[实用新型]一种耐粘扣的石油套管接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及的是一种螺纹接头，特别是一种耐粘扣的石油套管螺纹接头，属于石油套管螺纹连接技术领域。

背景技术

目前油田使用的石油套管，大多采用API圆螺纹或偏梯形螺纹连接，这种螺纹的优点是技术成熟，容易加工和检测，但也同时存在很多缺点，其最突出的缺点是容易发生粘扣，尤其是当套管规格达到16英寸(406.4mm)以上时，油田现场上扣时非常容易发生错扣而引起严重粘扣。套管螺纹粘扣会影响其连接质量，较严重的粘扣还会造成套管报废。

API圆螺纹的锥度一般是1∶16，螺纹高度是1.801mm，螺距是每英寸(25.4mm)8牙，其承载面角和导向面角都是30°。该螺纹的导向面比较平缓，利于对扣和上扣，但其螺距小(即所谓的细牙)，容易错扣，锥度平缓(1∶16)也容易错扣，尤其是规格较大时更加明显，为此API规定当规格达到16英寸(406.4mm)以上时，锥度增大为1∶12。尽管如此，这种螺纹形式仍然很容易发生错扣和粘扣。同时这种螺纹的连接效率低，只能达到管体的60～80％。

API偏梯形螺纹的锥度与圆螺纹一样，一般是1∶16，当规格达到16英寸以上时，增大为1∶12。该螺纹高度为1.575mm，螺距是每英寸(25.4mm)5牙，螺距增大有利于上扣，但其螺纹导向面角是10°，比圆螺纹陡，不利于上扣，其承载面角是3°，提高了螺纹的连接效率。

因为普通API螺纹容易发生粘扣，因此严重影响了其推广使用。为了改善套管螺纹的上扣性能，防止螺纹粘扣，很多研究人员开展了研究工作。中国专利公开号为CN 1065018C，公开日为2001年4月25日，实用新型专利名称为油、套管螺纹接头，给出了一种可以减缓或防止螺纹粘扣的接头形式。该专利由管体和管接箍组成，管体上的螺纹长度为L₄，管接箍上的螺纹长度为L₇，螺纹在直径方向上的锥度为1∶M，M一般取16，其中管体或管接箍的螺纹始端一定长度内的锥度为1∶(M-q)，q＝0.1～4.5。同时，在管体或管接箍的螺纹末端一定长度内的锥度设置为1∶(M+q)。该接头由于在螺纹两端改变了锥度，减缓了螺纹两端的应力集中程度，使螺纹不容易发生粘扣。中国专利公开号为CN 1182317C，公开日为2004年12月29日，实用新型专利名称为油、套管螺纹接头，给出了一种耐粘扣的油、套管螺纹接头。该实用新型专利由管体和管接箍通过圆螺纹或偏梯形螺纹连接在一起，螺纹连接的锥度为1∶16，特点在于外螺纹与API标准螺纹完全相同，通过改变内螺纹的结构尺寸，即改变螺纹两端的螺距，对于偏梯形螺纹来说，第1～2或第1～3圈螺纹的螺距为P_小，最后1～2或1～3圈螺纹的螺距为P_大，其余部分螺距为标准值P。对于圆螺纹则通过再车削的办法使螺距改变。这样可以改善接头的应力分布，使接头不容易发生粘扣。

但上述专利技术的局限性在于：设计没有脱离API螺纹的设计思想，虽然改善了接头的抗粘扣性能，但接头容易错扣、难对扣的缺点没有改善，螺纹发生粘扣的可能性仍然很大。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种耐粘扣的石油套管接头。该接头通过增大螺纹锥度、加大螺纹螺距、增大螺纹导向面角、使螺纹齿顶、齿底平行于管子轴线等方法，彻底改善螺纹的抗粘扣性能。

按照本实用新型提供的技术方案，外螺纹件1、3通过螺纹与接箍2啮合连接在一起，其特征是：螺纹的锥度为1∶6～1∶8，螺纹的螺距是每英寸3牙，螺纹的高度是2.05～2.45mm，螺纹的齿顶、齿底平行于管子的轴线。

螺纹的导向面角为25～30°，承载面角是0°。在接箍2上加工有内螺纹4，在外螺纹件1、3上加工有外螺纹5。接头拧紧后，内螺纹4与外螺纹5啮合在一起，形成过盈配合。