一种简易型抗过扭气密封螺纹接头制造技术

本实用新型专利技术涉及一种简易型抗过扭气密封螺纹接头，属于石油套管螺纹连接技术领域。接头由母接头和公接头两部分组成，在母接头上加工有内螺纹、圆柱孔、过渡圆弧一、扭矩台肩一；在公接头上加工有外螺纹、过渡斜面、过渡圆弧二、扭矩台肩二、内壁斜面。公接头与母接头的螺纹均为标准API BC螺纹，无密封面，外螺纹中径为API标准螺纹中径，内螺纹中径大于标准API螺纹中径，在承担连接功能的同时，降低了内螺纹与外螺纹的应力，扭矩台肩一、扭矩抬肩二采用负角度设计提高了接头的密封性能和抗扭能力，具有结构简单、加工测量效率高、气密封性好、抗过扭能力强、制造成本低等优点。

A simple thread joint of anti over twist gas seal

【技术实现步骤摘要】
一种简易型抗过扭气密封螺纹接头
本技术涉及一种简易型抗过扭气密封螺纹接头，属于油套管螺纹连接

技术介绍
油套管柱在地下要长时间承受拉伸、压缩、弯曲、内压、外压等各种载荷的作用，螺纹连接部位是管柱中最薄弱的环节。目前油套管螺纹接头可分为API螺纹接头和特殊螺纹接头。API螺纹接头是按照API标准生产和使用的接头，具有加工检测方便，成本低的优点，但存在连接效率低、气密封性能不可靠及抗扭能力差等缺点。因此，生产厂开发了气密封性能及抗过扭能力更好的特殊螺纹接头，但特殊螺纹接头生产工序复杂、检测困难、成本较高，低压、低渗透、低产的油气田开发中不适宜用费用较高的特殊扣产品，但使用API标准接头已不能满足开采要求，因此目前各生产厂家均在研发无需密封面的经济型或简易型气密封抗过扭螺纹。经对现有技术文献的检索发现，中国专利授权公告号为CN201120551614，名称为“一种低压气田用气密封螺纹接头”的专利公开了一种在API圆螺纹基础上采用增大螺纹牙高、内螺纹变锥的办法在螺纹变锥处形成气密封的螺纹接头，缺点是：1、圆螺纹连接强度差，增大齿高后，齿侧接触面增加易产生粘扣；2、生产成本高，普通国产数控车床无法实现变锥加工。中国专利授权公告号为CN207363612U，名称为“一种经济型气密封螺纹接头”的中国专利公布了一种可与APIBC可互换的经济型气密封螺纹，其特点是增加直角形扭矩台肩，并在母接头上设置圆柱孔，圆柱孔的直径与相邻内螺纹的齿底直径相同，通过扭矩台肩的过盈配合进行气密封。缺点是：1、圆柱孔直径与相邻内螺纹齿底直径相同易造成拧接时外螺纹前三牙损伤；2、螺纹接头不能同时满足抗过扭的要求，当螺纹过扭时，扭矩台肩处易造成管端缩径、螺纹损伤，不利于重复使用。
技术实现思路
本技术的目的是解决上述技术缺陷，提供一种连接强度高、结构简单、便于加工、且抗过扭的气密封螺纹接头。为实现上述目的，本技术的技术方案是：一种简易型抗过扭气密封螺纹接头，由母接头和公接头两部分组成，在母接头的内壁依次加工有内螺纹、圆柱孔、过渡圆弧一、扭矩台肩一；在公接头的外壁依次加工有外螺纹、过渡斜面、过渡圆弧二、扭矩台肩二、内壁斜面。其中母接头的扭矩台肩一根部设计过渡圆弧一；公接头的扭矩台肩二顶部设计过渡圆弧二；扭矩台肩一、扭矩台肩二为负角度扭矩抬肩。母接头和公接头拧紧后，内螺纹与外螺纹发生径向过盈配合，过盈量为0.2～0.5mm，主要起连接功能；扭矩台肩一与扭矩抬肩二间轴向过盈配合，起到密封作用，同时采用负角度设计可以显著提高接头的抗扭能力。进一步的，内螺纹中径比外螺纹中径大0.1~0.3mm。增大内螺纹中径可在拧紧状态下，适当减小内、外螺纹之间的过盈量，使螺纹承担的扭矩向扭矩台肩分担，从而减小螺纹的应力水平，降低螺纹粘扣风险。进一步的，扭矩台肩一、扭矩台肩二的倾斜角度θ为-3°～-8°。具有防止过扭矩下螺纹管端缩径、变形的作用，可提升接头抗压缩能力。进一步的，过渡凹圆弧一半径为1.4～1.8mm，过渡凸圆弧二半径为0.4～0.8mm。可在复杂工况下提供应变空间，有效保护扭矩台肩一、扭矩抬肩二的密封作用。进一步的，母接头的圆柱孔长8~12mm，圆柱孔直径比该处螺纹齿底直径大0.4～0.7mm。在母接头上设置圆柱孔，方便加工退刀；圆柱孔的直径比相邻内螺纹的齿底直径大0.4～0.7mm，可在不影响接头连接强度的同时，解决了在过扭矩状态时公接头和母接头之间的干涉损伤螺纹问题，增强了接头的抗过扭性能。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：母接头和公接头均采用APIBC螺纹，易于加工，加工刀具、检验测量量具均可以和APIBC螺纹通用，测量方便，普通数控车床均可实现加工，生产成本低；抗螺纹粘扣风险底；负角度的扭矩台肩设计提高了接头的密封能力，其密封能力可达到特殊扣的70～80%以上，且母接头的圆柱孔比螺纹齿底直径大，避免了过扭情况下螺纹干涉造成的管螺纹缩径、损伤，以上设计均显著提高了接头的抗扭能力。附图说明图1为本技术接头轴向剖面图。图2为本技术接头扭矩台肩区域A放大图。图中：1、母接头；2、内螺纹；3、圆柱孔；4、过渡圆弧一；5、扭矩台肩一；6、公接头；7、外螺纹；8、过渡斜面；9、过渡圆弧二；10、扭矩台肩二；11、内壁斜面；θ、扭矩台肩角度。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步的描述。如图1所示为本技术接头轴向剖面图。它是一种锥管螺纹接头，由母接头1和公接头6两部分组成，公接头6规格为φ139.7*9.17mm，母接头1规格为φ154*14mm。在母接头1的内壁依次加工有内螺纹2、圆柱孔3、过渡圆弧一4、扭矩台肩一5；在公接头6的外壁依次加工有外螺纹7、过渡斜面8、过渡圆弧二9、扭矩台肩二10、内壁斜面11。使用时，内螺纹2与外螺纹7互相啮合，为接头提供足够的连接强度；扭矩台肩一5和扭矩台肩二10相挤压接触形成密封结构，阻止气体泄漏，使接头具有气密封效果并增强抗过扭性能；过渡圆弧一4与过渡圆弧二9为复杂工况下的应力变形提供了自由释放空间，可有效保护密封结构和扭矩台肩。图2为本技术接头扭矩台肩区域A放大图，包括内螺纹2、圆柱孔3、过渡圆弧一4、扭矩台肩一5、外螺纹7、过渡斜面8、过渡圆弧二9、扭矩台肩二10、内壁斜面11、扭矩台肩角度θ。其中圆柱孔3长度为10mm，过渡圆弧一4弧度为1.6mm、过渡圆弧二9弧度为0.6mm、扭矩台肩角度θ为5°。圆柱孔3的直径比相邻内螺纹2的齿底直径大0.5mm，避免过扭时外螺纹产生干涉损伤。接头拧紧后，扭矩台肩一5与扭矩台肩二10发生轴向过盈配合，形成接触压力起到密封作用，同时分担螺纹的上扣扭矩，避免了大扭矩时的管端缩径，提了高接头的抗扭能力。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种简易型抗过扭气密封螺纹接头，由母接头（1）和公接头（6）两部分组成，在母接头（1）的内壁依次加工有内螺纹（2）、圆柱孔（3）、过渡圆弧一（4）、扭矩台肩一（5）；在公接头（6）的外壁依次加工有外螺纹(7)、过渡斜面(8)、过渡圆弧二（9）、扭矩台肩二（10）、内壁斜面(11)；其特征在于：母接头(1)的扭矩台肩一（5）根部设计过渡圆弧一（4）；公接头（6）的扭矩台肩二（10）顶部设计过渡圆弧二（9）；扭矩台肩一（5）、扭矩台肩二（10）为负角度扭矩抬肩。/n

【技术特征摘要】
1.一种简易型抗过扭气密封螺纹接头，由母接头（1）和公接头（6）两部分组成，在母接头（1）的内壁依次加工有内螺纹（2）、圆柱孔（3）、过渡圆弧一（4）、扭矩台肩一（5）；在公接头（6）的外壁依次加工有外螺纹(7)、过渡斜面(8)、过渡圆弧二（9）、扭矩台肩二（10）、内壁斜面(11)；其特征在于：母接头(1)的扭矩台肩一（5）根部设计过渡圆弧一（4）；公接头（6）的扭矩台肩二（10）顶部设计过渡圆弧二（9）；扭矩台肩一（5）、扭矩台肩二（10）为负角度扭矩抬肩。


2.根据权利要求1所述的一种简易型抗过扭气密封螺纹接头，其特征在于：内螺纹（2）中...

【专利技术属性】
技术研发人员：白雪娥，穆增利，
申请(专利权)人：达力普石油专用管有限公司，
类型：新型
国别省市：河北;13