[实用新型]高气密封变扣接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及涉及石油开采井口工具技术领域，特别涉及一种用于中、深井，高压油、气井管柱的连接的高气密封变扣接头。

背景技术

随着油田的不断开发，目前钻井设备中，如果需要变换油管通径，可采用变扣接头或改变油管悬挂器直径来完成。如采油树通径为65毫米，可下内径62毫米的21/2″油管。如果要下入2″油管，可在油管悬挂器下面装上一个2″1/2变2″的变扣接头，或换成2″的油管悬挂器。如果下入3″油管，方法也是相同的。油井下入多大通径的油管，主要取决于油井的工艺需要和套管的直径。地面高压软管线上的闸门是表层及打水泥塞作业井场需要连接的闸门，也是固井相关流体注入井内的入口，该闸门出口向上。在表层固井作业、打水泥塞作业中，该闸门需与固井高压软管线连接，由于闸门丝扣为细扣，与高压管软线丝扣由壬无法连接，必须由转换接头转换连接。以往是通过一种直线式转换接头连接，这种连接方式造成高压软管线下折，施工中管线抖动易造成管线折断，严重影响固井地面施工安全作业。抽油泵是采油作业中常用机械，筒式抽油上部连接的抽油杆柱组合中，变扣组合部件多，造成成本浪费；变扣组合长度超过液压钳的主钳背钳间距，故现场采用人工管钳紧扣的方法，由于人与人之间的身体差异，导致上扣扭矩不达标的风险存在，成为杆柱脱扣的重要原因。现行技术中，变扣接头主要用于中、深井，高压油、气井管柱的连接。但随着常规油管螺纹连接扣型不能满足管柱上的高气密封要求(即不带任何密封脂的情况下，要承受50MPa的气密封压力)，尤其是中、深井及气井管柱的连接。因此，研究新型连接扣型的需求越来越迫切。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种高气密封变扣接头，主要用于中、深井及气井管柱的连接，这种变扣接头的扣型采用一种特殊的改进的梯形扣设计，能满足管柱上的高气密封要求，即具有良好的气密性。因此具有密封性能好，连接成功率高，有效使用期长等优点。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：

一种高气密封变扣接头，主要由由大圆柱体和小圆柱体构成，两者为一体，大圆柱体内有内螺纹母扣，小圆柱体外有外螺纹公扣。

进一步说明，一种高气密封变扣接头，包括大圆柱体、小圆柱体、外螺纹公扣、内螺纹母扣、公母扣啮合时-3°承载面、公母扣连接后的密封面。

其特征是所述的变扣接头的螺纹是一种梯形扣。螺纹结构设计有-3°承载面，公扣齿峰上的间隙增大，入扣侧面的间隙减小，耐粘扣、无丝扣油粘附，所述的密封结构是在内外扣的连接根部有专门设计的20°密封面，通过其过盈来实现密封。

进一步说明，一种高气密封变扣接头，其特征在于所述的的扣型特殊，不同于一般的油管扣，因为普通的油管扣已不能满足高压油、气井密封的要求，特别是压力大于28MPa的高压油气井。普通的油管扣是一种三角螺纹，是通过螺纹面过盈配合来密封，过大的轴向载荷导致螺纹啮合齿面产生过大的接触应力，会导致螺纹失效。而该项目所述变扣接头的螺纹实质上是一种特殊的改进的梯形扣。螺纹结构设计了-3°承载面，公扣齿峰上的间隙增大，入扣侧面的间隙减小，所以比普通的三角螺纹能承受更高的轴向载荷，耐粘扣、无丝扣油粘附，密封结构设计了公母扣的连接根部有专门设计的20°密封面，通过其过盈来实现密封。即合理的密封设计避免了螺纹啮合面上产生过大的接触应力，从而延长变扣接头的使用寿命。

进一步说明，一种高气密封变扣接头，其扣型参数：公称直径23/8in-4in，螺距3.175mm，锥度1∶16，-3°承载面和20°密封面的表面粗糙度Ra0.8μm。

本实用新型一种高气密封变扣接头与普通的油管扣相比具有如下有益效果：：

1、这种丝扣连接是零尾扣，因此，接头可以达到最高的抗拉效率。

2、丝扣齿顶的间隙在最大程度上减少粘扣的可能性，防止丝扣油聚集在丝扣内部。

3、螺纹结构简单，易对中，不会产生咬扣，上扣快捷。

4、这种丝扣连接低锥度密封使得在高拉伸情况下也具有良好的气密性。

附图说明

图1：本实用新型结构剖面示意图；

图2：图一中Ⅰ部的母扣扣型放大图；

图3：图一中Ⅱ部的母扣底部形状放大图；

图4：图一中Ⅲ部的公扣扣型放大图；

图5：图一中Ⅳ部的公扣端部形状放大图；

图6：公母扣啮合齿的放大图；

图7：公母扣连接后密封面处示意图。

在图1、图6、图7中：

1-大圆柱体、2-小圆柱体、3-外螺纹公扣、4-内螺纹母扣、5-公母扣啮合时-3°承载面、6-公母扣连接后的密封面。

具体实施方式