[实用新型]一种石油套管气密封螺纹接头

说明书

本实用新型涉及一种具有较高气密封性能的石油套管螺纹接头，属于石油套管螺纹连接技术领域。该接头包括接箍和管子两部分。在接箍上依次加工有内螺纹、圆柱孔、密封内锥面和扭矩台肩；在管子端部依次加工有外螺纹、圆柱面、过渡圆锥面、密封外锥面和端部台肩。螺纹形状为锯齿形，提高了接头连接效率；密封内锥面与密封外锥面形成径向过盈配合，阻止高压气体泄漏，具有良好的气密封效果。与现有技术相比，本实用新型不但连接强度高，而且气密封性能好，连接强度可达到100%管体屈服强度，气密封能力可达到100%管体内壁屈服压力，可以在天然气井、超深井、高温高压井等苛刻钻井条件下使用。

技术领域

本实用新型涉及一种用于石油和天然气开采的螺纹接头，属于石油套管螺纹连接技术领域。

背景技术

石油套管是开采石油和天然气所必需的石油专用管材，几百根套管通过螺纹连接起来，形成长达几千米、并能够承受数百大气压的长管柱，螺纹连接的技术性能是能否保证钻采过程安全可靠的关键。目前，套管采用的连接螺纹有API 螺纹和特殊螺纹两种。API 是一种标准螺纹，按照API 标准加工和制造，其主要缺点是：1）密封性能差，尤其是气密封性能更差，不能用于天然气井开采；2）连接强度低，特别是API 圆螺纹，连接强度只有管体强度的60-80%。特殊螺纹是不同于API 螺纹的结构形式，在API 螺纹基础上，为克服API 螺纹的缺点而设计，是各个厂家的专利产品。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利授权公告号为CN 101696621 B，授权公告日为2012 年5 月16 日，发明专利名称为“气密封螺纹接头”，该专利对上述API 螺纹进行了改进。该接头包括有接箍的母螺纹和管子端部的公螺纹，其中：母螺纹由偏梯形螺纹构成，在偏梯形螺纹前方设有直角扭矩台肩，在母螺纹的第4～7 牙螺纹的其中一牙的位置上设有能阻止高压气体泄漏的突起螺纹部分，从而起到密封作用。该发明的效果是通过封堵油管和套管的公螺纹和母螺纹在旋紧配合后齿顶和齿底存在的泄漏通道，起到了密封作用。与API 接头相比，上述专利由于设计了连接螺纹和突起螺纹两部分，封堵了公螺纹和母螺纹在旋紧配合后齿顶和齿底存在的泄漏通道，因此可以起到密封作用。其不足之处是：1）突起螺纹不容易检测和加工。2）在啮合螺纹的局部存在严重的应力集中。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种具有较高气密封性能的石油套管螺纹接头。该接头通过增加金属/金属径向密封结构和扭矩台肩的方法，封堵泄漏通道，达到良好的密封效果。同时采用优化的螺纹结构，提高连接效率。由于台肩的上扣定位作用，螺纹抗粘扣能力强，可反复上卸而不损伤螺纹。

为解决以上技术问题，本实用新型采取的技术方案是：一种石油套管气密封螺纹接头，由接箍和管子两部分组成，采用锥管螺纹连接，螺纹锥度1:16。在接箍上依次设置内螺纹、圆柱孔、密封内锥面和扭矩台肩；在管子端部依次设置外螺纹、圆柱面、过渡圆锥面、密封外锥面和端部台肩。内螺纹与外螺纹互相啮合，为接头提供足够的连接强度；密封

内锥面与密封外锥面形成径向过盈配合，阻止高压气体泄漏；接箍扭矩台肩与管子端部台肩互相顶紧，形成轴向过盈配合，进一步加强接头的密封效果，同时分担上扣扭矩，提高接头的抗扭转能力。