[发明专利]高密封特殊偏梯形螺纹套管连接接头

说明书

技术领域

本发明涉及应用于石油行业的油井管螺纹接头，具体地说是一种高密封特殊偏梯形螺纹套管连接接头。

背景技术

油井管行业中的油套管主要是通过螺纹接头连接起来，形成油套管柱，长度达到数千米，其中螺纹接头的连接强度、密封性能、抗弯曲能力、抗扭矩性能及拉伸载荷等性能的优劣直接影响着油井管的连接质量。不同的地质结构需要不同的螺纹连接形式的油井管，以满足使用要求。

随着油田开采的不断发展，对油井管螺纹接头的要求越来越严格，特别是对油井管的相关主要性能指标要求越来越高。现有的API（美国石油学会）偏梯形螺纹接头，存在抗扭矩性能较弱，连接强度低，密封性能差，抗挤毁能力差等不足。世界各油井管加工企业对螺纹接头不断地创新，出现了不同的螺纹结构连接形式，但是还是不能够满足油田开采的使用要求。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种高密封特殊偏梯形螺纹套管连接接头，该接头连接强度高，密封性能好，抗压缩载荷能强，同时抗扭矩性能高。

按照本发明的技术方案：一种高密封特殊偏梯形螺纹套管连接接头，包括通过螺纹连接的接箍及管体，所述接箍内壁的轴向中部设置有环状的内台阶柱面；所述接箍的两端加工有标准偏梯形内螺纹，所述偏梯形内螺纹靠近所述内台阶柱面的后端设置有内密封螺纹，所述管体端部的外壁上加工有标准偏梯形外螺纹，所述偏梯形外螺纹的前端设置有外密封螺纹，所述内密封螺纹与所述外密封螺纹采用大圆弧牙顶齿形螺纹；所述内台阶柱面的两端面与所述管体的端部之间分别设置有金属密封结构，所述金属密封结构包括设置在所述接箍上的内扭矩台肩及设置在所述管体上的外扭矩台肩，所述内扭矩台肩向外部倾斜形成内台肩角度，所述外扭矩台肩向内倾斜形成外台肩角度。

所述内密封螺纹及所述外密封螺纹的锥度、螺距与所述偏梯形内螺纹及所述偏梯形外螺纹的锥度、螺距相同，其齿高为0.68mm~1.30mm、牙型角为40°、齿底宽为2.40mm~2.55mm、齿槽宽16为2.06mm~2.20mm。

所述内密封螺纹及所述外密封螺纹的齿顶圆弧半径为0.5mm~1.6mm、齿底圆弧半径为0.35mm~0.45mm。

所述内密封螺纹与所述外密封螺纹的牙数为1~5牙。

所述内扭矩台肩的内密封面长度为5~12mm，其表面锥度为1:10~1:16、内台肩厚度为4~10mm、内顶点圆弧半径为0.5~1.5mm、内台肩角度为15°~30°；所述外扭矩台肩的外密封面长度大于所述内密封面长度半个螺距，表面锥度相同，外台肩厚度与内台肩厚度相同，外顶点圆弧半径大于所述内顶点圆弧半径0~0.3mm，外台肩角度值小于所述内台肩角度 值0~1°。

所述管体端部的内壁上设置有内圆柱面，所述内圆柱面通过过渡锥面与所述管体的内孔相连，所述内圆柱面的长度为5~15mm。

本发明的技术效果在于：本发明在标准偏梯形螺纹的端部增加了大圆弧牙顶齿形螺纹密封结构，同时又增加了一个金属与金属的台肩密封结构，大圆弧牙顶齿形螺纹增加了接头的连接强度、密封性能和抗弯曲能力，台肩密封结构大大增加了其抗压缩载荷能力和抗扭矩性能；采用了双密封的结构提高了接头在高复合力施加情况下的承载性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明分解后的结构示意图。

图3为本发明中的密封螺纹的牙型图。

图4为本发明中的内扭矩台肩的放大图。

图5为本发明中的外扭矩台肩的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明。

图1~图5中，包括接箍1、管体2、内螺纹3、外螺纹4、内密封螺纹5、外密封螺纹6、内扭矩台肩7、外扭矩台肩8、中径线9、内台阶柱面10、锥度11、螺距12、齿高13、牙型角14、齿底宽15、齿槽宽16、齿顶圆弧17、齿底圆弧18、内密封面长度19、外密封面长度20、内台肩厚度21、外台肩厚度22、内顶点圆弧23、内台肩角度24、外顶点圆弧25、外台肩角度26、内圆柱面27、过渡锥面28、管体29等。

如图1、图2所示，本发明是一种高密封特殊偏梯形螺纹套管连接接头，包括通过螺纹连接的接箍1及管体2、29，接箍1和管体2、29是以虚拟的中径线9为基准，以内外螺纹进行旋合，以管体2与管体29通过接箍1进行若干连接形成油、套管柱，满足油气田生产使用要求。