一種雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，所述雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭包含有錐度螺紋母接頭、錐度螺紋公接頭、橡膠密封圈；所述錐度螺紋公接頭為帶有外螺紋的錐度外螺紋接頭，錐度螺紋母接頭為帶有與外螺紋相對應(yīng)的內(nèi)螺紋的錐度內(nèi)螺紋接頭；所述外螺紋與內(nèi)螺紋均采用梯形螺紋結(jié)構(gòu)；所述梯形螺紋的底邊對應(yīng)中線與螺紋徑向軸線間存在一定夾角；所述錐度螺紋母接頭尾部與錐度螺紋公接頭首部接觸的徑向配合面上設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有橡膠密封圈；采用上述設(shè)計(jì)，使得公母螺紋接頭之間存在一定扭矩，從而使公母螺紋接頭在產(chǎn)生軸向鎖緊力的同時(shí)，亦能產(chǎn)生足夠抵抗使用環(huán)境外力的徑向鎖緊力，從而增加隔水管接頭的穩(wěn)定性。
【專利說明】一種雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】
本發(fā)明涉及海洋石油勘探和石油開采中井口雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，屬于石油天然氣勘探和鉆采專用設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在深海石油開發(fā)中所用的鉆井隔水管多為帶有快速接頭的分節(jié)式隔水管，但是由于深海存在著水深變化大、海浪變化大、地質(zhì)條件復(fù)雜、每口井的井身結(jié)構(gòu)不同等問題，使用普通多頭螺紋形式隔水管的過程中出現(xiàn)了隔水管在波、浪、流的作用下產(chǎn)生晃動(dòng)和剛性降低以及由于水深壓力大產(chǎn)生的密封性能不足的情況，而且還要通過安裝防松鎖緊塊來解決因螺紋松動(dòng)而產(chǎn)生的安全問題。不能滿足深海海域的環(huán)境要求，影響了海上油井的安全和生產(chǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的問題是提供一種用于石油工業(yè)中的隔水管道接頭，其可以保持良好的穩(wěn)定性與密封性，同時(shí)便于安裝與拆卸。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明涉及一種雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，所述雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭包含有錐度螺紋母接頭、錐度螺紋公接頭、橡膠密封圈；所述錐度螺紋公接頭為帶有外螺紋的錐度外螺紋接頭，錐度螺紋母接頭為帶有與外螺紋相對應(yīng)的內(nèi)螺紋的錐度內(nèi)螺紋接頭；所述外螺紋與內(nèi)螺紋均采用梯形螺紋結(jié)構(gòu)；所述梯形螺紋的底邊對應(yīng)中線與螺紋徑向軸線間存在一定夾角；所述錐度螺紋母接頭尾部與錐度螺紋公接頭首部接觸的徑向配合面上設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有橡膠密封圈。
[0005]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述錐度螺紋母接頭的首段與錐度螺紋公接頭的尾端均設(shè)置有過盈面；所述錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的過盈面為長度與直徑均相同的光滑曲面，其方向與隔水管中心軸線相平行。
[0006]所述錐度螺紋母接頭過盈面內(nèi)徑小于其螺紋小徑；所述錐度螺紋公接頭過盈面直徑大于其螺紋外徑。
[0007]所述錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的過盈面均與其螺紋存在一定間隙。
[0008]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述錐度螺紋母接頭首部設(shè)有錐度螺紋母接頭徑向密封面；所述錐度螺紋公接頭尾部設(shè)有錐度螺紋公接頭徑向密封面；所述錐度螺紋母接頭徑向密封面與錐度螺紋公接頭徑向密封面位置分布位于錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的過盈面端部，其環(huán)徑相等，且方向與隔水管中心軸線相垂直。
[0009]所述錐度螺紋母接頭過盈面與其徑向密封面的倒角，與錐度螺紋公接頭過盈面與其徑向密封面的倒角之間存在一定間隙。
[0010]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的基本外錐面錐度為1/10至1/14。
[0011]所述梯形螺紋的牙型角為35°至55°。[0012]所述梯形螺紋的底邊對應(yīng)中線與螺紋徑向軸線之間夾角為5°至10°。
[0013]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述橡膠密封圈采用多層結(jié)構(gòu)；所述每層橡膠密封圈相互間首尾連接，且相鄰橡膠密封圈之間存在微小間隙；所述橡膠密封圈外端面表面為圓弧曲面。
[0014]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
I)公母螺紋接頭均采用錐度設(shè)計(jì)，可使公母螺紋接頭在裝配的過程中最大限度的減少接頭的裝配距離，縮短螺紋的對扣時(shí)間，減少接頭的裝配時(shí)間，提高連接速度，使得管道連接工作效率有所提高。
[0015]2)采取公母螺紋接頭梯形螺紋的底邊對應(yīng)中線與螺紋徑向軸線之間夾角的設(shè)計(jì)，使得公母螺紋接頭之間存在一定扭矩，從而使公母螺紋接頭在產(chǎn)生軸向鎖緊力的同時(shí)，亦能產(chǎn)生足夠抵抗使用環(huán)境外力的徑向鎖緊力；同時(shí)采用上述設(shè)計(jì)，無需在接頭處安裝防松鎖緊塊，使得螺紋接頭結(jié)構(gòu)更為簡單，并增大螺紋負(fù)載面的接觸，提高使用的安全性能。
[0016]3)在錐度螺紋母接頭的首段與錐度螺紋公接頭的尾端均設(shè)置過盈面與徑向密封面，可使得公母螺紋接頭在尺寸過盈與徑向機(jī)械密封影響下，與橡膠密封圈一同有效的提高了隔水管的密封性能；同時(shí)其配合雙向鎖緊力的作用使隔水管串形成一個(gè)相對的整體結(jié)構(gòu)，最大限度的減少隔水管因?yàn)榻宇^的配合間隙而產(chǎn)生晃動(dòng)。
[0017]4)在錐度螺紋母接頭過盈面與其徑向密封面的倒角，與錐度螺紋公接頭過盈面與其徑向密封面的倒角之間設(shè)置一定間隙，可使得徑向密封面所受的徑向鎖緊力不會全部直接傳導(dǎo)至過盈面，從而提高了隔水管的力學(xué)性能，增加其穩(wěn)定性。
[0018]5)橡膠密封圈采用多層結(jié)構(gòu)，其可使得橡膠密封圈具備多層密封性能；同時(shí)在發(fā)生滲漏情況下，水會浸入多層橡膠密封圈間的縫隙，而不會直接影響隔水管，從而確保了其在極端情況下的穩(wěn)定性與安全性；橡膠密封圈外端面表面為圓弧曲面，可使得其隨液壓力度增大而貼緊管道，進(jìn)而加強(qiáng)了密封性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明示意圖；
圖2為本發(fā)明中螺紋局部放大圖；
圖3為本發(fā)明中錐度螺紋母接頭示意圖；
圖4為本發(fā)明中錐度螺紋公接頭示意圖；
圖5為本發(fā)明中橡膠密封圈的示意圖；
附圖標(biāo)記說明:
I 一錐度螺紋母接頭、2—錐度螺紋公接頭、3—橡膠密封圈、4 一梯形螺紋、5—密封槽、6—錐度螺紋母接頭過盈面、7—錐度螺紋公接頭過盈面、8—錐度螺紋母接頭徑向密封面、9 一錐度螺紋公接頭徑向密封面、10—隔水管管體。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解下述【具體實(shí)施方式】僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。
[0021]實(shí)施例1: 如圖1與圖2所示的一種雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，所述雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭包含有錐度螺紋母接頭1、錐度螺紋公接頭2、橡膠密封圈3 ;如圖3與圖4所示，所述錐度螺紋公接頭為帶有外螺紋4的錐度外螺紋接頭，錐度螺紋母接頭為帶有與外螺紋相對應(yīng)的內(nèi)螺紋4的錐度內(nèi)螺紋接頭；所述外螺紋與內(nèi)螺紋均采用梯形螺紋結(jié)構(gòu)；所述梯形螺紋4的底邊對應(yīng)中線與螺紋徑向軸線間存在一定夾角；所述錐度螺紋母接頭I尾部與錐度螺紋公接頭2首部接觸的徑向配合面上設(shè)有密封槽5，密封槽5內(nèi)設(shè)有橡膠密封圈。
[0022]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述錐度螺紋母接頭I的首段與錐度螺紋公接頭2的尾端均設(shè)置有過盈面6與7 ;所述錐度螺紋母接頭I與錐度螺紋公接頭2的過盈面6與7為長度與直徑均相同的光滑曲面，其方向與隔水管中心軸線相平行。
[0023]所述錐度螺紋母接頭過盈面6內(nèi)徑小于其螺紋小徑；所述錐度螺紋公接頭過盈面7直徑大于其螺紋外徑。
[0024]所述錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的過盈面6與7均與其螺紋存在一定間隙。
[0025]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述錐度螺紋母接頭首部設(shè)有錐度螺紋母接頭徑向密封面8 ;所述錐度螺紋公接頭尾部設(shè)有錐度螺紋公接頭徑向密封面9 ;所述錐度螺紋母接頭徑向密封面8與錐度螺紋公接頭徑向密封面9位置分布位于錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的過盈面6與7的端部，其環(huán)徑相等，且方向與隔水管中心軸線相垂直。
[0026]所述錐度螺紋母接頭過盈面6與其徑向密封面8的倒角，與錐度螺紋公接頭過盈面7與其徑向密封面9的倒角之間存在一定間隙。
[0027]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述錐度螺紋母接頭I與錐度螺紋公接頭2的基本外錐面錐度為1/12。
[0028]所述梯形螺紋4的牙型角為45°。
[0029]所述梯形螺紋4的底邊對應(yīng)中線與螺紋徑向軸線之間夾角為7°。
[0030]作為本發(fā)明的另一種改進(jìn)，所述橡膠密封圈3采用兩層結(jié)構(gòu)，其如圖5所示；所述每層橡膠密封圈3相互間首尾連接，且相鄰橡膠密封圈3之間存在微小間隙；所述橡膠密封圈3外端面表面為圓弧曲面。
[0031]具體應(yīng)用中，錐度螺紋母接頭I與焊接管體10的上端焊接，錐度螺紋公接頭2與隔水管管體10的下端焊接。施工時(shí)將密封橡膠圈3安裝至錐度螺紋母接頭I中的密封槽5中。利用錐度螺紋母接頭I和錐度螺紋公接頭2的錐度將錐度螺紋公接頭2插入錐度螺紋母接頭I內(nèi)，完成隔水管的初步定位對接，之后固定住錐度螺紋母接頭I用動(dòng)力鉗固定并順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)錐度螺紋公接頭2，在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)下放錐度螺紋公接頭2，通過動(dòng)力鉗的扭力和螺紋的鎖緊力將公接頭2和母接頭I完全對接。
[0032]對接完成后，隔水管利用橡膠密封圈3進(jìn)行第一次密封，同時(shí)錐度螺紋公接頭2和錐度螺紋母接頭I完全對接后，自然形成錐度螺紋公接頭2的徑向過盈面7與錐度螺紋母接頭I的徑向過盈面6的第二次密封。錐度螺紋公接頭2的端面徑向密封面9與錐度螺紋母接頭I的端面徑向密封面8在螺紋鎖緊力作用下形成第三次密封。上述步驟即完成了單個(gè)雙向自鎖式單頭螺紋隔水管單元體的對接與密封。
[0033]海上施工時(shí)如需拆卸雙向自鎖式單頭螺紋隔水管，只需固定住錐度螺紋母接頭1，用動(dòng)力鉗固定并逆時(shí)鐘轉(zhuǎn)動(dòng)錐度螺紋公接頭2，之后下拉錐度螺紋公接頭2即可使錐度螺紋公接頭2和錐度螺紋母接頭I完全脫開。
[0034]雙向自鎖式螺紋隔水管基本涵蓋了目前海洋鉆井作為表層隔水管使用的規(guī)格。外部結(jié)構(gòu)可根據(jù)鉆井需要設(shè)計(jì)成不同的形式。管體壁厚可根據(jù)使用情況作出相應(yīng)的調(diào)整。
[0035]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
I)公母螺紋接頭均采用錐度設(shè)計(jì)，可使公母螺紋接頭在裝配的過程中最大限度的減少接頭的裝配距離，縮短螺紋的對扣時(shí)間，減少接頭的裝配時(shí)間，提高連接速度，使得管道連接工作效率有所提高。
[0036]2)采取公母螺紋接頭梯形螺紋的底邊對應(yīng)中線與螺紋徑向軸線之間夾角的設(shè)計(jì)，使得公母螺紋接頭之間存在一定扭矩，從而使公母螺紋接頭在產(chǎn)生軸向鎖緊力的同時(shí)，亦能產(chǎn)生足夠抵抗使用環(huán)境外力的徑向鎖緊力；同時(shí)采用上述設(shè)計(jì)，無需在接頭處安裝防松鎖緊塊，使得螺紋接頭結(jié)構(gòu)更為簡單，并增大螺紋負(fù)載面的接觸，提高使用的安全性能。
[0037]3)在錐度螺紋母接頭的首段與錐度螺紋公接頭的尾端均設(shè)置過盈面與徑向密封面，可使得公母螺紋接頭在尺寸過盈與徑向機(jī)械密封影響下，與橡膠密封圈一同有效的提高了隔水管的密封性能；同時(shí)其配合雙向鎖緊力的作用使隔水管串形成一個(gè)相對的整體結(jié)構(gòu)，最大限度的減少隔水管因?yàn)榻宇^的配合間隙而產(chǎn)生晃動(dòng)。
[0038]4)在錐度螺紋母接頭過盈面與其徑向密封面的倒角，與錐度螺紋公接頭過盈面與其徑向密封面的倒角之間設(shè)置一定間隙，可使得徑向密封面所受的徑向鎖緊力不會全部直接傳導(dǎo)至過盈面，從而提高了隔水管的力學(xué)性能，增加其穩(wěn)定性。
[0039]5)橡膠密封圈采用多層結(jié)構(gòu)，其可使得橡膠密封圈具備多層密封性能；同時(shí)在發(fā)生滲漏情況下，水會浸入多層橡膠密封圈間的縫隙，而不會直接影響隔水管，從而確保了其在極端情況下的穩(wěn)定性與安全性；橡膠密封圈外端面表面為圓弧曲面，可使得其隨液壓力度增大而貼緊管道，進(jìn)而加強(qiáng)了密封性。
[0040]本發(fā)明方案所公開的技術(shù)手段不僅限于上述實(shí)施方式所公開的技術(shù)手段，還包括由以上技術(shù)特征任意組合所組成的技術(shù)方案。
【權(quán)利要求】
1.一種雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭包含有錐度螺紋母接頭、錐度螺紋公接頭與橡膠密封圈；所述錐度螺紋公接頭為帶有外螺紋的錐度外螺紋接頭，錐度螺紋母接頭為帶有與外螺紋相對應(yīng)的內(nèi)螺紋的錐度內(nèi)螺紋接頭；所述外螺紋與內(nèi)螺紋均采用梯形螺紋結(jié)構(gòu)；所述梯形螺紋的底邊對應(yīng)中線與螺紋徑向軸線間存在一定夾角；所述錐度螺紋母接頭尾部與錐度螺紋公接頭首部接觸的徑向配合面上設(shè)有密封槽，密封槽內(nèi)設(shè)有橡膠密封圈。
2.按照權(quán)利要求I所述的雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述錐度螺紋母接頭的首段與錐度螺紋公接頭的尾端均設(shè)置有過盈面；所述錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的過盈面為長度與直徑均相同的光滑曲面，其方向與隔水管中心軸線相平行。
3.按照權(quán)利要求I或2所述的雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述錐度螺紋母接頭過盈面內(nèi)徑小于其螺紋小徑；所述錐度螺紋公接頭過盈面直徑大于其螺紋外徑。
4.按照權(quán)利要求I或2所述的雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的過盈面均與其螺紋存在一定間隙。
5.按照權(quán)利要求I所述的雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述錐度螺紋母接頭首部設(shè)有錐度螺紋母接頭徑向密封面；所述錐度螺紋公接頭尾部設(shè)有錐度螺紋公接頭徑向密封面；所述錐度螺紋母接頭徑向密封面與錐度螺紋公接頭徑向密封面位置分布位于錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的過盈面端部，其環(huán)徑相等，且方向與隔水管中心軸線相垂直。
6.按照權(quán)利要求I或5所述的雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述錐度螺紋母接頭過盈面與其徑向密封面的倒角，與錐度螺紋公接頭過盈面與其徑向密封面的倒角之間存在一定間隙。
7.按照權(quán)利要求1、2.、5中任意一項(xiàng)所述的雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述錐度螺紋母接頭與錐度螺紋公接頭的基本外錐面錐度為1/10至1/14。
8.按照權(quán)利要求1、2.、5中任意一項(xiàng)所述的雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述梯形螺紋的牙型角為35°至55°。
9.按照權(quán)利要求1、2.、5中任意一項(xiàng)所述的雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述梯形螺紋的底邊對應(yīng)中線與螺紋徑向軸線之間夾角為5°至10°。
10.按照權(quán)利要求1、2、5中任意一項(xiàng)所述的雙向自鎖式單頭螺紋隔水管接頭，其特征在于，所述橡膠密封圈采用多層結(jié)構(gòu)；所述每層橡膠密封圈相互間首尾連接，且相鄰橡膠密封圈之間存在微小間隙；所述橡膠密封圈外端面表面為圓弧曲面。
【文檔編號】E21B17/02GK103527107SQ201310474911
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】金國林, 巴魯軍, 江俊西 申請人:建湖縣永維閥門鉆件有限公司