[发明专利]一种两级密封螺纹接头在审

专利信息
申请号: 201610414656.7 申请日: 2016-06-14
公开(公告)号: CN107503694A 公开(公告)日: 2017-12-22
发明(设计)人: 孙建安;王琍;蔡蕴斌;左宏志 申请(专利权)人: 宝山钢铁股份有限公司
主分类号: E21B17/042 分类号: E21B17/042;E21B17/08
代理公司: 上海集信知识产权代理有限公司31254 代理人: 王月珍
地址: 201900 *** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 一种 两级 密封 螺纹 接头
【说明书】:

技术领域

发明涉及一种螺纹接头,尤其是指一种两级密封螺纹接头,是用于油气开采用双密封双台肩螺纹连接接头。

背景技术

油井管为石油、天然气开采中所必需的石油专用管材,通过螺纹连接形成足够井深深度的油井管柱,实现油气资源的开采。开采过程中,油井管柱要承受拉伸、压缩、内压、外压以及弯曲、温度等载荷,受力苛刻,对整个油井管的质量要求较高,但现有技术中,油井管螺纹连接处的螺纹接头是其中最薄弱的环节。

现有的油井管螺纹接头大致可以分为两类,一种是标准API系列接头,另外一种是非标系列接头,一般被称为特殊螺纹接头。标准API系列接头又可以分为圆螺纹接头与偏梯形螺纹接头两大类,其中,圆螺纹接头包括长圆螺纹接头和短圆螺纹接头。前者的优点在于加工成本较低,缺点在于容易产生滑脱,抗拉强度不高,并且抗扭与抗压缩能力不足,主要适用于浅井、低压井等连接强度要求不高的油气井作业;后者的优点为连接强度高,可应用于深井超深井作业,缺点则为抗扭与抗压缩能力较差。两者共同的不足在于均不具备气密封性能。

特殊螺纹接头大都采用了专门密封结构形式,达到较好的气密封效果,因此一般应用于环境苛刻、要求较高的井况环境。目前油气田使用的油井管接头多数为带接箍形式的特殊螺纹连接接头,由于接箍外径大于管体外径,在接箍、管体连接处存在台肩,使得在接箍部位的环空间隙很小。因此,当进行小井眼钻井、开窗侧钻、旧井修复、水平井等开发时,钻井环空间隙较小,就需要使用特殊的螺纹接头来保证与外层套管间足够的环空空间,以方便下入井下工具。对于这类接头形式,原有的密封结构不能满足100%管体气密封性能要求。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术存在的问题,提供一种两级密封螺纹接头,特别适用于直连型及小接箍接头产品的螺纹接头套管,减小接头外台肩的突出,保证环空空间。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

一种两级密封螺纹接头,其由一个公接头和一个母接头组成;其中:

所述公接头是一根油井管一端具有外螺纹结构的接头,其从内端开始向外端依次为第一外扭矩台肩,第一外密封面,外螺纹,第二外密封面,第二外扭矩台肩;

所述母接头是另一根油井管一端具有内螺纹结构的接头,其从外端开始向内端依次为第一内扭矩台肩,第一内密封面,内螺纹,第二内密封面,第二内扭矩台肩;

所述公接头的外螺纹与所述母接头的内螺纹相互拧合旋紧,形成螺纹接头;螺纹接头上的第一外密封面与第一内密封面形成螺纹接头第一密封面;螺纹接头上的第二外密封面与第二内密封面形成螺纹接头第二密封面;螺纹接头上的第一外扭矩台肩与第一内扭矩台肩形成螺纹接头第一扭矩台肩;螺纹接头上的第二外扭矩台肩与第二内扭矩台肩形成螺纹接头第二扭矩台肩,使螺纹接头形成双台肩双级密封的螺纹接头。

所述公、母接头中:

第一外扭矩台肩与油井管中心轴之间有一夹角,为第一外扭矩台肩角度θ12

第一内扭矩台肩与油井管中心轴之间有一夹角,为第一内扭矩台肩角度θ22

第二外扭矩台肩与油井管中心轴之间有一夹角,为第二外扭矩台肩角度θ14;

第二内扭矩台肩与油井管中心轴之间有一夹角,为第二内扭矩台肩角度θ24

第一外密封面与油井管中心轴之间有一夹角,为第一外密封面角度θ11

第一内密封面与油井管中心轴之间有一夹角,为第一内密封面角度θ21

第二外密封面与油井管中心轴之间有一夹角,为第二外密封面角度θ13

第二内密封面与油井管中心轴之间有一夹角,为第二内密封面角度θ23

所述θ12,θ22,θ14,θ24,θ11,θ21,θ13以及θ13之间存在以下关系:

θ12=θ22,θ14=θ24,θ11=θ21以及θ13=θ13,并θ13>θ11以及θ23>θ21

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