[发明专利]变锥度API螺纹油套管接头

说明书

技术领域

本发明涉及一种螺纹连接技术，用于石油钻探、开发和生产时所要用到的石油油管和套管的变锥度API螺纹油套管接头。

背景技术

API螺纹是锥管螺纹，其锥度为1∶16或1∶12。自20世纪问世以来，由于其加工容易，价格便宜，在油气田得到了广泛的使用。根据现场的使用和研究表明，各个啮合螺纹牙上的载荷分布很不均匀，两端的螺纹承担了绝大部分载荷，中间的大部分螺纹分担很小部分的载荷，所以接头两端是严重的应力集中区，很容易粘扣损坏，而中间部分的螺纹由于承载很小，远小于材料的屈服强度，所以材料的能力没有得到最大发挥。

发明内容

针对API螺纹结构上的不足，本发明的目的是提供一种变锥度API螺纹油套管接头，以利于改善普通API螺纹油套管接头载荷分布不均的现象。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种变锥度API螺纹油套管接头，该接头包括有接箍两端的母螺纹和套管端部的公螺纹，所述接箍的母螺纹与套管端部的公螺纹旋合拧接，其中：所述接箍两端的母螺纹结构对称设置，每一端的母螺纹为API螺纹，该母螺纹的中径是变锥度的，母螺纹的中径线由三条相连的线段组成，套管端部的公螺纹为API螺纹。

本发明的效果是使用该螺纹油套管接头，针对API螺纹各个啮合螺纹牙上的载荷分布不均匀，两端的螺纹承担了较大载荷，中间大部分螺纹承担很小载荷的特点，通过把接箍加工成变锥度螺纹，减小两端啮合螺纹处的径向过盈量，降低接头两端螺纹的接触应力，提高接头中部的螺纹的接触应力，使原本分布不均的螺纹接触应力分布趋于均匀。每一端的母螺纹由API螺纹构成，与母螺纹配合的管端的公螺纹由API螺纹构成，公螺纹锥度1∶16，这样可以使螺纹的接触应力分布趋于均匀。

附图说明

图1是本发明的套管接头的结构示意图；

图2是本发明的接箍的母螺纹中径线的示意图。

图中：A-接箍    B套管

C-第一次变锥度位置    D-第二次变锥度位置

E-轴线                T-锥度为1∶16的中径

具体实施方式

结合附图及实施例对本发明的变锥度API螺纹油套管接头结构加以说明。

本发明的变锥度API螺纹油套管接头结构是，该接头包括有接箍两端的母螺纹和套管端部的公螺纹，所述接箍的母螺纹与套管端部的公螺纹旋合拧接，所述接箍两端的母螺纹结构对称设置，每一端的母螺纹为API螺纹，该母螺纹的中径是变锥度的，母螺纹的中径线由三条相连的线段组成，套管端部的公螺纹为API螺纹。

所述接箍的母螺纹变锥度的中径锥度分别为1∶20、1∶16和1∶12；所述母螺纹的变锥度位置分别在与套管端部的公螺纹啮合的前1～5牙位置和后1～5牙螺纹的位置处。

如图1、2所示，该变锥度API螺纹油套管接头结构包括接箍A的母螺纹和套管B的公螺纹两部分组成。接箍A的母螺纹中径线由三条相连的线段组成，锥度从接箍端面至接箍中心分别为1∶12、1∶16和1∶20。

图2中的T为原1∶16中径圆弧，C和D分别为锥度开始改变的位置，E为轴线。所述变锥度母螺纹的中径线由三条相连的线段组成，锥度分别为1∶20、1∶16和1∶12，变锥度的位置在分别在与公端螺纹啮合的前1～5牙位置和后1～5牙螺纹的位置处。变锥度螺纹能减小两端啮合螺纹处的径向过盈量，使接触应力分布趋于均匀。该结构能够在常用的数控系统上进行加工。