[发明专利]一种用于超深井的特殊螺纹气密封油套管接头

摘要

本发明涉及一种用于超深井的特殊螺纹气密封油套管接头，包括管体部分和接箍部分。接头由两级主密封(锥面/锥面密封结构、球面/锥面密封结构)、三级辅助密封(‑15°角扭矩台肩、两个直角扭矩台肩)、变形释放空间、退刀槽、连接螺纹等等组成。本发明解决了超高压油气井螺纹接头容易出现粘扣，密封失效、扭矩台肩剪切失效，接头抗应力腐蚀性能差、螺纹连接强度差，应力分布不均等技术问题，可用于高温、高压油气井,深井、超深井，定向井,水平井等。

主权项

1.一种用于超深井的特殊螺纹气密封油套管接头，包括管体部分和接箍部分，接头包括两级主密封、三级辅助密封、变形释放空间、退刀槽、连接螺纹；两级主密封包括锥面/锥面密封结构的第一主密封(5)和球面/锥面密封结构的第二主密封(3)；三级辅助密封包括‑15°角的第一扭矩台肩(1)、直角的第二扭矩台肩(2)和直角的第三扭矩台肩(4)；其中第一扭矩台肩(1)和第二扭矩台肩(2)、第二扭矩台肩(2)和第二主密封(3)、第二主密封(3)和第三扭矩台肩(4)间均有变形释放空间；其特征是：上述变形释放空间是由两段过渡圆弧围成的一个密闭空间，过渡外圆弧半径为1.2mm～1.8mm，过渡内圆弧半径为0.6mm～0.9mm；第一主密封(5)即锥面/锥面密封采用变锥面结构，母扣锥面锥度为1:10，公扣锥面锥度为1:8；第二主密封(3)即球面/锥面密封结构球面设置在公扣上，曲率半径为40mm～80mm，锥面设置在与球面配合的母扣段，锥面锥度为1:10；螺纹是以偏梯形螺纹为基础设计出的一种新型螺纹结构，其导向面是以5°偏梯形螺纹导向面为基体的一段圆弧面，其半径为9.25mm～12mm，其承压面是三段斜面加两段过渡圆弧面组成，中间段斜面与铅垂线夹角为45°，首尾两段斜面与铅垂线夹角为‑15°，高度均为整体齿高的1/3，外螺纹过渡圆弧C半径为0.2mm，与外螺纹过渡圆弧C配合的内螺纹过渡圆弧的半径为0.1mm，这样在两过渡圆弧之间会形成一个变形释放空间，外螺纹过渡圆弧D的半径为0.1mm，与外螺纹过渡圆弧D配合的内螺纹过渡圆弧半径为0.2mm；齿顶和齿根与齿侧面过渡圆弧半径均为0.2mm～0.3mm；同时螺纹首尾段采用导入式螺纹设计，即采用变齿高的方法，导入螺纹段起始螺纹(701)是正常齿高的1/2，其中外螺纹的齿高为0.888mm；内螺纹齿高为0.938mm；导入螺纹段中间螺纹(702)是正常齿高7/10，其中外螺纹齿高为1.243mm；内螺纹齿高为1.313mm；导入螺纹段末端螺纹(703)为正常齿高的9/10，其中外螺纹齿高为1.598mm；内螺纹齿高为1.688mm；正常齿高螺纹(704)为正常齿高，外螺纹齿高1.775mm；内螺纹齿高1.875mm。