[发明专利]一种8TPI油、套管螺纹连接接头

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于石油钻采中的油管或套管连接接头结构。

背景技术

油管和套管是石油钻采过程中要求高、用量大的深度机械加工产品。在实际的使用中，是采用螺纹将单根油管或套管连接成为长达数千米，并且能够承受数百大气压的长管柱，相当于一个管状高压容器。其中，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。在我国常规使用的是API标准的圆螺纹和偏梯形螺纹接头，但这种接头的最大缺点是：连接强度低、气密封性能差。随着油、气井钻井环境的日益苛刻和油气开采技术的迅速发展，普通的API标准接头已不能满足现有的工程技术要求。

发明内容

本发明的目的是提供一种连接强度高、气密性能好的8TPI螺纹连接接头结构。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种8TPI油、套管螺纹连接接头，包括带外螺纹的管体，在管体外套有带内螺纹的接箍，内螺纹及外螺纹具有导向面及负角度承载面，其特征在于：所述外螺纹及所述内螺纹的螺距为3.175mm，其锥度为1.788°，所述负角度承载面的角度为-2°～-5°，在所述管体的端部形成有圆锥密封面，该圆锥密封面与所述接箍的内壁过盈配合达到密封目的，过盈长度为17.00～18.50mm。

优选地，所述导向面牙顶的圆弧倒角的倒角半径小于0.5mm。

优选地，所述外螺纹的齿顶与所述内螺纹之间留有大于0.5mm的间隙。

优选地，在所述接箍位于所述内螺纹后端的内壁上形成有负角度抗扭距台肩，该角度为-15°～-18°，所述管体的端面与该负角度抗扭距台肩相配合。

优选地，所述管体的端面与所述圆锥密封面之间通过密封圆鼻端过渡，所述负角度抗扭距台肩与所述接箍之间的过渡结构与该密封圆鼻端相配合。

优选地，在所述管体与所述接箍的内壁连接处分别形成有一角度为12°～16°的管体内壁倒角及接箍内壁倒角。

本发明的优点是：1、接头连接强度高，可以与管体等强度匹配，甚至有的高于管体，适用于深井、超深井；

2、密封可靠，适用于高压气井、油井和热采井；

3、抗弯能力强，适用于斜井、大位移井和水平井；

4、上扣容易，可快速上扣且不易错扣，适用于沙漠、海洋上等恶劣环境下的钻井作业；

5、抗粘扣性能好，可以反复上卸扣而不损伤螺纹；

6、抗过扭矩能力强；

7、耐腐蚀性能好。

附图说明

图1为本发明提供的一种8TPI油、套管螺纹连接接头的剖面局部示意图；

图2为图1中A部分的放大图；

图3为图1中B部分的放大图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

为了改进普通API标准螺纹接头存在的不足，本发明在API标准的基础上，采用了非API标准的特殊结构螺纹设计，即尺寸、钢级、壁厚依据API规范，而在连接的结构上采用特殊螺纹连接结构的设计，增加了抗扭距台肩，金属对金属圆锥密封等特殊结构，极大提高了螺纹连接的强度可靠性。

本发明提供的一种8TPI油、套管螺纹连接接头可以用在油管或套管上，如图1及图2所示，包括带外螺纹的管体1，在管体1外套有带内螺纹的接箍2，内螺纹及外螺纹具有导向面3及负角度承载面4，所述外螺纹及所述内螺纹的螺距为3.175mm，其锥度13为1.788°，所述负角度承载面4的角度11为-2°～-5°，在所述管体1的端部形成有圆锥密封面5，该圆锥密封面5与所述接箍2的内壁过盈配合达到密封目的，过盈长度为17.00～18.50mm。

一般螺纹接头的牙型、承载面的角度都为正角。目的是通过过盈啮合，形成若干个不确定的金属对金属接触密封面，从而达到密封的作用。有些螺纹的承载面虽然能够达到负角度，但一般与轴线垂直线的负角度不会超过2°，这种类型的负角度虽然承载面的承载能力比正角度的牙型强，但还是达不到承载能力与管体相同的程度。在特殊的油气田钻采中，仍无法得到广泛的使用。而在本发明中，负角度承载面4的角度11为负2°～5°，其主要作用是加大螺纹承受载荷的能力。同时该负角度承载面不起到密封的作用。这与一般＜-2°承载面螺纹在性能上有着极大的不同。由于外螺纹与内螺纹在轴向上为钩状啮合，故其抗拉、抗压缩、抗内压及抗外挤强度有了极大的提高，可以与管体的技术性能相同，使螺纹连接头与管体成为技术性能完全相同的一个整体，安全可靠性有了极为有效的提高。