一種防止油、氣洩漏的油套管的螺紋接頭的製作方法
2023-05-01 08:11:21 2
本實用新型涉及螺紋技術領域，尤其涉及一種防止油、氣洩漏的油套管的螺紋接頭。
背景技術：
油套管是石油和天然氣開採中必不可少的一種石油專用管材，其中連接螺紋是整個管柱中最薄弱的環節，隨著油、氣井鑽井條件的日益苛刻，目前的油套管的API短圓螺紋及長圓螺紋、API偏梯形螺紋已經難以滿足現有使用要求，例如，API標準圓螺紋雖然具有密封性能好、互換性好，但連接強度低，API偏梯形螺紋雖然連接強度好，但由於齒形結構設計問題，導致其密封性能差，API螺紋不僅要承擔連接功能，而且要承擔密封功能，所以對API螺紋接頭來說，不論是圓螺紋形式還是偏梯形螺紋形式，既使接頭的加工公差為零，接頭擰緊後，內、外螺紋之間都會產生一定的配合間隙，該間隙呈螺旋狀，可連通套管的內外空間，形成流體的洩漏通道，只有依靠螺紋脂填充，API螺紋才能起到密封作用。但是螺紋脂易於揮發變質，尤其是當井下溫度較高時，揮發和變質更快，這時其堵塞洩漏通道的作用顯著下降，當接頭內流體尤其是氣體的壓力較高時，API螺紋接頭很容易發生洩漏事故。
技術實現要素：
本實用新型針對現有技術的不足，提供了一種能夠有效解決上述技術問題的防止油、氣洩漏的油套管的螺紋接頭。
為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：
一種防止油、氣洩漏的油套管的螺紋接頭，包括第一管體、第二管體，所述第一管體上形成有陽螺紋，所述第二管體上形成有陰螺紋，所述第一管體與所述第二管體通過陽螺紋與陰螺紋配合旋接為一體，所述第一管體的陽螺紋與所述第二管體的陰螺紋為偏梯形螺紋且外形結構為鉤形扣外形，所述第一管體的陽螺紋與所述第二管體的陰螺紋上形成有承載面、導向面，所述承載面與所述第一管體的徑向之間形成有-15°的反向夾角，所述導向面與所述第一管體的徑向之間形成有45°的正向夾角。
所述第一管體的陽螺紋上形成有公母端金屬密封面，所述第二管體的陰螺紋上形成有金屬密封面，所述公母端金屬密封面與所述金屬密封面呈徑向密封。
所述公母端金屬密封面與所述金屬密封面徑向密封可分為錐面/錐面、錐面/球面、柱面/球面、柱面/柱面、球面/球面等結構形式。
所述第一管體的陽螺紋與所述第二管體的陰螺紋配合旋接後形成有扭矩臺肩面與反向扭矩臺肩面，所述扭矩臺肩面與所述第一管體的徑向夾角為-15°。
所述第一管體的陽螺紋與所述第二管體的陰螺紋呈無接箍式配合連接，且連接後的外徑與管體平齊。
有益效果：本實用新型與現有技術相比較，其具有以下有益效果：
本實用新型防止油、氣洩漏的油套管的螺紋接頭通過改進整體結構，把連接功能和密封功能分開，通過承載面與導向面來減少各種粘扣現象，公母端金屬密封面與金屬密封面徑向密封，同時配合反向扭矩臺肩面加強密封效果，即使在彎曲及複合載荷作用下，仍可提供優異的氣密性，比如在大位移或長水平井段使用這種密封仍然可靠，經過重複不斷的上卸扣，密封性能依然良好。
上述說明僅是本實用新型技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本實用新型的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，並且為了讓本實用新型的上述和其他目的、特徵和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，並配合附圖，詳細說明如下。
附圖說明
圖1為防止油、氣洩漏的油套管的螺紋接頭的示意圖；
圖2為圖1所示的防止油、氣洩漏的油套管的螺紋接頭的承載面與導向面的示意圖。
具體實施方式
如圖1、2所示，一種防止油、氣洩漏的油套管的螺紋接頭，包括第一管體1、第二管體2，第一管體1上形成有陽螺紋，第二管體2上形成有陰螺紋，第一管體1與第二管體2通過陽螺紋與陰螺紋配合旋接為一體，第一管體1的陽螺紋與第二管體2的陰螺紋為偏梯形螺紋且外形結構為鉤形扣外形，這是為了使其加工相對簡單且與管體強度相當，第一管體1的陽螺紋與第二管體2的陰螺紋的起始螺紋處採取去除不完整扣方式進行加工，這樣做的目的是為了入扣容易且不易錯扣，具體地，第一管體1的陽螺紋與第二管體2的陰螺紋呈無接箍式配合連接，且連接後的外徑完全與管體平齊，保證了連接後強度達到或超過管體，同時有效地減少了氣體或液體在管道內的紊流現象，減少了能量的損失，第一管體1的陽螺紋上形成有公母端金屬密封面6，第二管體2的陰螺紋上形成有金屬密封面5，公母端金屬密封面6與金屬密封面5呈徑向密封，其中徑向密封可分為錐面/錐面、錐面/球面、柱面/球面、柱面/柱面、球面/球面等結構形式。根據螺紋接頭密封機理，密封面上的接觸壓力越高、接觸面積越寬，則對接頭的密封越有利，公母端金屬密封面6與金屬密封面5若選擇錐面/錐面形式，則接觸面積較寬，在同樣的接觸壓力下可獲得較好的密封效果，從這個角度講，錐面/錐面形式有利於得到更好的密封性能，同時公母端金屬密封面6與金屬密封面5形成外部密封和內部密封的雙重密封，而且它們相互獨立進行工作，以對環形空間和井孔壓力保持良好的密封性，雙重密封設計使其在管體額定的爆裂和塌陷下，確保100％的氣密完整性，同時第一管體1的陽螺紋與第二管體2的陰螺紋配合旋接後形成有扭矩臺肩面7與反向扭矩臺肩面8，扭矩臺肩面7與第一管體1的徑向夾角為-15°，同時由-15°反向角導致的楔式效應使螺紋接頭具有優異的結構強度，大大提高了螺紋接頭的複合承載能力，扭矩臺肩面7的優化設計是為了防止不良狀況，比如組合壓縮、外部壓力或組合彎曲、壓縮與扭矩等，反向扭矩臺肩面8能提供正扭矩止動，在上扣時扭矩精確，並減少螺紋接頭的環向應力，與常用的直角臺肩面相比，反向扭矩臺肩面8具有更好的密封效果。
進一步，第一管體1的陽螺紋與第二管體2的陰螺紋上形成有承載面3、導向面4，承載面3與第一管體1的徑向之間形成有-15°的反向夾角，可防止第一管體1與第二管體2無接箍式配合連接後出現躥動，導向面4與第一管體1的徑向之間形成有45°的正向夾角，以便快捷、無故障的使第一管體1與第二管體2上扣，承載面3與導向面4的這種設計在連接中具有優良的抗彎性能，可以保證第一管體1與第二管體2無接箍式配合連接後不發生脫扣失效，而且加工方便，同時減少了各種粘扣現象，甚至是缺少絲扣油的情況下，且便於後期檢測，降低螺紋接頭的成本。
上面所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的構思和範圍進行限定。在不脫離本實用新型設計構思的前提下，本領域普通人員對本實用新型的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本實用新型的保護範圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。