高氣密偏梯形螺紋套管連接結構的製作方法

2023-05-01 14:14:11

專利名稱：高氣密偏梯形螺紋套管連接結構的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種偏梯形螺紋套管連接結構。
石油、天然氣開採鑽井所用套管採用偏梯形螺紋連接，由於比其他型式的螺紋連接具有可充分利用螺尾螺紋(即所謂的黑皮扣)進行連接，不削弱管體；套管連接後受到拉力作用時螺紋不容易滑脫；其連接部位的力學性能與管體相當；套管螺紋可多次上、卸扣，不易產生粘扣現象等優點而應用的越來越廣泛。但是，偏梯形螺紋套管連接後螺紋牙形側面間隙量大，氣密性不好。為此，人們對偏梯形螺紋套管連接結構進行了各種改進，以求提高其連接的氣密性。在這種種的改進中較常用的一種改進結構是，在接箍的鄰近中央處兩側分別加制一個錐形環狀密封面，同時在接箍的中央處位於兩個錐形密封面之間制有一個環形止動臺階，與接箍相應在套管兩螺紋端的管端外部加制與接箍錐形環狀密封面相適應的錐形臺肩，套管與接箍連接後套管錐形密封臺肩與接箍的錐形環狀密封面徑向過盈使連接處密封，而接箍的止動環形臺階對套管止動並防止連接鬆動。這種改進結構雖然使偏梯形螺紋套管連接的氣密性有了明顯改善和提高，但是接箍結構複雜，長度大，重量增加，加工製作時料坯切削量大，浪費材料，使接箍成本升高。
本發明的目的是提供一種結構簡單，製作容易，成本低，套管連接後密封性可靠的高氣密偏梯形螺紋套管連接結構。
高氣密偏梯形螺紋套管連接結構的套管兩端制有錐形偏梯形外螺紋，接箍兩端制有錐形偏梯形內螺紋，套管兩端壁厚端面為弧形曲面，兩套管由接箍連接後有軸向連接過盈「△」，使兩套管管端相互壓緊，管壁軸向產生彈塑性變形，形成金屬對金屬的密封面。
高氣密偏梯形螺紋套管連接結構的進一步完善是，接箍的中央處兩側每側至少有兩個牙的牙寬大於正常牙的牙寬，寬牙牙寬與正常牙牙寬之差小於套管連接後螺紋牙形側面間隙量。
根據使用要求及套管管徑、壁厚、鋼級的不同，套管兩端部壁厚端面弧形曲面的曲率半徑可相等也可不等，套管螺紋連接的軸向過盈量「△」一般為0.1-2.0mm。
為了便於套管在井上緊扣使用，高氣密偏梯形螺紋套管連接結構的套管油田上緊端管子的外表面上有上緊標記線，緊固在套管上的接箍外表面上有油田緊扣上緊標準線。
高氣密偏梯形螺紋套管連接結構既有偏梯形螺紋連接的可充分利用螺紋的螺尾螺紋連接不削弱管體壁厚、連接強度與管體相當、不粘扣、受到拉力作用時螺紋不易滑脫等優點，同時通過軸向過盈連接形成金屬對金屬的密封面而具有優良的密封性。通過增加接箍內螺紋部分牙寬使連接後的螺紋牙形側面間隙量減小，從而使連接的密封性進一步提高，故其密封性可靠。其次，油田緊扣操作方便，易於保持緊扣的密封性；接箍結構簡單，製造容易，成本低，有利於開採鑽井使用。
附圖是本發明的一個實施例，本發明不僅僅限於本實施例，下面結合實施例進一步說明本發明。


圖1為高氣密偏梯形螺紋套管連接結構的示意圖。
圖2為圖1的A局局部放大圖。
如圖所示，高氣密偏梯形螺紋套管連接結構的套管(1)、套管(2)兩端部制有錐形偏梯形外螺紋，接箍(3)兩端制有錐形偏梯形內螺紋，套管兩端壁厚端面製成半徑為「R」的圓弧形，套管兩端圓弧形壁厚端面的圓弧半徑可相等也可不相等。接箍兩端錐形偏梯形內螺紋的鄰近接箍中央處有3-4個牙為寬牙，寬牙牙寬與正常牙牙寬之差小於套管連接後螺紋牙形側面間隙量。兩套管由接箍連接後，有軸向連接過盈量「△」，「△」一般為0.1-2.0mm，從而兩套管連接端部管壁產生塑性變形形成金屬對金屬壓緊貼實的密封面。出廠的套管的油田上緊端管子外表面上有油田緊扣上緊標記線(5)，接箍上有油田緊扣上緊標準線(4)，緊扣時應上緊到標記線與標準線對齊，即達到設定的軸向過盈，兩管連接管壁產生彈塑性變形形成金屬對金屬壓緊貼實的密封面。線的寬度為公差帶，圖2中(6)(7)為套管自由狀態下的管壁端面。
權利要求
1.一種高氣密偏梯形螺紋套管連接結構，套管兩端制有錐形偏梯形外螺紋，接箍兩端制有錐形偏梯形內螺紋，其特徵是所說套管兩端壁厚端面為弧形曲面，兩套管由接箍連接後有軸向過盈「△」，兩套管管端相互壓緊，管壁軸向產生彈塑性變形，形成金屬對金屬的密封面。
2.按權利要求1所述的高氣密偏梯形螺紋套管連接結構，其特徵是所說接箍兩端的偏梯形內螺紋在鄰近中央處每側至少有兩個牙的牙寬大於正常牙寬，寬牙牙寬與正常牙牙寬之差小於套管連接後螺紋牙形側面間隙量。
3.按權利要求1所述的高氣密偏梯形螺紋套管連接結構，其特徵是所說套管兩端部弧形曲面壁厚端面的曲率半徑可相等也可不等，套管螺紋連接的軸向過盈「△」為0.1-2.0mm。
4.按權利要求1所述的高氣密偏梯形螺紋套管連接結構，其特徵是接箍的油田上緊端有緊扣上緊標準線，套管的油田，上緊端有緊扣上緊標記線。
全文摘要
高氣密偏梯形螺紋套管連接結構的套管兩端壁厚端面製成弧形曲面,兩套管通過接箍連接後有軸向過盈「△」使兩套管的連接管端壁厚端面相互壓緊貼實管壁產生彈塑性變形形成金屬對金屬的連接密封面。特點是既有偏梯形螺紋連接的優點,又具有密封可靠,接箍結構簡單,成本低,油田緊扣操作方便,緊扣的密封性易於保證,接口處與管子內徑一致、平滑,減少了渦流現象,從而降低了流體對套管的腐蝕等優點。
文檔編號F16L21/00GK1169518SQ9610658
公開日1998年1月7日 申請日期1996年6月28日 優先權日1996年6月28日
發明者侯毅 申請人:侯毅