[实用新型]一种新型螺纹的油套管

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油机械装备技术领域，特别涉及完井及采油井用的套管或油管，是一种新型螺纹的套管或油管，是采用了非标准偏梯形螺纹和金属面与金属面压紧密封结构，能满足高温、高压及气密封连接的需要的新型螺纹的套管或油管。

背景技术

国际石油行业采用的是美国石油协会制定的“套管、油管和管线管螺纹的加工、测量和检验规范”，即API标准。API标准规定油井用的螺纹套管或油管螺纹有两种，一种是圆螺纹套管，一种是偏梯形螺纹套管。螺纹间存在间隙，密封性能较低，采用平面台阶密封不能解决密封问题。

近40年以来，油气井的钻探与开发受到井深、井压及井温等诸多因素不断增高的影响，油气井的开采环境日益恶劣，开采条件更为苛刻。世界上主要的石油管生产厂或研究机构为满足油田对高温、高压及超深井的勘探、开发需要，已研制、开发出了非API标准的新型螺纹联接的油管、套管以供油田开发使用。非API标准螺纹的油管、套管在欧美国家的使用量占到油井管柱的60％左右，而我国由于受到多种因素的影响，使用量还不到20％。因此，无论从技术角度出发，研究和开发拥有自主专利权的新型扣油管、套管产品，还是扩大新型扣油管、套管特殊井况下的使用量，非API标准螺纹油管、套管都存在很大的开发空间。进口这种特殊扣油井管的价格昂贵，长期大量依赖进口油套管满足勘探开发的特殊需要将会大大增加成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种新型螺纹的油套管，提高油管或套管螺纹的联接强度，满足高温、高压、超深井管柱下井密封要求；采用独立的金属面与金属面压紧密封结构，提高气密封的可靠性。

本实用新型采用的技术方案是：新型螺纹的油套管，主要由管体、管体两端的螺纹和管体两端的密封面组成，管体两端有管体内螺纹端和管体外螺纹端，其特征在于：管体两端的螺纹为偏梯形螺纹，偏梯形螺纹是锥螺纹，锥螺纹的锥度为1∶16；在管体内螺纹端内螺纹的根部有环形凹槽，在管体外螺纹端外螺纹的端部有环形凸起，内螺纹根部的环形凹槽与外螺纹端部的环形凸起配合，起密封作用。

所述的内螺纹根部的环形凹槽由主密封凹面和逆向扭矩台肩凹面组成，主密封凹面与管体中心线的夹角在20～30°之间；逆向扭矩台肩凹面与管体中心线垂线的夹角在20～30°之间。所述的外螺纹端部的环形凸起由主密封凸面和逆向扭矩台肩凸面组成，主密封凸面与管体中心线的夹角在20～30°之间；逆向扭矩台肩凸面与管体中心线垂线的夹角在20～30°之间。

比较好的方案是主密封凹面与管体中心线的夹角为30°；逆向扭矩台肩凹面与管体中心线垂线的夹角为20°。主密封凸面与管体中心线的夹角为30°；逆向扭矩台肩凸面与管体中心线垂线的夹角为20°。

本实用新型的有益效果：本实用新型新型螺纹的油套管，通过管体新型螺纹和金属密封结构与接箍新型螺纹和金属密封结构相配合，螺纹的抗粘扣性能优于AP工圆螺纹；螺纹易上卸扣且上卸扣速度得到提高；非API标准偏梯形螺纹实现联接功能。采用斜面金属对金属主密封和逆向定位及次密封台肩，实现联接和密封功能分离，逆向定位台肩控制上扣扭矩的同时，改善接箍的应力状况。

螺纹联接强度高，上卸扣操作容易，抗粘扣及抗滑扣性能好；

主密封面满足了高压、高温及气密封需要，改善了API圆螺纹因螺纹脂失效而产生密封失效的状况；

逆向扭矩台肩提供正面扭矩中止。这种结构允许施加精确的上扣扭矩和减小接箍应力，反向台肩效应给接箍带来最佳的结构强度；

良好的结构强度包括了增强抗弯曲和抗压缩的能力。抗压和抗弯性能的增强使得螺纹联接能应用于水平井及大斜度井。

新型螺纹联接强度达到或高于管体材料的抗拉强度，实现了等强度的设计，满足了更高下井要求；

弹性极限范围内的金属对金属密封压力达到管体内屈服强度，保证了密封的可靠性；

管柱接箍联接，接触面过盈配合，内通道流线内平，不产生涡流能耗，不影响井下作业；

扭矩一圈数综合检测控制台肩扭矩及螺纹联接，使联接和密封无干涉达到最佳效果。

附图说明

图1是新型螺纹的油套管内螺纹及密封结构剖面示意图。

图2是内螺纹1的结构剖面放大示意图。

图3是新型螺纹的油套管外螺纹及密封结构剖面示意图。

图4是外螺纹1.1结构剖面放大示意图。

图中，1-内螺纹，2-主密封凹面，3-逆向扭矩台肩凹面，1.1-外螺纹，2.1-主密封凸面，3.1-逆向扭矩台肩凸面，4-管体。

具体实施方式