[发明专利]高密封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；其特征是：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楔形内螺纹，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楔形外螺纹，所述楔形内螺纹与所述楔形外螺纹的牙侧角为负角度；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密封结构及设置在所述管体上的外密封结构；所述内密封结构包括设置在所述内台阶柱面端面与所述接箍内螺纹端部之间的内圆锥面，所述内台阶柱面的端面向外倾斜形成内台肩倒角，所述内台肩倒角与所述内圆锥面之间设置有内顶点圆弧；所述外密封结构包括设置在所述管体端部外壁上的外圆锥面，所述管体端部的端面向内倾斜形成外台肩倒角，所述外台肩倒角与所述外圆锥面之间设置有外顶点圆弧。

所述牙侧角的值为5°~15°。

所述楔形内螺纹与所述楔形外螺纹的牙数为1~5牙。

所述内台肩倒角的值为10°~40°，所述外台肩倒角比所述内台肩倒角的值小0~2°；所述內顶点圆弧的半径为0.30mm~1.50mm，所述外顶点圆弧的半径比所述內顶点圆弧的半径大0~0.5mm。

所述内圆锥面的长度为4~10mm，所述外圆锥面的长度比所述内圆锥面的长度长半个螺距。

所述内密封结构的内台肩厚度为4~8mm，所述外密封结构的外台肩厚度与所述内台肩厚度相等。

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5~20mm。

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楔形螺纹及金属与金属的台肩密封结构，增加了接头的连接强度、密封性能、抗弯曲能力、抗压缩载荷能力和抗扭矩性能。

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为本发明中的楔形的牙型图。

图4为本发明中的内密封结构的放大图。

图5为本发明中的外密封结构的放大图。

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、偏梯形内螺纹3、偏梯形外螺纹4、楔形内螺纹5、楔形外螺纹6、内密封结构7、外密封结构8、中径线9、内台肩柱面10、锥度11、螺距12、齿高13、齿型牙宽14、齿型槽宽15、牙侧角16、齿型圆弧17、内圆锥面18、外圆锥面19、内台肩厚度20、外台肩厚度21、内台肩倒角22、外台肩倒角23、内顶点圆弧24、外顶点圆弧25、内圆柱面26、过渡锥面27、管体28等。

如图1、图2所示，本发明是一种高密封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、28，接箍1和管体2、28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28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。

接箍1内壁的轴向中部设置有环状的内台阶柱面10。内台阶柱面10的长度范围是50~200mm，可增加接头的连接强度和抗弯曲能力。