[实用新型]一种用于SEW油套管的气密封螺纹连接装置有效
申请号: | 201220324071.3 | 申请日: | 2012-07-05 |
公开(公告)号: | CN202788653U | 公开(公告)日: | 2013-03-13 |
发明(设计)人: | 杨忠文;毕宗岳;张锦刚;张峰;白鹤;党涛;王双来;姬丙寅;张鹏 | 申请(专利权)人: | 宝鸡石油钢管有限责任公司 |
主分类号: | E21B17/08 | 分类号: | E21B17/08 |
代理公司: | 宝鸡市新发明专利事务所 61106 | 代理人: | 李凤岐 |
地址: | 721008*** | 国省代码: | 陕西;61 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 用于 sew 套管 密封 螺纹 连接 装置 | ||
技术领域
本实用新型属于石油套管连接技术领域,具体涉及一种用于SEW油套管的气密封螺纹连接装置。
背景技术
SEW油套管和无缝套管相比,具有尺寸精度高、壁厚均匀、焊缝韧性好、抗挤压性能好、成本低等优势。在发达国家,SEW油套管已取代了相当一部分无缝套管,用量占套管总用量的50%以上。随着我国钢材冶炼技术以及制管技术发展,SEW油套管在国内油田中的应用比例逐渐增多,具有较好的经济效益。
目前国内油田使用的石油套管大多为API螺纹接头,由于技术成熟、加工简单等优点在常规油井中得到了广泛的应用。在油气混合井及气井中,多采用气密封性特殊螺纹接头,其结构一般分为连接螺纹、密封面及扭矩台肩三部分构成,为单级金属密封结构。这类结构的不足之处是套管在下井作业、承受较大的轴向载荷或弯曲载荷时,单级密封面或扭矩台肩一旦受损或发生较大的变形,接头的密封能力将明显降低,甚至发生失效事故。为克服上述问题,需要开发一种既经济、气密封性能又可靠的螺纹接头。
发明内容
本实用新型解决的技术问题:提供一种用于SEW油套管的气密封螺纹连接装置,具有双级密封和抗扭台肩结构,气密封性好、抗复合载荷作用强、可靠性高。
本实用新型采用的技术解决方案:一种用于SEW油套管的气密封 螺纹连接装置,包括管端带有外螺纹的管体和接箍,所述接箍上具有与外螺纹配合的内螺纹,所述管体的管端外壁上自外螺纹末端处向外依次设有外圆柱面、外球面、外锥面及外扭矩台肩面;所述接箍的内壁上自内螺纹末端处向内依次对称设有内圆柱面、内锥面Ⅰ,内锥面Ⅱ、内扭矩台肩面及内圆柱面;所述面与面之间通过圆弧段过渡;所述管体管端上的外螺纹与接箍的内螺纹的旋合后,外扭矩台肩面与内扭矩台肩面配合,外锥面和内锥面过盈配合形成一级主密封结构,外球面和内锥面过盈配合形成二级主密封结构,外圆柱面与内圆柱面形成间隙配合。
所述一级主密封结构的密封面长度为4mm~7mm,密封面锥度为1:6~1:20,径向过盈量为0.35mm~0.6mm;所述二级主密封结构外球面直径为φ30mm-φ50mm,内锥面锥度θ为15°~25°,密封面长度为3mm~6mm,径向过盈量为0.25mm~0.45mm;所述圆弧段半径R为0.4mm~1.0mm,所述外扭矩台肩面、内扭矩台肩面的垂直夹角α为15°~20°。
所述外螺纹与内螺纹采用负角度承载面的钩型螺纹,承载面角度为-3°~-10°,导向面角度为+10°~+25°,螺纹锥度为1:16,外螺纹齿高为1.4mm~1.6mm,内螺纹齿高为1.6mm~1.8mm。
所述内螺纹采用磷化处理,磷化层厚度为10u~20u。
本实用新型与现有技术相比具有的优点和效果:
1、逆向的扭矩台肩具有抗扭及辅助密封作用,一级主密封面为锥面对锥面具有较好的密封性能,二级主密封面采用较大直径的球面能够吸收过载的扭矩载荷,防止扭矩台肩过扭而影响到一级主密封面。抗扭台肩面与一级、二级主密封面形成一个接触面很长的“V型” 楔形效应的高应力区,具有良好的气密封性能,且双级密封结构的接触压力能够相互补充,密封可靠性好。
2、管体端面的外圆柱段与接箍收尾的内圆柱面间隙配合,能够储存上扣过程中挤压的高压螺纹脂,减小螺纹脂堆积对密封接触压力带来的不利影响。
3、内、外螺纹采用负角度承载面的钩型螺纹,螺纹接头易对中、入扣方便,具有较好的抗拉伸和复合载荷作用。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图;
图2是管体端部结构示意图;
图3是接箍结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图1-3对本实用新型进行详细说明。
一种用于SEW油套管的气密封螺纹连接装置,包括管端带有外螺纹3的管体1和接箍2,所述接箍2上具有与外螺纹3配合的内螺纹4。所述管体1的管端外壁上自外螺纹3末端处向外依次设有外圆柱面5、外球面6、外锥面7及外扭矩台肩面8;所述接箍2的内壁上自内螺纹4末端处向内依次对称设置内圆柱面9、内锥面Ⅰ10,内锥面Ⅱ11、内扭矩台肩面12及内圆柱面13;所述面与面之间通过圆弧段14过渡以减小应力集中;所述管体1管端上的外螺纹3与接箍2的内螺纹4的旋合后,外扭矩台肩面8与内扭矩台肩面12配合,外锥面7和内锥面11过盈配合形成一级主密封结构,外球面6和内锥面10过盈配合形成二级主密封结构,外圆柱面5与内圆柱面9形成间隙配合。
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