双导程石油套管螺纹连接机构及其套管管柱制造技术

本发明专利技术提供一种双导程石油套管螺纹连接机构及其套管管柱，所述双导程石油套管螺纹连接机构包括：形成在第一管状部件一端的内螺纹部和内扭矩台肩，所述内螺纹部具有预定锥度的内螺纹，所述内螺纹为双导程螺纹，所述内螺纹具有多个偏梯形的内螺纹牙，所述内螺纹牙的导向面角度大于所述内螺纹牙的承载面角度；形成在第二管状部件一端的外螺纹部和外扭矩台肩，所述外螺纹部具有与所述内螺纹部相同锥度的外螺纹，所述外螺纹为双导程螺纹，所述外螺纹具有多个偏梯形的外螺纹牙，所述外螺纹牙的导向面角度大于所述外螺纹牙的承载面角度。本发明专利技术提供的双导程石油套管螺纹连接机构及其套管管柱，性能可靠且能实现快速拧接，从而大大提高作业时效。

【技术实现步骤摘要】
双导程石油套管螺纹连接机构及其套管管柱
本专利技术涉及管道补口
，尤其涉及一种双导程石油套管螺纹连接机构及其套管管柱。
技术介绍
本部分的描述仅提供与本专利技术公开相关的背景信息，而不构成现有技术。随着经济的高速发展，我国对石油的需求量不断增加。油田的钻采开发速度越来越快，如何在油田勘探及开采降本增效是石油开发面临的核心问题。目前，解决如何提高油田勘探及开采过程中降本增效的问题的有效手段之一是：通过提高作业时效。在石油开采过程中，需要在井内下入套管管柱。目前，套管管柱采用螺纹连接的方式将单根套管依次连接而成。其中，螺纹连接的时效是控制下套管作业时效的关键环节。而传统的API螺纹套管采用单线结构设计、上扣速度慢、机紧时间长，从而影响了作业时效。因此，目前亟待提供一种性能可靠且能实现快速拧接的石油套管螺纹连接方式，以提高作业时效。应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本专利技术的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本专利技术的
技术介绍
部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
技术实现思路
基于前述的现有技术缺陷，本申请提供了一种双导程石油套管螺纹连接机构及其套管管柱，性能可靠且能实现快速拧接，从而大大提高作业时效。为了实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案。一种双导程石油套管螺纹连接机构，包括：形成在第一管状部件一端的内螺纹部和内扭矩台肩，所述内螺纹部具有预定锥度的内螺纹，所述内螺纹为双导程螺纹，所述内螺纹具有多个偏梯形的内螺纹牙，所述内螺纹牙的导向面角度大于所述内螺纹牙的承载面角度；形成在第二管状部件一端的外螺纹部和外扭矩台肩，所述外螺纹部具有与所述内螺纹相同锥度的外螺纹，所述外螺纹为双导程螺纹，所述外螺纹具有多个偏梯形的外螺纹牙，所述外螺纹牙的导向面角度大于所述外螺纹牙的承载面角度。在一个优选的实施方式中，所述内螺纹与所述内扭矩台肩之间设置有内密封面，所述外螺纹与所述外扭矩台肩之间设置有外密封面，所述内密封面能与所述外密封面密封配合。在一个优选的实施方式中，所述双导程螺纹包括第一螺旋线和第二螺旋线，所述第一螺旋线具有第一起刀点，所述第二螺旋线具有第二起刀点，所述第一起刀点和所述第二起刀点沿所述内螺纹或所述外螺纹的轴线方向间隔半个螺距的距离，所述第一螺旋线的导程和所述第二螺旋线的导程均为所述螺距的两倍。在一个优选的实施方式中，所述内螺纹牙的导向面角度和所述外螺纹牙的导向面角度均为15度至45度，所述内螺纹牙的承载面角度和所述外螺纹牙的承载面角度均为0度至3度。在一个优选的实施方式中，所述预定锥度为1:16。在一个优选的实施方式中，在所述内螺纹与所述外螺纹接合的状态下，所述内螺纹的导向面能与所述外螺纹的导向面过盈配合。在一个优选的实施方式中，所述内扭矩台肩与所述第一管状部件的轴线方向之间的夹角为85度至90度，所述外扭矩台肩与所述第二管状部件的轴线方向之间的夹角为85度至90度。在一个优选的实施方式中，所述内密封面与所述内扭矩台肩之间具有内台肩过渡面，所述外密封面与所述外扭矩台肩之间具有外台肩过渡面，所述内台肩过渡面与所述外台肩过渡面相配合。在一个优选的实施方式中，所述内螺纹与所述内密封面之间设置有退刀槽。一种套管管柱，包括：多个套管，相邻两个所述套管之间连接有接箍，所述套管与所述接箍之间形成有上述任一所述的双导程石油套管螺纹连接机构。本专利技术实施方式的双导程石油套管螺纹连接机构及其套管管柱，通过在第一管状部件一端(例如接箍)的内壁上设置有双导程内螺纹，在第二管状部件一端(例如套管的接头)的外侧壁上设置有双导程外螺纹，两者匹配安装时，利用双导程螺旋结构可实现快速上扣，上扣速度比传统的API螺纹上扣速度提升至200％，本专利技术旋转2圈即可完成拧接；此外，由于该内螺纹和外螺纹均具有预定的锥度，再结合其内螺纹牙、外螺纹牙均为导向面角度大于承载面角度的偏梯形的内螺纹牙、偏梯形的外螺纹牙，对扣时，能够实现快速对扣和入扣，整体上大大降低了整个上扣时间，提高了作业时效。实践证明，本专利技术实施方式的双导程石油套管螺纹连接机构及其套管管柱与现有技术相比，具有如下有益效果：(1)该内螺纹和外螺纹均采用双导程螺纹，上扣速度比传统的API螺纹上扣速度提升至200％，内螺纹与外螺纹之间旋转2圈可完成拧接，大大缩短了上扣时间，提高了作业时效；(2)该内螺纹的内螺纹牙和外螺纹的外螺纹牙均采用偏梯形的螺纹牙结构，例如，内螺纹牙的承载面角度和外螺纹牙的承载面角度均为0.5°，内螺纹牙的导向面角度和外螺纹牙的导向面角度均为35°，该内螺纹的锥度和外螺纹的锥度均为1:16，可实现快速对扣和入扣；(3)该内螺纹和外螺纹之间通过内密封面和外密封面的密封配合、以及内螺纹的内螺纹牙的导向面与外螺纹的外螺纹牙的导向面的过盈配合，提高了螺纹结构的密封性能；(4)本专利技术采用大扭矩过盈连接，防止倒扣滑脱，可用于旋转法入井方式下套管作业。参照后文的说明和附图，详细公开了本专利技术的特定实施方式，指明了本专利技术的原理可以被采用的方式。应该理解，本专利技术的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本专利技术的实施方式包括许多改变、修改和等同。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。附图说明在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本专利技术公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本专利技术的理解，并不是具体限定本专利技术各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本专利技术的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本专利技术。在附图中：图1为本专利技术实施方式中一种双导程石油套管螺纹连接机构的装配示意图；图2为本专利技术实施方式中一种内螺纹的齿形示意图；图3为本专利技术实施方式中一种外螺纹的齿形示意图；图4为本专利技术实施方式中双导程螺纹所对应的第一螺旋线和第二螺旋线的示意图；图5为图1中的A部放大图。附图标记说明：1-第二管状部件；100-外螺纹部；2-第一管状部件；200-内螺纹部；3-内螺纹；30-内螺纹牙；4-退刀槽；5-内密封面；6-内台肩过渡面；7-内扭矩台肩；8-外螺纹；80-外螺纹牙；9-外密封面；10-内壁过渡面；11-外扭矩台肩；12-外台肩过渡面；13-导向面；14-承载面；15-第一螺旋线；16-第二螺旋线；17-内壁面；150-第一起刀点；160-第二起刀点；θ1-导向面角度；α1-承载面角度；θ2-导向面角度；α2-承载面角度；S-导程；P-螺距；L-锥度；O-轴线方向。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术中的技术方案，下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都应当属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双导程石油套管螺纹连接机构，其特征在于，包括：形成在第一管状部件一端的内螺纹部和内扭矩台肩，所述内螺纹部具有预定锥度的内螺纹，所述内螺纹为双导程螺纹，所述内螺纹具有多个偏梯形的内螺纹牙，所述内螺纹牙的导向面角度大于所述内螺纹牙的承载面角度；形成在第二管状部件一端的外螺纹部和外扭矩台肩，所述外螺纹部具有与所述内螺纹部相同锥度的外螺纹，所述外螺纹为双导程螺纹，所述外螺纹具有多个偏梯形的外螺纹牙，所述外螺纹牙的导向面角度大于所述外螺纹牙的承载面角度。

【技术特征摘要】
1.一种双导程石油套管螺纹连接机构，其特征在于，包括：形成在第一管状部件一端的内螺纹部和内扭矩台肩，所述内螺纹部具有预定锥度的内螺纹，所述内螺纹为双导程螺纹，所述内螺纹具有多个偏梯形的内螺纹牙，所述内螺纹牙的导向面角度大于所述内螺纹牙的承载面角度；形成在第二管状部件一端的外螺纹部和外扭矩台肩，所述外螺纹部具有与所述内螺纹部相同锥度的外螺纹，所述外螺纹为双导程螺纹，所述外螺纹具有多个偏梯形的外螺纹牙，所述外螺纹牙的导向面角度大于所述外螺纹牙的承载面角度。2.如权利要求1所述的双导程石油套管螺纹连接机构，其特征在于，所述内螺纹与所述内扭矩台肩之间设置有内密封面，所述外螺纹与所述外扭矩台肩之间设置有外密封面，所述内密封面能与所述外密封面密封配合。3.如权利要求1所述的双导程石油套管螺纹连接机构，其特征在于，所述双导程螺纹包括第一螺旋线和第二螺旋线，所述第一螺旋线具有第一起刀点，所述第二螺旋线具有第二起刀点，所述第一起刀点和所述第二起刀点沿所述内螺纹或所述外螺纹的轴线方向间隔半个螺距的距离，所述第一螺旋线的导程和所述第二螺旋线的导程均为所述螺距的两倍。4.如权利要求1或2或3所述的双导程石油套管螺纹连接机构，其特征在于，所述内螺纹牙...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷启帅，杨进，李振坤，施山山，刘宝生，赵少伟，王啸，冮鹏，张磊，贾立新，
申请(专利权)人：中国石油大学北京，中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司，中海石油中国有限公司天津分公司，
类型：发明
国别省市：北京,11