[实用新型]一种特殊螺纹结构高性能套管

说明书

本实用新型公开了一种特殊螺纹结构高性能套管，包括接箍及与接箍连接的管子，接箍包括接箍工厂端、中部台肩和接箍现场端，管子的两端分别为管子工厂端和管子现场端；管子工厂端和管子现场端均包括从外到内依次设置的外密封结构和外螺纹；接箍现场端内圆周一端设有内密封结构和内螺纹，其中，内密封结构包括内密封锥面、密封环、内扭矩台肩。逆向扭矩台肩的设计，既能保证在高复合承载能力条件下，提供高效的内压抗力及连接强度；同时又能精准控制上扣位置，便于质量控制和规模化生产。本实用新型可加工性较好，节约了劳动时间也降低了成本；大规模生产的质量控制有保证，能有效降低螺纹连接处的质量风险，提高整个套管柱的综合质量安全系数。

技术领域

本实用新型涉及油气钻采管材螺纹连接技术领域，特别涉及一种特殊螺纹结构高性能套管。

背景技术

石油开采专用套管是用于支撑油、气井井壁的钢管，以保证钻井过程进行和完井后整个油井的正常运行。每一口井根据不同的钻井深度和地质情况，要使用几层套管。套管下井后要采用水泥固井，它与油管、钻杆不同，不可以重复使用，属于一次性消耗材料。所以，套管的消耗量占全部油井管的70％以上。

在石油工业的发展过程中，随着油井气钻采作业向更大井深、更高压力和温度、更苛刻工况条件的方向发展以及石油钻采工艺技术自身的进步，石油专用套管常用的API标准螺纹接头，已难以满足油田的开发要求。虽然API圆螺纹有比较优良的密封性能，但其螺纹部分的连接强度却只相当于管子部分的 60％～80％，而API偏梯形螺纹尽管螺纹部分连接强度较高，但密封性能不理想。

套管是油气钻釆过程中不可或缺的专用管材，其质量好坏直接影响到钻釆作业的成败和油气井的寿命。套管在油气井中长期承受拉伸、压缩、弯曲、内压、外压及温度等产生的复合应力的考验,套管中最薄弱的部分就是螺纹连接处，螺纹质量的好坏，直接影响油气井的寿命。经调查，国外油套管失效事故约64％发生在螺纹连接处，国内则高达86％。

目前全球正大力开发深井、超深井、高气压井、稠油热采井、定向井、水平井、重腐蚀井等，井下的工况越来越复杂,传统的API螺纹接头由于自身的缺陷无法满足使用要求，而特殊螺纹套管则可以很好地弥补API螺纹接头的设计缺陷，因此越来越受到人们的关注。现场应用证明，采用特殊螺纹的套管代替 API接头是解决石油油管过早失效的最有效措施之一,因此国内外都非常重视特殊螺纹接头的开发和使用。目前我国特殊螺纹结构套管的产量和种类很少，远不能满足市场需求，我国油气田用特殊螺纹套管主要依赖从国外进口。所以，世界机国内各大石油专用管制造厂都致力于开发连接强度、密封性能和可加工性更优越的特殊螺纹结构石油专用套管。

实用新型内容

针对上述现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种特殊螺纹结构高性能套管。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种特殊螺纹结构高性能套管，包括接箍及与接箍连接的管子，所述接箍包括自左端至右端依次设置的接箍工厂端、中部台肩和接箍现场端，所述管子的两端分别为管子工厂端和管子现场端，其中，所述接箍工厂端和管子工厂端相连，所述接箍现场端和管子现场端相连；

所述管子工厂端和管子现场端的结构相同且对称设置，均包括从外到内依次设置的外密封结构和外螺纹，其中，所述外密封结构包括外过渡带、外密封锥面、外扭矩台肩；

所述接箍现场端内圆周一端设有内密封结构和内螺纹，其中，所述内密封结构包括内密封锥面、密封环、内扭矩台肩，其中，密封环内部镶嵌支撑圈；

所述内螺纹和外螺纹螺纹连接，两者的齿形均为偏梯型。

其中，所述内扭矩台肩上设置密封槽，所述密封环设置在密封槽内，所述密封槽的底面与内扭矩台肩平行，密封槽的侧面与底面不垂直，密封槽深度＝1.254mm-2.875mm；

所述密封环为双梯形形状，材质为氢化丁腈橡胶，密封环厚度＝1.75mm-3.15mm。