一种高强度低流耗节能连接扣型制造技术

本发明专利技术提供一种高强度低流耗节能连接扣型，通过公接头和母接头配合紧固时形成的内外对应配合的六处硬面密封，提高了扣型连接处的连接强度和密封效果，通过将扭矩载荷分散到各硬面密封处以及螺纹连接处，增强了扣型连接处的抗拉强度，由于螺纹的锥度较小，提高了扣型连接处的拉伸强度；通过降低螺纹牙顶高度采用粗牙螺纹，降低了扣型连接处的最大外径，在连接钻杆时，能够使扣型连接处的最大外径降低，降低流耗；通过设置应力释放圆弧，减小连接处应力对扣型自身的伤害，以及采用圆弧状应力释放圆弧，在修扣时，能够尽量少的修扣，减少浪费，提高扣型的使用寿命；对扣型的材质中硫磷以及五害元素含量进行限制，显著提高了扣型的力学性能。力学性能。力学性能。

【技术实现步骤摘要】
一种高强度低流耗节能连接扣型


[0001]本专利技术涉及一种钻杆螺纹连接扣型，具体涉及一种高强度低流耗节能连接扣型。

技术介绍

[0002]随着近年来石油工业的发展，油、气钻井的开采条件日益苛刻，特别是对深井、超深井、海洋油气井的开发，对钻杆提出更高的连接、抗扭、密封、流耗等方面的要求。目前使用的API普通标准型扣型抗扭性能较低、流耗较高，对于未来石油钻探来说，可能会出现11000米埋深的超深井，现有的扣型强度难以支撑如此高埋深的超深井的钻探，且现有钻杆接头处最大外径远大于钻杆外径，钻井液输送无效能耗较高，进一步加大了钻探工作的难度。

技术实现思路

[0003]为解决以上问题，本专利技术提供以下技术方案：
[0004]一种高强度低流耗节能连接扣型，包括公接头和母接头；所述公接头设有外螺纹，所述母接头设有内螺纹；所述公接头和母接头之间通过外螺纹和内螺纹配合紧固；所述公接头沿外螺纹的一端设有一级外主光滑面、一级外副光滑面和一级外台阶面，沿外螺纹的另一端设有二级主外光滑面、二级外副光滑面和二级外台阶面，所述母接头沿内螺纹的一端设有一级内主光滑面、一级内副光滑面和一级内台阶面，沿内螺纹的另一端设有二级内主光滑面、二级内副光滑面和二级内台阶面；所述公接头和母接头配合紧固时，所述一级外主光滑面和二级内主光滑面、所述一级外副光滑面和二级内副光滑面、所述一级外台阶面和二级内台阶面、所述二级外主光滑面和一级内主光滑面、所述二级外副光滑面和一级内副光滑面、所述二级外台阶面和一级内台阶面之间对应形成硬面密封；所述内螺纹和外螺纹的锥度为1:16.5-20。
[0005]进一步地，所述内螺纹和外螺纹均采用粗牙螺纹，螺纹牙顶高度为13/16-27/32倍牙高，内螺纹和外螺纹的螺距为2.5-3.2牙/in。
[0006]进一步地，所述一级外主光滑面和一级外副光滑面之间设置一级外应力释放圆弧，所述二级外主光滑面和二级外副光滑面之间设置二级外应力释放圆弧；所述一级内主光滑面和一级内副光滑面之间设置一级内应力释放圆弧，，所述二级内主光滑面和二级内副光滑面之间设置二级内应力释放圆弧。
[0007]进一步地，所述外应力释放圆弧和内应力释放圆弧均为圆弧状，所述一级外应力释放圆弧、二级外应力释放圆弧、一级内应力释放圆弧和二级内应力释放圆弧均为圆弧状；所述公接头和母接头配合紧固时，所述一级外应力释放圆弧和二级内应力释放圆弧、所述二级外应力释放圆弧和一级内应力释放圆弧之间对应贴合。
[0008]进一步地，所述高强度低流耗节能连接扣型材质为钢材，所述材质中硫、磷含量均低于0.0080％，五害元素含量均低于0.0100％。
[0009]本专利技术的有益效果为：通过所述公接头和母接头配合紧固时形成的内外对应配合
的六处硬面密封，提高了扣型连接处的连接强度和密封效果，通过将扭矩载荷分散到各硬面密封处以及螺纹连接处，增强了扣型连接处的抗拉强度，由于螺纹的锥度较小，提高了扣型连接处的拉伸强度；通过降低螺纹牙顶高度采用粗牙螺纹，降低了扣型连接处的最大外径，在连接钻杆时，能够使扣型连接处的最大外径降低，降低流耗；通过设置应力释放圆弧，减小连接处应力对扣型自身的伤害，以及采用圆弧状应力释放圆弧，在修扣时，能够尽量少的修扣，减少浪费，提高扣型的使用寿命；另外，对扣型的材质中硫磷以及五害元素含量进行限制，能够显著提高扣型的力学性能。
附图说明
[0010]图1为公接头的外形和剖面示意图；
[0011]图2为母接头的外形和剖面示意图；
[0012]图3为公接头和母接头的紧固配合图；
[0013]图4为公接头和母接头的剖面部分放大图；
[0014]图5为粗牙螺纹的尺寸标注图。
[0015]图中：公接头-1、母接头-2、外螺纹-3、内螺纹-4、二级外主光滑面-5、二级内主光滑面-6、二级外副光滑面-7、二级内副光滑面-8、二级外台阶面-9、二级内台阶面-10、一级外主光滑面-11、一级内主光滑面-12、一级外副光滑面-13、一级内副光滑面-14、一级外台阶面-15、一级内台阶面-16、一级外应力释放圆弧-17、一级内应力释放圆弧-18、二级外应力释放圆弧-19、二级内应力释放圆弧-20。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实现的技术手段、特征与功效更易被理解，下面结合具体实施方式和本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0017]基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0018]实施例1
[0019]如图1和图2所示，一种高强度低流耗节能连接扣型，包括公接头1和母接头2，所述公接头1设有外螺纹3，所述母接头2设有内螺纹4；所述外螺纹3和内螺纹4对应设置，所述公接头1和母接头2的一端用于焊接钻具，一端通过螺纹紧固连接，所述外螺纹3靠近公接头1所连钻具的一端为近端，远离公接头1所连钻具的一端为远端，所述内螺纹4靠近母接头2所连钻具的一端为近端，远离母接头2所连钻具的一端为远端，所述外螺纹3牙顶连线与公接头1中心线形成夹角，外螺纹3锥度为1:16.5，对应内螺纹4的锥度也为1:16.5；
[0020]所述公接头1沿外螺纹3的远端向外依次设置一级外台阶面15、一级外副光滑面13、一级外应力释放圆弧17和一级外主光滑面11，所述一级外台阶面15为圆台面，其与公接头1的中心线的夹角大于外螺纹3牙顶连线与公接头1中心线形成的夹角，所述一级外台阶面15一端连接外螺纹3，一端连接一级外副光滑面13，所述一级外副光滑面13为圆柱面，所述一级外副光滑面13与公接头1共中心线，所述一级外主光滑面11垂直于公接头1的中心线设置，所述一级外主光滑面11和一级外副光滑面13之间为一级外应力释放圆弧17，所述一
级外应力释放圆弧17剖面为圆弧状；
[0021]所述公接头1沿外螺纹3的近端向内依次设置二级外台阶面9、二级外副光滑面7、二级外应力释放圆弧19和二级外主光滑面5，所述二级外台阶面9为圆台面，其与公接头1的中心线的夹角大于外螺纹3牙顶连线与公接头1中心线形成的夹角，所述二级外台阶面9一端连接外螺纹3，一端连接二级外副光滑面7，所述二级外副光滑面7为圆柱面，所述二级外副光滑面7与公接头1共中心线，所述二级外主光滑面5垂直于公接头1的中心线设置，所述二级外主光滑面5和二级外副光滑面7之间为二级外应力释放圆弧19，所述二级外应力释放圆弧19剖面为圆弧状；
[0022]所述母接头2沿内螺纹4的远端向外依次设置一级内台阶面16、一级内副光滑面14、一级内应力释放圆弧18和一级内主光滑面12，所述一级内台阶面16为圆台面，其与母接头2的中心线的夹角大于内螺纹4牙顶连线与母接头2中心线形成的夹角，所述一级内台阶面16一端连接内螺纹4，一端连接一级内副光滑面14，所述一级内副光滑面14为圆柱面，所述一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度低流耗节能连接扣型，其特征在于，包括公接头和母接头；所述公接头设有外螺纹，所述母接头设有内螺纹；所述公接头和母接头之间通过外螺纹和内螺纹配合紧固；所述公接头沿外螺纹的一端设有一级外主光滑面、一级外副光滑面和一级外台阶面，沿外螺纹的另一端设有二级主外光滑面、二级外副光滑面和二级外台阶面，所述母接头沿内螺纹的一端设有一级内主光滑面、一级内副光滑面和一级内台阶面，沿内螺纹的另一端设有二级内主光滑面、二级内副光滑面和二级内台阶面；所述公接头和母接头配合紧固时，所述一级外主光滑面和二级内主光滑面、所述一级外副光滑面和二级内副光滑面、所述一级外台阶面和二级内台阶面、所述二级外主光滑面和一级内主光滑面、所述二级外副光滑面和一级内副光滑面、所述二级外台阶面和一级内台阶面之间对应形成硬面密封；所述内螺纹和外螺纹的锥度为1:16.5-20。2.如权利要求1所述的高强度低流耗节能连接扣型，其特征在于，所述内螺纹和外螺纹均采用粗牙螺纹，螺纹牙顶高度为13/...

【专利技术属性】
技术研发人员：任静，王柏，许晶晶，任治，
申请(专利权)人：扬州埃尔智能设备有限公司，
类型：发明
国别省市：