一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管制造技术

本实用新型专利技术公开了一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，包括接箍内螺纹和管体外螺纹，所述接箍内螺纹的内侧螺纹连接有管体外螺纹；所述接箍内螺纹分为L1、L2、L3、h1、h2、h3、S1、A1、A2、R1、R2、R3、R4、f1、BC1、BR1和PD几个部分；所述管体外螺纹分为L4、L5、L6、h4、h5、h6、S2、A3、A4、R5、R6、R7、R8、f2、PC1、PR1和PD几个部分，所述L1和L6相等，4～7牙即螺距为6.35～3.63mm，齿槽（L3、L4）与齿宽（L2、L5）相等，且齿槽、齿宽的尺寸为1.815～3.175mm。该中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，螺纹对扣方便快捷，上扣过程中不会粘扣，拉伸载荷下脱扣和密封不会失效泄漏。拉伸载荷下脱扣和密封不会失效泄漏。拉伸载荷下脱扣和密封不会失效泄漏。

【技术实现步骤摘要】
一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管


[0001]本技术涉及中深层地热地埋管相关
，具体为一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管。

技术介绍

[0002]中深层地热地埋管生产套管主要用于注水换热，套管螺纹连接需要满足在长期高温环境和拉伸载荷下的液体密封。目前中深层地热地埋管用生产套管螺纹连接采用石油工业用API SPEC 5B标准的长圆螺纹和偏梯型螺纹简称为API螺纹，现用API螺纹在中深层地热地埋管生产套管应用中存在的主要问题是：
[0003]1、API长圆螺纹承载面采用30
°
角，抗拉伸能力差，是管体连接强度的60~80%，下套管过程中遇阻，上提套管易造成螺纹脱扣导致掉井；套管内注水换热过程中在拉伸载荷下螺纹导向面分离形成泄漏通道，导致套管内外连通，降低热交换效率；螺纹齿顶圆弧半径小（0.51mm），螺距每英寸8牙，现场上扣易错扣和发生严重粘扣，导致脱扣掉井。
[0004]2、API偏梯型螺纹接箍内螺纹齿槽宽2.57mm，外螺纹齿宽2.54mm，内螺纹齿顶与外螺纹齿底接触，承载面角度3
°
，导向面角度10
°
；难于对扣，上扣过程外螺纹齿底易于粘扣。上扣后外螺纹齿顶与内螺纹齿底以及螺纹导向面之间存在间隙最大值（0.19mm），且螺纹齿高1.575mm，齿顶宽1.54mm，泄漏通道面积大，拉伸载荷下填塞缝隙的螺纹脂压力消失，导致液体泄漏失效。
[0005]综上，API螺纹存在的主要问题：螺纹难对扣、上扣过程粘扣、拉伸载荷下脱扣和密封失效泄漏，因此，我们提出一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，以便于解决上述中提出的问题。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，以解决上述
技术介绍
中提出的大多数API螺纹存在螺纹难对扣、上扣过程粘扣、拉伸载荷下脱扣和密封失效泄漏的问题。
[0007]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，包括接箍内螺纹和管体外螺纹，所述接箍内螺纹的内侧螺纹连接有管体外螺纹；
[0008]所述接箍内螺纹分为L1、L2、L3、h1、h2、h3、S1、A1、A2、R1、R2、R3、R4、f1、BC1、BR1和PD几个部分；
[0009]所述管体外螺纹分为L4、L5、L6、h4、h5、h6、S2、A3、A4、R5、R6、R7、R8、f2、PC1、PR1和PD几个部分。
[0010]优选的，所述L1和L6相等，4～7牙即螺距为6.35～3.63mm，齿槽（L3、L4）与齿宽（L2、L5）相等，且齿槽、齿宽的尺寸为1.815～3.175mm。
[0011]优选的，所述f1、f2为承载面，A2、A3、A1、A4为角度，S1、S2为导向面，其中：
[0012]承载面f1、f2以及角度A2、A3相等，A2、A3的角度范围为
‑
2～2
°
；
[0013]导向面S1、S2以及角度A1、A4相等，A1、A4的角度范围为40～50
°
。
[0014]优选的，所述h1与h6为牙高，h2与h4为半牙顶高，h3与h5为半牙底高，其中：
[0015]牙高h1与h6相等，h1与h6的尺寸为1.455～1.855mm，半牙顶高h2与h4相等，h2与h4的尺寸为0.651～0.851mm，半牙底高h3与h5相等，h3与h5的尺寸为0.804～1.004mm。
[0016]优选的，所述BC1和PC1以及BR1和PR1为螺纹牙顶宽，其中：
[0017]螺纹牙顶宽BC1和PC1相等，BC1和PC1的尺寸为0.8～1.2mm，且BC1和PC1平行于中径母线；
[0018]螺纹牙底宽BR1和PR1相等，BR1和PR1的尺寸为0.8～1.2mm，且BR1和PR1平行于中径母线。
[0019]优选的，所述中径母线PD锥度为1:12.5～1:17.5。
[0020]优选的，所述R1和R8以及R2和R7为牙顶圆弧半径，R3和R6以及R4和R5为牙底圆弧半径，其中：
[0021]牙顶圆弧半径R1和R8相等，R1和R8的尺寸为0.8～1.0mm，牙顶圆弧半径R2和R7相等，R2和R7的尺寸为0.25～0.35mm；
[0022]牙底圆弧半径R3和R6相等，R3和R6的尺寸为0.2～0.3mm；
[0023]牙底圆弧半径R4和R5相等，R4和R5的尺寸为0.7～0.9mm。
[0024]与现有技术相比，本技术的有益效果是：该中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，螺纹对扣方便快捷，上扣过程中不会粘扣，拉伸载荷下脱扣和密封不会失效泄漏。
附图说明
[0025]图1为本技术螺纹整体结构装配结构示意图；
[0026]图2为本技术接箍内螺纹结构示意图；
[0027]图3为本技术管体外螺纹结构示意图；
[0028]图4为本技术接箍内螺纹牙型结构示意图；
[0029]图5为本技术管体外螺纹牙型结构示意图；
[0030]图6为本技术接箍内螺纹与管体外螺纹上扣装配结构示意图；
[0031]图7为本技术接箍内螺纹与管体外螺纹上扣最佳扭矩曲线示意图；
[0032]图8为本技术内压下螺纹液体密封示意图；
[0033]图9为本技术拉伸载荷下内压液体密封示意图。
[0034]图中：1、接箍内螺纹；2、管体外螺纹。
具体实施方式
[0035]下面将结合本技术实施例中的附图，对本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技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0036]请参阅图1
‑
9，一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，包括接箍
内螺纹1和管体外螺纹2，所述接箍内螺纹1的内侧螺纹连接有管体外螺纹2；其中，接箍内螺纹1分为L1、L2、L3、h1、h2、h3、S1、A1、A2、R1、R2、R3、R4、f1、BC1、BR1和PD几个部分；管体外螺纹2分为L4、L5、L6、h4、h5、h6、S2、A3、A4、R5、R6、R7、R8、f2、PC1、PR1和PD几个部分；
[0037]如图6所示，螺纹上扣后，承载面（f1、f2）和导向面（S1、S2）紧密接触，接触压力最小值200MPa以上，远大于需要密封的液体内压（30～49MPa），齿顶（BC1、PC1）与齿底（BR1、PR1）的间隙小于10um，抗粘扣涂层厚度（20～30um）远大于间隙值，齿顶与齿底形成接触压力最小值300MPa，封堵液体内压；
[0038]如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，包括接箍内螺纹（1）和管体外螺纹（2），其特征在于，所述接箍内螺纹（1）的内侧螺纹连接有管体外螺纹（2）；所述接箍内螺纹（1）分为L1、L2、L3、h1、h2、h3、S1、A1、A2、R1、R2、R3、R4、f1、BC1、BR1和PD几个部分；所述管体外螺纹（2）分为L4、L5、L6、h4、h5、h6、S2、A3、A4、R5、R6、R7、R8、f2、PC1、PR1和PD几个部分。2.根据权利要求1所述的一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，其特征在于：所述L1和L6相等，4～7牙即螺距为6.35～3.63mm，齿槽（L3、L4）与齿宽（L2、L5）相等，且齿槽、齿宽的尺寸为1.815～3.175mm。3.根据权利要求2所述的一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，其特征在于：所述f1、f2为承载面，A2、A3、A1、A4为角度，S1、S2为导向面，其中：承载面f1、f2以及角度A2、A3相等，A2、A3的角度范围为
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2～2
°
；导向面S1、S2以及角度A1、A4相等，A1、A4的角度范围为40～50
°
。4.根据权利要求2所述的一种中深层地热地埋管用高性能液体密封螺纹连接套管，其特征在于：所述h1与h6为牙高，h2与h...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪涛，杨涛，刘攀峰，李朝昕，
申请(专利权)人：陕西西咸新区沣西新城能源发展有限公司，
类型：新型
国别省市：