直连型油套管螺纹接头结构制造技术

本发明专利技术公开了一种直连型油套管螺纹接头结构，它包括外螺纹端部和内螺纹端部，所述外螺纹端部的外壁上由尾到头依次设置有第一接触面、外螺纹段和第二接触面；所述内螺纹端部的内壁上由头到尾依次设置有第一配合接触孔、内螺纹段和第二配合接触孔，所述内螺纹端部与所述外螺纹端部旋合后至少形成防止管外流体进入管内的第一密封结构、防止管内流体流出管外的第二密封结构和啮合螺纹结构，所述啮合螺纹结构包括啮合在一起的外螺纹段和内螺纹段，所述第一密封结构包括第一组合密封结构和第一弹性密封机构，所述第一组合密封结构包括过盈配合在一起的第一接触面和第一配合接触孔。本发明专利技术不仅增加了其连接强度，而且具有优良的密封性能。

Structure of straight connection oil casing thread joint

The invention discloses a threaded joint structure of a straight connecting tubing and casing, which comprises an outer threaded end and an inner threaded end. The outer wall of the outer threaded end is provided with a first contact surface, an outer threaded section and a second contact surface in turn from the tail to the head; and the inner wall of the inner threaded end is provided with a first matching contact in turn from the head to the tail. The inner thread end and the outer thread end are rotated to form at least a first sealing structure to prevent the fluid from entering the pipe, a second sealing structure to prevent the fluid from flowing out of the pipe and a meshing thread structure. The meshing thread structure includes the external thread meshed together. The first sealing structure includes the first combined sealing structure and the first elastic sealing mechanism, and the first combined sealing structure includes the first contact surface and the first matching contact hole with interference fit together. The invention not only increases its connection strength, but also has excellent sealing performance.

【技术实现步骤摘要】
直连型油套管螺纹接头结构
本专利技术涉及一种直连型油套管螺纹接头结构，属于石油行业

技术介绍
目前，用于石油行业的油井管，每根油井管长约10米左右，一般在管体上加工外螺纹，在接箍上加工内螺纹，一根根的管子通过接箍连接起来形成长达数千米的油套管柱。油套管柱作为一个密闭空间，从地下向地上传输具有较高压力的石油或天然气。接箍的外径远大于管子外径，虽然接箍的长度不到管子的1％，但却决定了整个管柱与井壁的间隙，在超深井钻井、小间隙固井作业中，由于粗大接箍的存在，常常会产生因固井间隙太小而无法保证固井质量的技术难题。为此，不少厂家研发了直连型油套管接头，直连型油套管接头的特点是不采用接箍连接，而直接用管子两端加工的内、外螺纹连接，从而减小了整个管柱的外径尺寸，这就意味着增大了油套管与井壁的间隙。目前的直连型油套管接头可分为两类：一类是螺纹连接与管体内、外径完全相同，即完全平齐型，这种接头最大限度地增加了固井间隙，但连接效率低，只有管体的50～60％；还有一类是加厚型，连接强度取决于加厚的量，有的加厚型几乎达到了API接箍的外径，连接强度可以达到管体强度，有的则低于管体强度。随着加厚的厚度不同，加厚直连型有各种不同的连接效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种直连型油套管螺纹接头结构，它不仅增加了其连接强度，而且具有优良的密封性能。为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种直连型油套管螺纹接头结构，它包括：外螺纹端部，所述外螺纹端部的外壁上由尾到头依次设置有第一接触面、外螺纹段和第二接触面；内螺纹端部，所述内螺纹端部的内壁上由头到尾依次设置有第一配合接触孔、内螺纹段和第二配合接触孔，所述内螺纹端部与所述外螺纹端部旋合后至少形成防止管外流体进入管内的第一密封结构、防止管内流体流出管外的第二密封结构和啮合螺纹结构，所述啮合螺纹结构包括啮合在一起的外螺纹段和内螺纹段，所述第一密封结构包括第一组合密封结构和第一弹性密封机构，所述第一组合密封结构包括过盈配合在一起的第一接触面和第一配合接触孔，第一弹性密封机构包括紧配在外螺纹端部的外壁和内螺纹端部的内壁之间的第一密封件，所述第二密封结构包括第二组合密封结构和第二弹性密封结构，所述第二组合密封结构包括过盈配合在一起的第二接触面和第二配合接触孔，第二弹性密封结构包括紧配在外螺纹端部的外壁和内螺纹端部的内壁之间的第二密封件。进一步为了更好地防止管外流体进入管内和防止管内流体流出管外，提高其密封效果，所述第一接触面为设置在外螺纹端部的外壁上的第一锥面，所述第一配合接触孔为设置在内螺纹端部的第一锥孔；所述第二接触面为设置在外螺纹端部的外壁上的第二锥面，所述第二配合接触孔为设置在内螺纹端部的第二锥孔。进一步，第一锥面和第一锥孔的锥度相同，均为1：3。进一步，第二锥面和第二锥孔的锥度相同，均为1：2。进一步，所述第一密封件设置在第一组合密封结构和啮合螺纹结构之间，所述外螺纹端部的内壁上设置有第一密封槽，所述内螺纹端部的外壁上设置有第一抵接部，所述第一密封件嵌入所述第一密封槽内，并且第一密封件和第一抵接部过盈配合；所述第二密封件设置在第二组合密封结构和啮合螺纹结构之间，所述外螺纹段部的内壁上设置有第二密封槽，所述内螺纹端部的外壁上设置有第二抵接部，所述第二密封件嵌入所述第二密封槽内，并且第二密封件和第二抵接部过盈配合。进一步，所述第一密封槽加工在所述外螺纹端部的内壁上的第一圆柱孔上，所述第一抵接部设置在所述内螺纹端部的外壁上的第一圆柱面上，所述第一圆柱孔和所述第一圆柱面之间的第一间隙为0.2～0.4mm，所述第二密封槽加工在所述外螺纹端部的内壁上的第二圆柱孔上，所述第二抵接部设置在所述内螺纹端部的外壁上的第二圆柱面上，所述第二圆柱孔和所述第二圆柱面之间的第二间隙为0.2～0.4mm。进一步为了实现油套管之间的直连，所述外螺纹端部加工在第一管上经过缩口处理的管端部，所述内螺纹端部加工在第二管上经过扩口处理的管端部。进一步，在第二管中，管端扩口长度为75～105mm，扩口后外径增大量为1.5～3.0mm；在第一管中，管端缩口长度为80～110mm，缩口后内径减小量为1.0～2.0mm。进一步为了提高其抗扭强度，并改善螺纹应力分布以及提高上扣速度，所述外螺纹端部的外壁上在外螺纹段的中部设置有逆向抗扭台肩，所述内螺纹端部的内壁上在内螺纹段的中部设置有抗扭配合台肩，所述内螺纹端部与所述外螺纹端部旋合后，还形成抗扭配合机构，所述抗扭配合机构包括抵接在一起的抗扭配合台肩和逆向抗扭台肩。进一步，抗扭配合台肩和逆向抗扭台肩的台肩面与横截面之间的角度均为9～15°，抗扭配合台肩的第一台肩厚度和逆向抗扭台肩的第二台肩厚度均为3.0～4.5mm。采用了上述技术方案后，本专利技术的直连型油套管螺纹接头结构的外径仅比管体外径大1.5～3.0mm，几乎与管子平齐，但连接效率达65％～75％；并设置了防止管外流体进入管内的第一密封结构和防止管内流体流出管外的第二密封结构，第一密封结构和第二密封结构均采用双重复合密封，密封可靠性显著提高；另外，中间抗扭配合机构的设置，不但提高了接头的抗扭强度，而且改善了螺纹应力分布，啮合螺纹结构被中间的抗扭配合机构分为两段，使接头上扣速度提高了一倍。附图说明图1为本专利技术的直连型油套管螺纹接头结构的结构示意图；图2为本专利技术的直连型油套管螺纹接头结构的接头部分的放大示意图；图3为本专利技术的第一密封结构的结构示意图；图4为本专利技术的第二密封结构的结构示意图；图5为本专利技术的抗扭配合机构的结构示意图；图6为本专利技术的啮合螺纹结构的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本专利技术作进一步详细的说明。如图1～6所示，一种直连型油套管螺纹接头结构，它包括：外螺纹端部1，所述外螺纹端部1的外壁上由尾到头依次设置有第一接触面、外螺纹段和第二接触面；内螺纹端部2，所述内螺纹端部2和所述外螺纹端部1在本实施例中关于对称轴6对称，所述内螺纹端部2的内壁上由头到尾依次设置有第一配合接触孔、内螺纹段和第二配合接触孔，所述内螺纹端部与所述外螺纹端部旋合后至少形成防止管外流体进入管内的第一密封结构3、防止管内流体流出管外的第二密封结构7和啮合螺纹结构4，所述啮合螺纹结构4包括啮合在一起的外螺纹段和内螺纹段，所述第一密封结构3包括第一组合密封结构和第一弹性密封机构，所述第一组合密封结构包括过盈配合在一起的第一接触面和第一配合接触孔，第一弹性密封机构包括紧配在外螺纹端部1的外壁和内螺纹端部2的内壁之间的第一密封件19，所述第二密封结构7包括第二组合密封结构和第二弹性密封结构，所述第二组合密封结构包括过盈配合在一起的第二接触面和第二配合接触孔，第二弹性密封结构包括紧配在外螺纹端部的外壁和内螺纹端部的内壁之间的第二密封件31；在本实施例中，第一组合密封结构、第一弹性密封结构、第二组合密封结构和第二弹性密封结构均可以起到独立密封作用，在第一密封结构或第二密封结构中，其中一个失效后另外一个可起到同样的密封效果，大大提高了接头的密封可靠性。所述第一接触面为设置在外螺纹端部1的外壁上的第一锥面15，所述第一配合接触孔为设置在内螺纹端部2的第一锥本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直连型油套管螺纹接头结构，其特征在于，它包括：外螺纹端部(1)，所述外螺纹端部(1)的外壁上由尾到头依次设置有第一接触面、外螺纹段和第二接触面；内螺纹端部(2)，所述内螺纹端部(2)的内壁上由头到尾依次设置有第一配合接触孔、内螺纹段和第二配合接触孔，所述内螺纹端部与所述外螺纹端部旋合后至少形成防止管外流体进入管内的第一密封结构(3)、防止管内流体流出管外的第二密封结构(7)和啮合螺纹结构(4)，所述啮合螺纹结构(4)包括啮合在一起的外螺纹段和内螺纹段，所述第一密封结构(3)包括第一组合密封结构和第一弹性密封机构，所述第一组合密封结构包括过盈配合在一起的第一接触面和第一配合接触孔，第一弹性密封机构包括紧配在外螺纹端部(1)的外壁和内螺纹端部(2)的内壁之间的第一密封件(19)，所述第二密封结构(7)包括第二组合密封结构和第二弹性密封结构，所述第二组合密封结构包括过盈配合在一起的第二接触面和第二配合接触孔，第二弹性密封结构包括紧配在外螺纹端部的外壁和内螺纹端部的内壁之间的第二密封件(31)。

【技术特征摘要】
1.一种直连型油套管螺纹接头结构，其特征在于，它包括：外螺纹端部(1)，所述外螺纹端部(1)的外壁上由尾到头依次设置有第一接触面、外螺纹段和第二接触面；内螺纹端部(2)，所述内螺纹端部(2)的内壁上由头到尾依次设置有第一配合接触孔、内螺纹段和第二配合接触孔，所述内螺纹端部与所述外螺纹端部旋合后至少形成防止管外流体进入管内的第一密封结构(3)、防止管内流体流出管外的第二密封结构(7)和啮合螺纹结构(4)，所述啮合螺纹结构(4)包括啮合在一起的外螺纹段和内螺纹段，所述第一密封结构(3)包括第一组合密封结构和第一弹性密封机构，所述第一组合密封结构包括过盈配合在一起的第一接触面和第一配合接触孔，第一弹性密封机构包括紧配在外螺纹端部(1)的外壁和内螺纹端部(2)的内壁之间的第一密封件(19)，所述第二密封结构(7)包括第二组合密封结构和第二弹性密封结构，所述第二组合密封结构包括过盈配合在一起的第二接触面和第二配合接触孔，第二弹性密封结构包括紧配在外螺纹端部的外壁和内螺纹端部的内壁之间的第二密封件(31)。2.根据权利要求1所述的直连型油套管螺纹接头结构，其特征在于：所述第一接触面为设置在外螺纹端部(1)的外壁上的第一锥面(15)，所述第一配合接触孔为设置在内螺纹端部(2)的第一锥孔(14)；所述第二接触面为设置在外螺纹端部(1)的外壁上的第二锥面(25)，所述第二配合接触孔为设置在内螺纹端部(2)的第二锥孔(26)。3.根据权利要求2所述的直连型油套管螺纹接头结构，其特征在于：第一锥面(15)和第一锥孔(14)的锥度相同，均为1：3。4.根据权利要求2所述的直连型油套管螺纹接头结构，其特征在于：第二锥面(25)和第二锥孔(26)的锥度相同，均为1：2。5.根据权利要求1所述的直连型油套管螺纹接头结构，其特征在于：所述第一密封件(19)设置在第一组合密封结构和啮合螺纹结构(4)之间，所述外螺纹端部(1)的内壁上设置有第一密封槽(18)，所述内螺纹端部(2)的外壁上设置有第一抵接部，所述第一密封件(19)嵌入所述第一密封槽(18)内，并且第一密封件(19)和第一抵接部过盈配合；所述第二密封件(31)...

【专利技术属性】
技术研发人员：邱吉，高建昌，冯玉明，
申请(专利权)人：江苏常宝钢管股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32