矩台肩9左右两侧对称分布设置两个内螺纹7，如图3所示，现有技术中公母接头的内外螺纹啮合后，在螺纹齿顶与齿底存在间隙，形成泄漏通道，所以仅仅依靠螺纹密封是不够的，螺纹不具备密封能力。所以本技术设置了专门的密封结构：内螺纹7靠近扭矩台肩9一侧设有小端密封槽8，内螺纹7远离扭矩台肩9一侧设有大端密封槽6。如图4~5所示，所述大端密封槽6和小端密封槽8的宽度等于内螺纹7齿宽的1~1.5倍，大端密封槽6的槽底直径小于等于母接头2的镗孔直径，小端密封槽8的槽底直径小于等于内螺纹7齿底直径。控制大端密封槽6和小端密封槽8深度目的是防止过深的密封槽削弱接头的连接强度，本技术的提供的密封槽，对接头的连接强度没有任何影响。大端密封槽6和小端密封槽8中设有密封圈，密封圈采用特氟隆材料制作。密封圈的外径等于大端密封槽6和小端密封槽8的槽底直径，密封圈的宽度等于密封槽的槽宽。在公母接头拧紧后，由于大端密封槽6和小端密封槽8的宽度等于齿宽的1~1.5倍，大端密封槽6中的密封圈刚好嵌入约1牙外螺纹，堵塞泄漏通道，防止外部流体进入管子内部，小端密封槽8中的密封圈也可以嵌入约1牙外螺纹，堵塞泄漏通道，防止内部流体泄漏到管子外部。所述扭矩台肩9的宽度L=25.4±1.0mm，直径d1=d+1.0mm,本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可与API螺纹互换的气密封接头，包括公接头（1）和母接头（2），公接头（1）上设有外螺纹（3），其特征是：公接头（1）面向母接头（2）端面为光滑端面（5），公接头（1）内侧设有锥形的公接头镗孔（4）；母接头（2）内侧中部设有扭矩台肩（9），扭矩台肩（9）左右两侧对称分布设置两个内螺纹（7），内螺纹（7）靠近扭矩台肩（9）一侧设有小端密封槽（8），内螺纹（7）远离扭矩台肩（9）一侧设有大端密封槽（6），大端密封槽（6）和小端密封槽（8）中设有密封圈；公接头（1）和母接头（2）通过内外螺纹（3）和内螺纹（7）连接成一体，扭矩台肩（9）与光滑端面（5）为轴向过盈配合。

【技术特征摘要】
1.一种可与API螺纹互换的气密封接头，包括公接头（1）和母接头（2），公接头（1）上设有外螺纹（3），其特征是：公接头（1）面向母接头（2）端面为光滑端面（5），公接头（1）内侧设有锥形的公接头镗孔（4）；母接头（2）内侧中部设有扭矩台肩（9），扭矩台肩（9）左右两侧对称分布设置两个内螺纹（7），内螺纹（7）靠近扭矩台肩（9）一侧设有小端密封槽（8），内螺纹（7）远离扭矩台肩（9）一侧设有大端密封槽（6），大端密封槽（6）和小端密封槽（8）中设有密封圈；公接头（1）和母接头（2）通过内外螺纹（3）和内螺纹（7）连接成一体，扭矩台肩（9）与光滑端面（5）为轴向过盈配合。2.如权利要求1所述的一种可与API螺纹互换的气密封接头，其特征是：所述大端密封槽（6）和小端密封槽（8）的宽度等于内螺纹（7...

【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，高连新，
申请(专利权)人：辽宁辽鞍工程机械有限公司，张毅，高连新，
类型：新型
国别省市：辽宁,21