一种新型密封扣油套管结构制造技术

本发明专利技术涉及一种新型密封扣油套管结构。包括油套管管体和油套管接箍；油套管管体一端设置管体外螺纹，管体外螺纹的前端设置管体圆柱密封面，管体圆柱密封面前端设置管体锥面密封面，管体锥面密封面前端设置管体端扭矩台肩；油套管接箍开设有供油套管管体插入的连接孔，连接孔内自外向内依次设置有接箍内螺纹、接箍球形密封面、接箍锥面密封面和接箍扭矩台肩，油套管接箍内设置台阶孔，接箍扭矩台肩设置在两台阶孔接合处的拐角处。本发明专利技术管体锥面密封面与油套管接箍的锥面密封面过盈配合，大大增强油套管的密封性；油套管管体端上的扭矩台肩与油套管接箍端上的扭矩台肩配合，提高了油套管连接处的抗压缩、反扭矩作用。

【技术实现步骤摘要】
一种新型密封扣油套管结构
本专利技术属于石油开采钻井设备
，涉及钻井设备的油套管螺纹连接技术，特别涉及一种钩形偏梯螺纹的新型金属密封特殊扣油套管结构。
技术介绍
随着石油勘探技术不断提高，高温井、高压井、深井大量开发，井下管柱服役环境不断恶化，这对油套管接箍的连接性能、密封性能及抗粘扣性能提出了更高的要求。目前油气田现场采用的接箍可分为API螺纹接箍与特殊螺纹接箍两大类。API螺纹接箍通过螺纹间的过盈配合与螺纹脂封堵实现封，而特殊螺纹接箍通过独立的密封面及扭矩台肩实现多级密封，因此特殊螺纹接箍比API接箍具有较高的连接强度及较好的气密封性。研究及实践表明，普通API螺纹接箍的连接及密封性能已经不能满足高温高压深井的要求，对于压力较高的油气井，建议选用特殊螺纹接箍。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，对API偏梯形螺纹进行优化，增加金属密封，采用三维建模软件构建油套管螺纹接箍密封结构的参数化几何模型，提供一种新型金属密封特殊扣油套管结构。为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种新型密封扣油套管结构，包括油套管管体（1）和与油套管管体（1）连接的油套管接箍（5）；所述油套管管体（1）一端设置管体外螺纹（2），在所述管体外螺纹（2）的前端设置管体圆柱密封面（9），在所述管体圆柱密封面（9）前端设置管体锥面密封面（3），在管体锥面密封面（3）前端和油套管管体（1）端面的接合处设置管体端扭矩台肩（4）；所述油套管接箍（5）开设有供所述油套管管体（1）插入的连接孔，所述连接孔内自外向内依次设置有接箍内螺纹（6）、接箍球形密封面（10）、接箍锥面密封面（7）和接箍扭矩台肩（8），所述油套管接箍（5）内设置台阶孔，所述接箍扭矩台肩（8）设置在两台阶孔接合处的拐角处；所述管体外螺纹（2）和接箍内螺纹（6）对应设置，所述管体圆柱密封面（9）和接箍球形密封面（10）对应设置，所述管体锥面密封面（3）和接箍锥面密封面（7）对应设置，所述管体端扭矩台肩（4）和接箍扭矩台肩（8）对应设置。所述管体锥面密封面（3）与油套管接箍（5）的接箍锥面密封面（7）采取锥面过盈配合，其锥面与水平面的角度α为28°～33°。所述管体圆柱密封面（9）与油套管接箍（5）的接箍球形密封面（10）采取球形对圆柱过盈配合。所述管体端扭矩台肩（4）与油套管接箍（5）的接箍扭矩台肩（8）采取台肩面过盈配合，其台肩面与垂直面的角度β油套管管体（1）为13°～17°，油套管接箍（5）为13°～17°。所述管体外螺纹（2）和接箍内螺纹（6）采用新型偏梯形圆锥螺纹，其螺距P设定油套管管体（1）为2-3/8～2-7/8为8牙/in，油套管管体（1）为3-1/2～4-1/2为6牙/in，油套管接箍（5）为5～13-3/8为5牙/in，螺纹牙顶平行于圆锥母线。所述新型偏梯形圆锥螺纹的承载面角L设定在与垂直面的顺时针方向角度为-3°～0°，导向面角S设定在10°～13°之间。所述管体锥面密封面（3）与油套管接箍（5）的接箍锥面密封面（7）形成的主密封面直径公差±0.05mm，主密封面长度≥0.5mm，主密封面过盈量0.3mm。所述管体圆柱密封面（9）与油套管接箍球形密封面（10）采取球形对圆柱过盈配合，过盈量0.10mm。螺纹中径过盈量0.1mm，螺纹中径测量点至台肩的距离管体与接箍距离差≤0.05mm。本专利技术的优点是：随着内螺纹和外螺纹啮合，管体锥面密封面与油套管接箍的锥面密封面过盈配合，大大增强油套管的密封性，提高了密封效果；油套管管体端上的扭矩台肩与油套管接箍端上的扭矩台肩配合，当外力施加扭矩时能很好的起到抗扭矩作用，提高了油套管连接处的抗压缩、反扭矩作用，增强了连接能力。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图2是本专利技术管体外螺纹端的结构示意图。图3是本专利技术管体内螺纹端的结构示意图。图4是本专利技术螺纹结构的放大示意图。图中，1-油套管管体，2-管体外螺纹，3-管体锥面密封面，4-管体端扭矩台肩，5-油套管接箍，6-接箍内螺纹，7-接箍锥面密封面，8-接箍扭矩台肩，9-管体圆柱密封面，10-接箍球形密封面，α-主密封面锥面与水平面夹角，β-台肩面与垂直面夹角，L-承载面角，S-导向面角，P-螺距。具体实施方式下面对本专利技术做出进一步说明，以更好了解本专利技术：一种新型金属密封特殊扣油管结构，包括油套管管体1和油套管接箍5，油套管管体1一端是管体内螺纹端，另一端是管体外螺纹端并依次设有管体外螺纹2、管体圆柱密封面9、管体锥面密封面3、管体端扭矩台肩4；油套管接箍5一端是接箍外螺纹端，另一端是接箍内螺纹端并依次设有接箍内螺纹6、接箍球形密封面10、接箍锥面密封面7、接箍扭矩台肩8，随着内螺纹和外螺纹啮合，管体圆柱密封面9与接箍球形密封面10配合，管体锥面密封面3与油套管接箍5的接箍锥面密封面7配合；油套管管体1端上的管体端扭矩台肩4与油套管接箍5端上的接箍扭矩台肩8配合。其中，所述管体锥面密封面3与油套管接箍5的接箍锥面密封面7采取锥面过盈配合，其锥面与水平面的角度α为28°～33°。其中，所述管体圆柱密封面9与油套管接箍5的接箍球形密封面10采取球形对圆柱过盈配合。其中，所述管体端扭矩台肩4与油套管接箍5的接箍扭矩台肩8采取台肩面过盈配合，其台肩面与垂直面的角度β为HDT1油管13°～17°，HDC1套管13°～17°。其中，所述管体外螺纹2和接箍内螺纹6采用新型偏梯形圆锥螺纹，其螺距P设定HDT2油管2-3/8～2-7/8为8牙/in，HDT2油管3-1/2～4-1/2为6牙/in，HDC2套管5～13-3/8为5牙/in，螺纹牙顶平行于圆锥母线。其中，所述新型偏梯形圆锥螺纹的承载面角L设定在与垂直面的顺时针方向角度为-3°～0°，导向面角S设定在10°～13°之间。油套管螺纹接箍密封结构包括主密封结构、辅助密封结构和螺纹密封，主密封结构由金属/金属径向密封结构组成，辅助密封结构为扭矩台肩，螺纹密封为偏梯形螺纹径向过盈密封，结构参数包括主密封面直径、主密封面长度、主密封面锥度、主密封面过盈量、台肩面角度、台肩面长度、台肩面过盈量、密封结构位置及圆弧半径、螺纹中径过盈量、螺纹中径测量点至台肩的距离。其中，主密封面直径公差±0.05mm，主密封面长度≥0.5mm，管体与接箍主密封面过盈量0.3mm。其中，次主密封圆柱直径公差±0.05mm，球形对圆柱过盈量0.10mm。其中，螺纹中径过盈量0.1mm，螺纹中径测量点至台肩的距离管体与接箍距离差≤0.05mm。应当说明的是，本申请中所述的“连接”和用于表达“连接”的词语，如“相连接”、“相连”等，既包括某一部件与另一部件直接连接，也包括某一部件通过其他部件与另一部件相连接。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型密封扣油套管结构，其特征在于，包括油套管管体（1）和与油套管管体（1）连接的油套管接箍（5）；所述油套管管体（1）一端设置管体外螺纹（2），在所述管体外螺纹（2）的前端设置管体圆柱密封面（9），在所述管体圆柱密封面（9）前端设置管体锥面密封面（3），在管体锥面密封面（3）前端和油套管管体（1）端面的接合处设置管体端扭矩台肩（4）；所述油套管接箍（5）开设有供所述油套管管体（1）插入的连接孔，所述连接孔内自外向内依次设置有接箍内螺纹（6）、接箍球形密封面（10）、接箍锥面密封面（7）和接箍扭矩台肩（8），所述油套管接箍（5）内设置台阶孔，所述接箍扭矩台肩（8）设置在两台阶孔接合处的拐角处；所述管体外螺纹（2）和接箍内螺纹（6）对应设置，所述管体圆柱密封面（9）和接箍球形密封面（10）对应设置，所述管体锥面密封面（3）和接箍锥面密封面（7）对应设置，所述管体端扭矩台肩（4）和接箍扭矩台肩（8）对应设置。

【技术特征摘要】
1.一种新型密封扣油套管结构，其特征在于，包括油套管管体（1）和与油套管管体（1）连接的油套管接箍（5）；所述油套管管体（1）一端设置管体外螺纹（2），在所述管体外螺纹（2）的前端设置管体圆柱密封面（9），在所述管体圆柱密封面（9）前端设置管体锥面密封面（3），在管体锥面密封面（3）前端和油套管管体（1）端面的接合处设置管体端扭矩台肩（4）；所述油套管接箍（5）开设有供所述油套管管体（1）插入的连接孔，所述连接孔内自外向内依次设置有接箍内螺纹（6）、接箍球形密封面（10）、接箍锥面密封面（7）和接箍扭矩台肩（8），所述油套管接箍（5）内设置台阶孔，所述接箍扭矩台肩（8）设置在两台阶孔接合处的拐角处；所述管体外螺纹（2）和接箍内螺纹（6）对应设置，所述管体圆柱密封面（9）和接箍球形密封面（10）对应设置，所述管体锥面密封面（3）和接箍锥面密封面（7）对应设置，所述管体端扭矩台肩（4）和接箍扭矩台肩（8）对应设置。2.根据权利要求1所述的一种新型密封扣油套管结构，其特征在于，所述管体锥面密封面（3）与油套管接箍（5）的接箍锥面密封面（7）采取锥面过盈配合，其锥面与水平面的角度α为28°～33°。3.根据权利要求1所述的一种新型密封扣油套管结构，其特征在于，所述管体圆柱密封面（9）与油套管接箍（5）的接箍球形密封面（10）采取球形对圆柱过盈配合。4.根据权利要求1所述的一种新型密封扣油套管结...

【专利技术属性】
技术研发人员：尤凤志，史善淼，尤正权，夏魁，
申请(专利权)人：扬州龙川钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32