[实用新型]一种高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及石油及天然气工业中的密封设备，更具体地讲，涉及一种高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头。

背景技术

油套管是开采石油和天然气所必须的石油专用管材，一般由几十至几百根油套管通过螺纹连接形成长达数百米至数千米的管柱，承担了开采油气的主要任务。

目前油套管的螺纹主要使用API偏梯形螺纹，API偏梯形螺纹是依据API标准生产和使用的螺纹形式，其加工检测相对简单且成本较低。但由于其结构设计方面的原因，存在着许多难以克服的缺陷，如：密封性能低、上扣定位不准确、接头应力水平高易出现粘扣以及上扣后接箍内部存在环空间隙等，从而导致流体紊流，造成能量损失、抗扭矩能力低，在扭矩过载时螺纹易损坏等问题。故近几年来API偏梯形螺纹的使用受到了很大限制,迫使人们开发和使用具有较高密封性的特殊螺纹油管和套管,但生产成本也随之大幅增加。

随着油气勘探程度的提高和对油气资源需求的不断增长，深井、超深井、页岩气开发已经成为我国油气勘探开发的主要对象。油套管服役环境更加恶劣，对螺纹接头提出了“高密封、高强度、高扭矩”的要求，普通的API偏梯形螺纹的连接方式已经难以满足开采要求。

因此，需要提供一种高连接强度、高密封性能、高抗扭矩、便于使用控制的油套管螺纹接头。

实用新型内容

针对现有技术中的不足，本实用新型的目的在于解决上述技术问题中的一个或多个。

本实用新型的目的在于解决现有API螺纹连接强度低、接头应力水平高、内部紊流造成的能量损耗大、上扣定位不准确、抗过扭矩能力低等的缺陷和不足，提供一种高连接强度、高密封性能、高抗扭矩、便于使用控制的油套管螺纹接头。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头，所述螺纹接头包括接箍和两个管体，所述接箍的两端分别与所述两个管体螺纹连接，所述接箍的内表面被接箍的中间平面分为对称的两段子内表面，所述子内表面包括由接箍的中部向端部依次设置的第一负角度抗扭矩台肩、第一锥形密封段和内螺纹段，并且所述接箍的两端均为直角端面；所述管体的端部的外表面包括由管体的端部向中部依次设置的第二负角度抗扭矩台肩、第二锥形密封段、外螺纹段和直角抗扭矩台肩；其中，所述内螺纹段与外螺纹段为互相配合的梯形螺纹；当所述两个管体分别连接到所述接箍的两端时，所述第一负角度抗扭矩台肩与第二负角度抗扭矩台肩形成过盈配合，所述第一锥形密封段与第二锥形密封段形成过盈配合，所述接箍的直角端面与管体的直角抗扭矩台肩形成过盈对接配合。

根据本实用新型的高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头的一个实施例，所述接箍的子内表面还包括位于内螺纹段与直角端面之间的镗孔面，所述管体的端部的外表面还包括位于外螺纹段与直角抗扭矩台肩之间的退刀槽。

根据本实用新型的高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头的一个实施例，所述梯形螺纹为全顶螺纹，并且所述梯形螺纹的导向面角度为20°、承载面角度为3°、螺纹面锥度为1:16、螺纹过盈量为0.15～0.2mm、螺纹间距为3.175mm、4.234mm或5.08mm。

根据本实用新型的高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头的一个实施例，所述第一锥形密封段和第二锥形密封段的角度为3～5°，所述第一锥形密封段和第二锥形密封段的长度为5～10mm，所述第一锥形密封段与第二锥形密封段形成的过盈配合的过盈量为0.2～0.4mm。

根据本实用新型的高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头的一个实施例，所述第一负角度抗扭矩台肩与第二负角度抗扭矩台肩的角度为-10～-12°，第一负角度抗扭矩台肩与第二负角度抗扭矩台肩形成的过盈配合的过盈量为0.15～0.25mm。

根据本实用新型的高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头的一个实施例，所述接箍的直角端面与管体的直角抗扭矩台肩形成的过盈对接配合的过盈量为0.1～0.15mm。

根据本实用新型的高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头的一个实施例，所述第二负角度抗扭矩台肩与第二锥形密封段之间采用过渡圆弧面连接。

根据本实用新型的高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头的一个实施例，所述管体的内表面与接箍的内表面的连接处形成平滑过渡连接。

根据本实用新型的高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头的一个实施例，所述管体的端部具有经加厚处理的加厚段，所述加厚段的外径比管体的未加厚段的外径大5～6mm。

根据本实用新型的高抗扭矩高密封性的油套管螺纹接头的一个实施例，所述接箍的外径比API标准接箍的外径小5～6mm。