一种具有减应力效果的油套管螺纹接头制造技术

本实用新型专利技术属于油套管螺纹连接技术领域，尤其涉及一种具有减应力效果的油套管螺纹接头。一种具有减应力效果的油套管螺纹接头，通过在螺纹接头的公扣末端区域设置应力释放结构，从而达到释放接头应力的目的。一种具有减应力效果的油套管螺纹接头，当油套管螺纹接头为接箍式接头时，油套管螺纹接头由减应力接箍、减应力管体构成；其中，减应力接箍内设置有接箍内螺纹，减应力管体的一端设置有管体外螺纹；通过管体外螺纹与接箍内螺纹的相互啮合，减应力管体的一端与减应力接箍相固定，减应力管体的另一端与油套管相固定；减应力管体上设置有一条环绕减应力管体、且向内凹的管体减应力单元。力单元。力单元。

【技术实现步骤摘要】
一种具有减应力效果的油套管螺纹接头


[0001]本专利技术属于油套管螺纹连接
，尤其涉及一种具有减应力效果的油套管螺纹接头。

技术介绍

[0002]石油套管主要用于在钻井过程中和完井后对井壁进行支撑，以保证钻井过程以及完井后整个油井的正常运行。因此，石油套管是油气井的生命线，它的质量直接影响到钻井作业的成败和油气井的使用寿命，一旦套管发生损坏，可能导致整口井的报废，给油气田开发带来难以弥补的损失。
[0003]其中，石油套管失效是各油田遇到的突出问题之一，尤其以螺纹接头失效最为严重，约占油套管失效事故的2/3。随着钻井深度的不断增加以及大斜度井、大位移水平井的开发，井眼的不规则性增加，油套管下井过程中的弯曲程度随之增大；油套管连接螺纹部位的受力复杂，在交变弯曲应力等因素的作用下，螺纹接头部位应力集中是导致油套管接头失效的主要原因之一，其中尤以公扣末端的应力集中最为明显。
[0004]因此如何减小油套管连接螺纹接头的应力集中成为研究的热点和焦点，而目前的解决方案均关注的是连接螺纹本身，如提高螺纹加工精度、优化螺纹结构和配合公差等，这对缓解接头部位的应力集中起到了一定作用，但也对加工厂的加工能力以及用户的检测验证能力提出了更高要求，可操作性和实际效果受到限制，不能很好地达到预期效果。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种具有减应力效果的油套管螺纹接头，针对油套管螺纹接头的公扣末端区域存在较大应力集中且无处释放的问题，通过在螺纹接头的公扣末端区域设置应力释放结构，从而达到释放接头应力的目的；并且具有便于加工与操作的优势，可有效增强接头强度、延长使用寿命。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下技术方案：
[0007]一种具有减应力效果的油套管螺纹接头，当所述油套管螺纹接头为接箍式接头时，所述油套管螺纹接头由减应力接箍、减应力管体构成；
[0008]其中，所述减应力接箍内设置有接箍内螺纹，所述减应力管体的一端设置有管体外螺纹；通过管体外螺纹与接箍内螺纹的相互啮合，减应力管体的一端与减应力接箍相固定，减应力管体的另一端与油套管相固定；
[0009]减应力管体上设置有一条环绕减应力管体、且向内凹的管体减应力单元；所述管体减应力单元的轴向横截面为内凹圆弧形，内凹圆弧与减应力管体外表面接触位置通过外凸圆弧进行圆滑过渡处理。
[0010]较为优选的，所述管体减应力单元设置在距管体外螺纹末端30mm～50mm范围内的减应力管体外壁上。
[0011]较为优选的，管体减应力单元的轴向横截面宽度为15mm～20mm，管体减应力单元
的轴向横截面最大深度为1.05mm～1.25mm，管体减应力单元的轴向横截面宽度与轴向横截面最大深度的比值为12.0～20.0，管体减应力单元的内凹圆弧最深处所在位置处的减应力管体截面厚度不小于减应力管体原始标称壁厚的90%，管体减应力单元的外凸过渡圆弧半径为12.0mm～15.0mm。
[0012]较为优选的，当所述油套管螺纹接头为直连式接头时，所述油套管螺纹接头由第一减应力变径管体、第二减应力变径管体构成；
[0013]其中，第一减应力变径管体的变径端内设有变径外螺纹、第二减应力变径管体的变径端内设有变径内螺纹；通过变径外螺纹与变径内螺纹的相互啮合，第一减应力变径管体的变径端与第二减应力变径管体的变径端相固定，第一减应力变径管体的另一端、第二减应力变径管体的另一端分别与相邻的油套管相固定；
[0014]第一减应力变径管体上设置有一条环绕第一减应力变径管体、且向内凹的第一变径管体减应力单元；所述第一变径管体减应力单元的轴向横截面为内凹圆弧形，内凹圆弧与第一减应力变径管体外表面接触位置通过外凸圆弧进行圆滑过渡处理；
[0015]第二减应力变径管体上设置有一条环绕第二减应力变径管体、且向内凹的第二变径管体减应力单元；所述第二变径管体减应力单元的轴向横截面为内凹圆弧形，内凹圆弧与第二减应力变径管体外表面接触位置通过外凸圆弧进行圆滑过渡处理。
[0016]较为优选的，所述第一变径管体减应力单元设置在距变径外螺纹末端30mm～50mm范围内的第一减应力变径管体外壁上；
[0017]所述第二变径管体减应力单元设置在距变径内螺纹末端30mm～50mm范围内的第而减应力变径管体外壁上。
[0018]较为优选的，第一变径管体减应力单元的轴向横截面宽度为15mm～20mm，第一变径管体减应力单元的轴向横截面最大深度为1.05mm～1.25mm，第一变径管体减应力单元的轴向横截面宽度与轴向横截面最大深度的比值为12.0～20.0，第一变径管体减应力单元的内凹圆弧最深处所在位置处的第一减应力变径管体截面厚度不小于第一减应力变径管体原始标称壁厚的90%，第一变径管体减应力单元的外凸过渡圆弧半径为12.0mm～15.0mm；
[0019]第二变径管体减应力单元的轴向横截面宽度为15mm～20mm，第二变径管体减应力单元的轴向横截面最大深度为1.05mm～1.25mm，第二变径管体减应力单元的轴向横截面宽度与轴向横截面最大深度的比值为12.0～20.0，第二变径管体减应力单元的内凹圆弧最深处所在位置处的第二减应力变径管体截面厚度不小于第二减应力变径管体原始标称壁厚的90%，第二变径管体减应力单元的外凸过渡圆弧半径为12.0mm～15.0mm。
[0020]本专利技术提供了一种具有减应力效果的油套管螺纹接头，该种具有减应力效果的油套管螺纹接头可具体分为两种类型：即接箍式接头或直连式接头；其中，接箍式接头由减应力接箍、减应力管体构成，直连式接头由第一减应力变径管体、第二减应力变径管体构成。具有上述结构特征的具有减应力效果的油套管螺纹接头，与现有技术相比，至少具有以下有益效果：通过增设的内凹式减应力结构，在几乎不增加生产成本的前提下，有效的降低油套管接头的应力集中，生产工艺简单，方便加工和检测。内凹式圆弧形减应力结构，结构设计平缓，绝对深度小，对管体原始壁厚值的减小少，对管体强度的影响小，有利于改善和均衡接头区域以及管体的应力分布，提高螺纹接头的抗疲劳性能，减少因接头应力疲劳问题造成的油套管管柱损坏事故。
附图说明
[0021]该附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。
[0022]图1是本专利技术提供的当油套管螺纹接头为接箍式接头的结构示意图；
[0023]图2是图1中区域A的局部放大示意图；
[0024]图3是本专利技术提供的当油套管螺纹接头为直连式接头的结构示意图；
[0025]图4是图3中区域B的局部放大示意图。
[0026]附图标记：101
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减应力管体；102
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减应力接箍；103
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管体减应力单元；104
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管体外螺纹；105
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接箍内螺纹；201
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第一减应力变径本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有减应力效果的油套管螺纹接头，其特征在于，当所述油套管螺纹接头为接箍式接头时，所述油套管螺纹接头由减应力接箍、减应力管体构成；其中，所述减应力接箍内设置有接箍内螺纹，所述减应力管体的一端设置有管体外螺纹；通过管体外螺纹与接箍内螺纹的相互啮合，减应力管体的一端与减应力接箍相固定，减应力管体的另一端与油套管相固定；减应力管体上设置有一条环绕减应力管体、且向内凹的管体减应力单元；所述管体减应力单元的轴向横截面为内凹圆弧形，内凹圆弧与减应力管体外表面接触位置通过外凸圆弧进行圆滑过渡处理。2.根据权利要求1所述的一种具有减应力效果的油套管螺纹接头，其特征在于，所述管体减应力单元设置在距管体外螺纹末端30mm～50mm范围内的减应力管体外壁上。3.根据权利要求2所述的一种具有减应力效果的油套管螺纹接头，其特征在于，管体减应力单元的轴向横截面宽度为15mm～20mm，管体减应力单元的轴向横截面最大深度为1.05mm～1.25mm，管体减应力单元的轴向横截面宽度与轴向横截面最大深度的比值为12.0～20.0，管体减应力单元的内凹圆弧最深处所在位置处的减应力管体截面厚度不小于减应力管体原始标称壁厚的90%，管体减应力单元的外凸过渡圆弧半径为12.0mm～15.0mm。4.一种具有减应力效果的油套管螺纹接头，其特征在于，当所述油套管螺纹接头为直连式接头时，所述油套管螺纹接头由第一减应力变径管体、第二减应力变径管体构成；其中，第一减应力变径管体的变径端内设有变径外螺纹、第二减应力变径管体的变径端内设有变径内螺纹；通过变径外螺纹与变径内螺纹的相互啮合，第一减应力变径管体的变径端与第二减应力变径管体的变径端相固定，第一减应力变径管体的另一端、第二减应力变径管体的另一端分别与相邻的油套管相固定；第一减应力变径管体上设置有一条环绕第一减应力变径管体、且...

【专利技术属性】
技术研发人员：安子敬，高国兴，张始伟，马金福，丁英杰，
申请(专利权)人：淄博孚瑞特热能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：