[实用新型]一种带金属过盈密封的高强度石油套管接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及油井管套管接头，尤其涉及带金属过盈密封的高强度石油套管接头。

背景技术

石油天然气资源的开采是通过建立油气井来实现的。油气井的井壁是一种称作石油套管的钢管、将其两端螺纹逐根连接而成的套管柱。为了确保该套管柱能正常工作，在套管柱于井眼内完成连接(称作“下套管”)后，需在套管柱外径与井眼之间，自井底以上一定的高度内注入水泥，将套管固定好(称作“固井”)。在固井时，影响其质量的一个重要因素是要有足够的固井环隙，即井眼内径与套管柱外径间的半径差。对于套管柱，其最大外径处在其连接部位；因此，在井眼内径受控的条件下，减小套管接头的外径，就可以提高固井环隙，进而取得提高套管柱固井质量的效果。对于套管接头，其结构形式分接箍连接和整体连接(又称：直连型、无接箍连接)，前者的外径较大、后者外径相对可小。

已有的整体连接套管有API标准的直连型套管，以及无接箍连接套管。API标准的直连型套管内螺纹起始处有一不完整齿段，其齿形为：自距扭矩台肩面一定距离处(设其为L)、以一与该处螺纹齿底直径相同的圆柱面与圆锥螺纹相切，留下圆锥螺纹的齿项部分、并保持圆锥螺纹的齿底圆角，就是其不完整齿的螺纹齿形，参见图1。根据此规定，不完整齿的齿形在L处与螺纹的完整齿完全吻合(二者圆滑相连)、并自L处起齿槽底部的宽度逐渐增大，直至在端面处达到最大；其中不完整齿段的齿顶母线均处与完整齿段相同的圆锥面上、齿根母线均处圆柱面上，完整齿段的螺纹锥度为1∶8。在接头的小端有一锥度为1∶6的金属过盈密封面(外螺纹是锥面+圆弧面)。该套管的内螺纹不完整齿形难以加工，锥面密封的密封性能较易受拉伸载荷的影响。已有的无接箍连接套管虽取消了如上不完整齿，但因未设金属过盈密封，所以接头的密封性能受到限制。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种带金属过盈密封的高强度石油套管接头，它增加了金属过盈密封，使无接箍连接套管接头的密封性能得到提高，并且采用高强度钢使得套管接头本身的耐用性增强，适应油井和气井的服役要求。

本实用新型是这样实现的：一种带金属过盈密封的高强度石油套管接头，由含有外螺纹端一头和内螺纹端另一头组成，螺纹为锥螺纹，内、外螺纹管端的两端有台肩，套管的连接部位包括扭矩台肩和锥螺纹，其特征是套管的连接部位还包括管端处金属过盈密封，管端处金属过盈密封由圆柱面和圆锥面组成，圆柱面和圆锥面间有一过渡段。带金属过盈密封的高强度石油套管接头，圆锥螺纹的锥度为1∶15，螺距6～9扣/英寸，齿形为拉伸侧半角4度和压缩侧半角11度的偏梯形螺纹。

带金属过盈密封的高强度石油套管接头，管端处金属过盈密封处于外螺纹的始端，和内螺纹的末端。

本实用新型是在含有外螺纹端接头的螺纹的始端，也是含有内螺纹端接头的螺纹的末端，即套管的连接部位，增加了金属过盈密封，通过管端的由圆柱面、过渡段和圆锥面组合的密封结构实现金属过盈密封，在保留了原有的外扭矩台肩和锥螺纹密封的基础上，增加了内扭矩台肩，使整体连接石油套管接头的密封性能有了较大提高，并且采用高强度钢使得套管接头本身的耐用性增强，可用于油井和气井的套管接头。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

图1为现有的API标准的直连型套管结构示意图；

图2为本实用新型带金属过盈密封的整体连接石油套管接头结构示意图；

图3为图2中I部的局部放大示意图。

图中：1外台肩，3圆柱面，4过渡段，5圆锥面，6内台肩，7锥螺纹，8外螺纹端，9内螺纹端；11圆柱面，12扭矩台肩面，13不完整齿，14完整齿，15金属过盈密封面。

具体实施方式

参见图2、图3，一种带金属过盈密封的高强度石油套管接头，由含有外螺纹端8一头和内螺纹端9另一头组成，螺纹为锥螺纹7，内、外螺纹管端9、8的两端有台肩，套管的连接部位包括扭矩台肩、锥螺纹7、管端处金属过盈密封。扭矩台肩为双台肩，外台肩1和内台肩6均为90度管端处金属过盈密封处于外螺纹的始端，和内螺纹的末端，管端处金属过盈密封由圆柱面3和圆锥面5组成，圆柱面3和圆锥面5间有一过渡段4。圆锥螺纹7的锥度为1∶15，螺距6～9扣/英寸，齿形为拉伸侧半角4度和压缩侧半角11度的偏梯形螺纹。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。