專利名稱：螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及石油行業(yè)用油套管特殊螺紋接頭領(lǐng)域，具體而言涉及一種螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
石油行業(yè)用油套管通過螺紋連接形成長達幾百米甚至幾千米的管柱，由于管柱在工作過程中要承受內(nèi)壓、外壓、拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、高溫等復(fù)雜載荷，所以作為薄弱環(huán)節(jié)的螺紋接頭在管柱工作的整個過程中必須保證密封完整性，否則將發(fā)生油氣泄漏造成事故。近幾年隨著深井、超深井、高溫高壓井、大曲率井開采的增多，常規(guī)API圓螺紋和偏梯形螺紋已不能滿足要求，具有高密封性能的特殊螺紋接頭被研究和開發(fā)并被大量使用。目前使用的特殊螺紋接頭主要設(shè)計主密封面來進行密封，密封形式主要有錐面/錐面、錐面/球面、柱面/球面等幾種，由于錐面/球面和柱面/球面兩種密封結(jié)構(gòu)的接觸面積小，接觸壓力大，所以具有很高的密封性能，但現(xiàn)有采用球面密封的特殊螺紋接頭均設(shè)計成一個球面來進行密封，由于裝配公差的存在以及球面接觸面積小，密封處接觸壓力可以達到很大，使用中容易造成球面局部屈服，這大大降低了特殊螺紋接頭的密封可靠性。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供了一種螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，解決了采用一個球面密封的螺紋接頭的密封能力和密封可靠性較差的問題。為此，本實用新型提出一種螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)，其具有內(nèi)螺紋接頭主密封面；外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)；外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)具有多個與內(nèi)螺紋接頭主密封面密封配合的球形密封面。進一步地，多個球形密封面沿所述內(nèi)螺紋接頭主密封面的長度方向間隔的設(shè)置。進一步地，內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)還具有第一臺肩面，其與內(nèi)螺紋接頭主密封面相連接；外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)還具有第二臺肩面，第二臺肩面平行并面對第一臺肩面。進一步地，球形密封面為兩個，其包括第一球形密封面和第二球形密封面；其中，第一球形密封面靠近第二臺肩面，第二球形密封面遠離第二臺肩面；其中，第一球形密封面的球冠高度大于第二球形密封面的球冠高度。進一步地,第一臺肩面和第二臺肩面與垂直于接頭中心線的平面成-3 +3°角。進一步地，內(nèi)螺紋接頭主密封面為錐面和/或柱面。進一步地，內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)還具有第一圓角，其位于內(nèi)螺紋接頭主密封面與第一臺肩面之間的拐角處，連接內(nèi)螺紋接頭主密封面與第一臺肩面；外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)還具有第二圓角，其位于第一球形密封面與第二臺肩面之間的拐角處，連接第一球形密封面與第二臺肩面。進一步地，內(nèi)螺紋接頭主密封面還具有退刀槽，多個球形密封面位于退刀槽與第一臺肩面之間。[0012]根據(jù)本實用新型的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，具有多個與內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)的內(nèi)螺紋接頭主密封面進行密封配合的球形密封面，提高了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封能力，多個球形密封面大大增強了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封可靠性。解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用一個球面密封的螺紋接頭的密封能力和密封可靠性較差的技術(shù)問題，實現(xiàn)了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)密封能力強且密封可靠性好的效果。

圖I為根據(jù)本實用新型的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)示 意圖；圖2為根據(jù)本實用新型的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的雙球形密封面的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本實用新型的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的第一臺肩面和第二臺肩面與垂直于接頭中心線的平面的夾角示意圖；圖4為外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了對本實用新型的技術(shù)特征、目的和效果有更加清楚的理解，現(xiàn)對照附圖說明本實用新型的具體實施方式
。如圖I所示，根據(jù)本實用新型實施例的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)I和外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)2。內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)I設(shè)置在內(nèi)螺紋接頭上并具有內(nèi)螺紋接頭主密封面11。外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)2設(shè)置在外螺紋接頭上并具有多個與內(nèi)螺紋接頭主密封面11密封配合的球形密封面。多個球形密封面均設(shè)計在外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)2上，有利于加工的可操作性。本實用新型的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，具有多個與內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)的內(nèi)螺紋接頭主密封面進行密封配合的球形密封面，提高了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封能力，多個球形密封面大大增強了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封可靠性。解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用一個球面密封的螺紋接頭的密封能力和密封可靠性較差的技術(shù)問題，實現(xiàn)了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)密封能力強且密封可靠性好的效果。如圖I所示，外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)2具有與內(nèi)螺紋接頭主密封面11相面對配合的外螺紋接頭外表面21，多個球形密封面沿所述內(nèi)螺紋接頭主密封面11的長度方向間隔的設(shè)置在外螺紋接頭外表面21上，以保證密封的可靠性。如圖2所示，內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)I還具有第一臺肩面13，第一臺肩面13與內(nèi)螺紋接頭主密封面11相連接；外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)2還具有第二臺肩面23，第二臺肩面23與外螺紋接頭外表面21相連接，第二臺肩面23與第一臺肩面13平行，以便這兩個臺肩的配合安裝。如圖3所示，優(yōu)選地，第一臺肩面13和第二臺肩面23與垂直于接頭中心線的平面的夾角a、P，成-3 +3°角以承受一定的扭矩。例如，a為3°角時，第一臺肩面13從圓角處向右下方傾斜，a為3°角時,第一臺肩面13從圓角處向左下方傾斜。如圖4所示，優(yōu)選地，在外螺紋接頭外表面21上設(shè)置兩個球形密封面，分別為第一球形密封面211和第二球形密封面213。其中，第一球形密封面211靠近第二臺肩面23，第二球形密封面213遠離第二臺肩面23，第一球形密封面211位于第二臺肩面23和第二球形密封面213之間；第一球形密封面211的球冠高度大于第二球形密封面213的球冠高度。設(shè)計兩個球形密封面且離兩個臺肩面近的球形密封面的球冠高度大于離兩個臺肩面遠的球形密封面，這樣可以提升螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封能力和增強密封的可靠性。由本實用新型提供的優(yōu)選實施例可知，用兩個球形密封面來進行密封，其中靠近第二臺肩面23的第一球形密封面211接觸壓力大，而另一個球面即第二球形密封面213的密封接觸壓力小，這樣一方面提高了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封能力，另外，在螺紋接頭承受過大載荷致使靠近第二臺肩面23的第一球形密封面211屈服而喪失密封能力時，第二球形密封面213仍然保持在彈性變形范圍從而保證了接頭不會發(fā)生泄漏，兩個球面即第一球形密封面211和第二球形密封面213大大增強了螺紋接頭的密封能力和密封的可靠性。如圖5所示，優(yōu)選地，內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)I還具有第一圓角15，其位于內(nèi)螺紋接 頭主密封面11與第一臺肩面13之間的拐角處，連接內(nèi)螺紋接頭主密封面11與第一臺肩面13 ;外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)2還具有第二圓角25，其位于第一球形密封面211與第二臺肩面23之間的拐角處，連接第一球形密封面211與第二臺肩面23。這兩個圓角的設(shè)置便于加工，便于受力的合理設(shè)計。如圖5所示，內(nèi)螺紋接頭主密封面11還具有退刀槽17，多個球形密封面位于退刀槽17與第一臺肩面13之間。退刀槽17的作用是便于內(nèi)螺紋加工結(jié)束時退刀。多個球形密封面位于退刀槽17與第一臺肩面13之間，是便于多個球形密封面發(fā)揮密封的作用，為設(shè)置球形密封面留下足夠的空間位置。優(yōu)選地，內(nèi)螺紋接頭主密封面11為錐面和/或柱面。從以上的描述中，可以看出，本實用新型上述的實施例實現(xiàn)了如下技術(shù)效果I、提升螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封能力；2、增強螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封可靠性；以上所述僅為本實用新型示意性的具體實施方式
，并非用以限定本實用新型的范圍。為本實用新型的各組成部分在不沖突的條件下可以相互組合，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實用新型的構(gòu)思和原則的前提下所作出的等同變化與修改，均應(yīng)屬于本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，包括 內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(I)，其具有內(nèi)螺紋接頭主密封面(11); 外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(2); 其特征在于，所述外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(2)具有多個與所述內(nèi)螺紋接頭主密封面(11)密封配合的球形密封面。
2.如權(quán)利要求I所述的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，多個所述球形密封面沿所述內(nèi)螺紋接頭主密封面(11)的長度方向間隔的設(shè)置。
3.如權(quán)利要求2所述的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(I)還具有第一臺肩面(13)，其與所述內(nèi)螺紋接頭主密封面(11)相連接； 所述外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(2)還具有第二臺肩面(23)，所述第二臺肩面(23)平行并面對所述第一臺肩面(13)。
4.如權(quán)利要求3所述的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述球形密封面為兩個，其包括第一球形密封面(211)和第二球形密封面(213)； 其中，所述第一球形密封面(211)靠近所述第二臺肩面(23)，所述第二球形密封面(213)遠離所述第二臺肩面(23)； 其中，所述第一球形密封面(211)的球冠高度大于所述第二球形密封面(213)的球冠高度。
5.如權(quán)利要求3所述的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一臺肩面(13)和所述第二臺肩面(23)與垂直于接頭中心線的平面成-3 +3°角。
6.如權(quán)利要求I所述的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)螺紋接頭主密封面(11)為錐面和/或柱面。
7.如權(quán)利要求4所述的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于， 內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(I)還具有第一圓角(15)，其位于所述內(nèi)螺紋接頭主密封面(11)與所述第一臺肩面(13)之間的拐角處，連接所述內(nèi)螺紋接頭主密封面(11)與所述第一臺肩面(13)； 外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(2)還具有第二圓角(25)，其位于所述第一球形密封面(211)與所述第二臺肩面(23)之間的拐角處，連接所述第一球形密封面(211)與所述第二臺肩面(23)。
8.如權(quán)利要求3所述的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)螺紋接頭主密封面(11)還具有退刀槽(17)，多個所述球形密封面位于所述退刀槽(17)與第一臺肩面(13)之間。
專利摘要本實用新型提出一種螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(1)，其具有內(nèi)螺紋接頭主密封面(11)；外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(2)；外螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)(2)具有多個與內(nèi)螺紋接頭主密封面(11)密封配合的球形密封面。本實用新型的螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)，具有多個與內(nèi)螺紋接頭密封結(jié)構(gòu)的內(nèi)螺紋接頭主密封面進行密封配合的球形密封面，提高了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封能力，多個球形密封面大大增強了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)的密封可靠性，解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用一個球面密封的螺紋接頭的密封能力和密封可靠性較差的技術(shù)問題，實現(xiàn)了螺紋接頭的密封結(jié)構(gòu)密封能力強且密封可靠性好的效果。
文檔編號E21B17/08GK202788652SQ201220313550
公開日2013年3月13日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者潘志勇, 馮春, 宋生印 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油集團石油管工程技術(shù)研究院