專利名稱：一種基于api標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋的金屬密封套管螺紋連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種基于API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋的金屬密封套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，主要 應(yīng)用于石油工業(yè)油井管螺紋連接技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近幾年，國(guó)內(nèi)天然氣的開(kāi)發(fā)力度不斷加大，在以長(zhǎng)慶油田某大型氣田為典型代表 的區(qū)塊發(fā)現(xiàn)了大量的低滲透油氣田，其主要特征是低壓、低滲、低產(chǎn)，氣井一般要求穩(wěn)產(chǎn)3 年。因此，油田在滿足安全生產(chǎn)要求的前提下，要求盡可能降低管材成本，而目前市場(chǎng)上供 應(yīng)的典型特殊螺紋接頭氣密封油、套管，包括VAM系列、NK3SB、F0X及TPCQ等產(chǎn)品的價(jià)格較 高及互換性等問(wèn)題制約了特殊螺紋接頭套管的推廣使用。目前油田一般采用API長(zhǎng)圓螺紋 加密封螺紋脂等方案來(lái)替代特殊螺紋接頭氣密封套管，該方案的主要缺點(diǎn)是，由于API長(zhǎng) 圓螺紋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原因，嚙合的螺紋牙頂和牙底之間存在螺旋形泄露通道，螺紋脂在一定 程度上雖然可以堵塞存在的泄露通道而形成密封，但螺紋接頭在復(fù)合載荷作用下螺紋將發(fā) 生滑動(dòng)或變形，使螺紋間隙和接觸壓力發(fā)生改變，另外螺紋脂在高溫和長(zhǎng)期服役過(guò)程中也 會(huì)逐漸揮發(fā)或變質(zhì)，這些因素都將對(duì)螺紋的密封性能產(chǎn)生不良影響，甚至失去密封作用。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要提供一種基于API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋的金屬密封套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，以解 決現(xiàn)有技術(shù)存在的密封性能不理想的問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型提供的一種基于API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋的金屬密封套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，包括 兩個(gè)管體和接箍，管體上設(shè)置有外螺紋，接箍上設(shè)置有內(nèi)螺紋，其特征是所述接箍上的內(nèi) 螺紋由接箍中間的內(nèi)圓柱密封段分為對(duì)稱的兩段，內(nèi)螺紋根部設(shè)置有圓柱管段，內(nèi)圓柱密 封段與圓柱管段之間設(shè)置有內(nèi)錐面段，圓柱段與內(nèi)錐面段通過(guò)過(guò)渡圓弧連接；所述管體上 的外螺紋的端部設(shè)計(jì)了長(zhǎng)鼻端，長(zhǎng)鼻端的端部設(shè)置有外錐面段，在外錐面段內(nèi)側(cè)設(shè)置了球 形密封面，球形密封面和外螺紋之間為外圓柱段，球形密封面與圓柱管段形成金屬過(guò)盈配 合；兩個(gè)管體的端面在接箍中心形成過(guò)盈對(duì)接配合。本實(shí)用新型在管體的端部方向設(shè)計(jì)了長(zhǎng)鼻端，旋合后管子端面與接箍中心平面齊 平，在靠近管體端面的位置設(shè)計(jì)了外錐面段，以利于入扣。管體和接箍上扣旋合后，外螺紋 與內(nèi)螺紋、球形密封面與內(nèi)圓柱密封段、兩個(gè)管體的端面分別形成三重金屬過(guò)盈配合，即三 重密封。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該結(jié)構(gòu)具有顯著進(jìn)步，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面1)該螺紋連接結(jié)構(gòu)保留了 API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋技術(shù)成熟、加工測(cè)量簡(jiǎn)單、互換性強(qiáng)、易 操作及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，顯著提高了其氣密封性能，是一種具有較高的性價(jià)比的經(jīng)濟(jì) 型氣密封套管螺紋連接；2)球面/柱面金屬密封設(shè)計(jì)解決了擰接位置不易控制引起的密封面過(guò)盈量波動(dòng)問(wèn)題，保證了密封面過(guò)盈量在設(shè)計(jì)密封長(zhǎng)度內(nèi)基本保持均勻，再輔以管端對(duì)頂后形成的端 面密封，顯著提高了螺紋連接的氣密封性能和密封可靠性；3)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用了無(wú)扭矩臺(tái)肩設(shè)計(jì)，加工難度小，提高了加工效 率，降低了加工成本，維修方便；3)現(xiàn)場(chǎng)端螺紋可與API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋互換，與油田現(xiàn)有的作業(yè)工具、附件可直接配 合使用，操作簡(jiǎn)單，方便油田使用；4)減小了螺紋過(guò)盈量，減小了螺紋接頭的環(huán)向應(yīng)力，降低了螺紋接頭的應(yīng)力腐蝕 敏感性，提高了螺紋接頭的抗粘扣能力。


圖1是標(biāo)準(zhǔn)API圓螺紋連接結(jié)構(gòu)示意圖圖2是接箍結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是接箍局部放大示意圖；圖4是管體結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是管體局部放大示意圖；圖6是本實(shí)用新型整體結(jié)構(gòu)示意圖。

如下 1-接箍，2-管體，3-圓柱管段，4-內(nèi)錐面段，5-圓柱段，6_管體端面，7_外圓柱段， 8-外錐面段，9-球形密封面，10-過(guò)渡圓弧。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。參見(jiàn)圖1，現(xiàn)有技術(shù)中包括兩個(gè)管體2和接箍1，管體2上設(shè)置有外螺紋，接箍1上 設(shè)置有內(nèi)螺紋。參見(jiàn)圖2 圖6，一種基于API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋的金屬密封套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，包括兩 個(gè)管體2和接箍1，管體2上設(shè)置有外螺紋，接箍1上設(shè)置有內(nèi)螺紋，其特征是所述接箍1 上的內(nèi)螺紋由接箍1中間的內(nèi)圓柱密封段5分為對(duì)稱的兩段，內(nèi)螺紋根部設(shè)置有圓柱管段 3，內(nèi)圓柱密封段5與圓柱管段3之間設(shè)置有內(nèi)錐面段4，圓柱段5與內(nèi)錐面段4通過(guò)過(guò)渡圓 弧10連接；所述管體2上的外螺紋的端部設(shè)計(jì)了長(zhǎng)鼻端，長(zhǎng)鼻端的端部設(shè)置有外錐面段8， 在外錐面段8內(nèi)側(cè)設(shè)置了球形密封面9，球形密封面9和外螺紋之間為外圓柱段7，球形密 封面9與圓柱管段5形成金屬過(guò)盈配合；兩個(gè)管體2的端面6在接箍1中心形成過(guò)盈對(duì)接 配合。本實(shí)用新型在使用中，當(dāng)管體1和接箍2上扣旋合后，外螺紋與內(nèi)螺紋、球形密封 面9與內(nèi)圓柱密封段5、兩個(gè)管體1的端面6分別形成三重金屬過(guò)盈配合，即三重密封。下面提供了一種規(guī)格的產(chǎn)品的具體結(jié)構(gòu)產(chǎn)品規(guī)格為0139. 7mmX 9. 17mm，鋼級(jí)為J55。管體2及接箍1的幾何尺寸及材料性 能按照API 5CT標(biāo)準(zhǔn)要求。每25. 4 mm長(zhǎng)度上8牙螺紋，螺紋錐度為1 16，螺紋牙型角平分 線垂直于螺紋軸線，螺紋牙型角為60°，螺紋牙型高度為1. 81mm,螺紋過(guò)盈量選擇0. 12mm 0.15 mm。管體2端面為90°，其長(zhǎng)鼻端的端部設(shè)置的外錐面段的錐度為1/10，管體2外 螺紋球面直徑為200 mm。
權(quán)利要求1. 一種基于API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋的金屬密封套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)管體( 和接箍 (1)，管體(2)上設(shè)置有外螺紋，接箍(1)上設(shè)置有內(nèi)螺紋，其特征是所述接箍(1)上的內(nèi)螺 紋由接箍(1)中間的內(nèi)圓柱密封段(5)分為對(duì)稱的兩段，內(nèi)螺紋根部設(shè)置有圓柱管段(3)， 內(nèi)圓柱密封段(5)與圓柱管段(3)之間設(shè)置有內(nèi)錐面段(4)，圓柱段(5)與內(nèi)錐面段(4)通 過(guò)過(guò)渡圓弧(10)連接；所述管體(2)上的外螺紋的端部設(shè)計(jì)了長(zhǎng)鼻端，長(zhǎng)鼻端的端部設(shè)置 有外錐面段(8)，在外錐面段(8)內(nèi)側(cè)設(shè)置了球形密封面(9)，球形密封面(9)和外螺紋之 間為外圓柱段(7)，球形密封面(9)與圓柱管段(5)形成金屬過(guò)盈配合；兩個(gè)管體O)的端 面(6)在接箍(1)中心形成過(guò)盈對(duì)接配合。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于API標(biāo)準(zhǔn)圓螺紋的金屬密封套管螺紋連接結(jié)構(gòu)。目前油田一般采用API長(zhǎng)圓螺紋加密封螺紋脂來(lái)替代特殊螺紋接頭氣密封套管，這種結(jié)構(gòu)的螺紋牙頂和牙底之間存在螺旋形泄露通道，螺紋接頭在載荷作用下將發(fā)生滑動(dòng)或變形，螺紋脂會(huì)逐漸揮發(fā)或變質(zhì)，從而導(dǎo)致螺紋的密封性降低，甚至失效。本實(shí)用新型將內(nèi)圓柱密封段分為對(duì)稱的兩段，內(nèi)螺紋根部設(shè)置有圓柱管段，內(nèi)圓柱密封段與圓柱管段之間設(shè)置有內(nèi)錐面段，圓柱段與內(nèi)錐面段通過(guò)過(guò)渡圓弧連接本實(shí)用新型能顯著提高了其氣密封性能；加工難度小，加工效率高，成本低，維修方便；操作簡(jiǎn)單；減小了螺紋接頭的環(huán)向應(yīng)力，降低了螺紋接頭的應(yīng)力腐蝕敏感性，提高了螺紋接頭的抗粘扣能力。
文檔編號(hào)E21B17/08GK201874485SQ201020641460
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2010年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月5日
發(fā)明者史交齊, 張峰, 張錦剛, 李周波, 楊忠文, 楊析, 畢宗岳, 溫宏偉, 白鶴 申請(qǐng)人:寶雞石油鋼管有限責(zé)任公司