[实用新型]一种高抗扭矩油套管螺纹连接结构

说明书

技术领域：

本实用新型涉及石油天然气油套管螺纹接头，具体地说是一种高抗扭矩油 套管螺纹连接结构。

背景技术：

随着国内油套管企业的技术改造和厂区的扩建，油套管在国内得到了飞速 的发展，对油套管的质量要求也越来越高。油套管是石油和天然气生产的重要 部件，其用量十分巨大，目前已经占石油工业用钢总量的50％左右。油套管加 工过程包括：通径，车丝，接箍预拧，接箍拧接，水压测试，涂油等工序，其 中，接箍拧接工序是一个非常重要的质量控制环节。螺纹接头部位是整个油套 管联接中最薄弱的环节，超过80％的失效事故发生于此，造成巨大的经济损失。 影响油套管连接质量的因素有很多，上扣扭矩就是其中之一。上扣扭矩过小， 管体螺纹和接箍螺纹不能紧密结合，在使用过程中容易发生泄漏滑脱；上扣扭 矩过大，又容易使油套管发生粘扣、撕裂等失效问题。目前，接箍拧接工序的 质量控制要求按美国石油协会的API5C1标准执行，以拧接的扭矩是否达到要 求扭矩作为判断标准，通过油套管管体外螺纹的拧接深度J值来判断，拧接深度 J值有一个相对宽松的公差带要求，为12.7mm。

目前在油田现场进行拧接的操作过程中，由于受各油田拧接设备能力以及 操作员工技能水平的限制，螺纹在拧接的过程中往往没有扭矩量化的依据，而 是仅凭操作人员的经验和肉眼观察来判断拧接是否到位，极易造成螺纹过拧导 致螺纹损伤或者螺纹拧接松紧程度不到位，再加上内外螺纹的尺寸配合各不相 同，以及不同的拧接螺纹脂，接箍拧接后的J值变化范围也较大，误差在10mm 之间。另外，常规API油管产品在接箍两头拧接管子后，接箍中间会留有一段 空档间隙，此间隙在油井抽油的过程中会对管体内的流体造成涡流现象，一来 会对流体压力产生损失，二来涡流会对接箍空挡间隙产生冲刷作业，影响油管 柱的使用寿命。

实用新型内容：

本实用新型的目的是提供一种高抗扭矩油套管螺纹连接结构，在现有的螺 纹连接结构上增加了扭矩台阶，使其在上扣的过程中能固定螺纹拧接深度J值， 同时原螺纹承受的扭矩变为螺纹承受的扭矩和扭矩台阶承受的扭矩两部分，提 高了螺纹的抗扭矩性能，避免螺纹过拧造成螺纹损伤，消除了原API油管接箍 中间的空挡间隙，提高了油管柱的密封性能，同时避免了流体在管柱产生涡流 对接箍冲刷的现象，减少了流体压力在管柱内的损失程度，提高了油管柱的使 用寿命。

本实用新型采取的技术方案如下：

一种高抗扭矩油套管螺纹连接结构，包括钢管和接箍，在钢管的连接段设 置有锥状偏梯形管体外螺纹，在接箍的内壁两端均设置有与相对接的两个钢管 的外螺纹相配合的锥状偏梯形管体内螺纹，其特征是：在接箍的内壁中间部分 设置有扭矩台肩，扭矩台肩的宽度与拧接深度相等，扭矩台肩的内径小于等于 钢管的内径，所述接箍的内螺纹与扭矩台肩的连接处设置有台阶退刀槽，接箍 内螺纹的首尾两端设有锥形密封面，在接箍的两端口内壁上设置有导向角，在 钢管的顶端设有倒角，钢管和接箍通过外螺纹和内螺纹进行啮合上扣，接箍的 锥形密封面与钢管外螺纹接触部分过盈配合，钢管的顶端端面与扭矩台肩的侧 面紧密贴合。

进一步，所述扭矩台肩的内径等于钢管的内径。

由于在现有的接箍上增加了扭矩台肩，使其在上扣的过程中能固定螺纹拧 接深度J值，同时扭矩由原螺纹单独承受分散为螺纹和扭矩台肩两部分共同承 受，提高了螺纹的抗扭矩性能，避免螺纹过拧造成螺纹损伤，油管在反复使用 的条件下不易发生螺纹损伤的现象。同时扭矩台肩消除了原API油管接箍中间 的空挡间隙，使管体与管体之间平滑过渡，提高油管柱的密封性能，扭矩台肩 的凸出高度大于等于钢管管壁的厚度，这样就避免了在抽油过程中流体在管柱 产生涡流对接箍冲刷的现象，减少了流体压力在管柱内的损失程度，提高了油 管柱的使用寿命。在接箍内螺纹与扭矩台肩的连接处设置有台阶退刀槽，在钢 管与接箍的拧接的过程中多余的螺纹脂可以挤到台阶退刀槽内。在接箍的两端 口内壁上设置有导向角，钢管的顶端设有倒角，便于钢管连接螺纹段与接箍的 自定心对中拧接，防止螺纹在拧接过程中出现单边磨损的缺陷，与现有技术拧 接对比，此螺纹连接形式可承受的扭矩是API油管螺纹连接形式的1.5～1.8倍。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为接箍的结构示意图；