[实用新型]井下工具的双级气密螺纹结构

说明书

井下工具的双级气密螺纹结构，公扣、母扣的中段分别设有对应的外螺纹和内螺纹，外螺纹、内螺纹上设有对应的若干阶梯面，阶梯面上设有若干相互咬合而形成的密封面。本实用新型通过台阶面上的密封面上的相互咬合结构，在两端过盈配合结构之间再增加若干密封面，提高了在其在井下复杂工况条件下的气密性；同时通过咬合而产生的形变量进一步地产生静摩擦力，最终提供井下工具旋转时所需的周向力，提高了旋转时的效率。

技术领域

本实用新型涉及油气田开发井下工具，具体地说是一种井下工具的双级气密螺纹结构。

背景技术

在井下油气田开发过程中，油套管是承接地面和地层之间的重要中介，许多油管套管都是通过螺纹连接的。因此，螺纹连接技术直接影响钻采过程中井下工具的正常安全使用。目前常用的螺纹连接是符合API标准的螺纹连接，其适用广泛、加工简单，对液体的密封良好，但对气密性要求较高的油气井难以满足要求。而现有技术条件下的气密螺纹造价较高、结构复杂，经济条件的制约使其很难在常规的油气井推广。

CN201610083725.0号中国专利提供一种气密封螺纹结构及井下工具，包括设有外螺纹的公扣和设有内螺纹的母扣，公扣和母扣相互嵌套、且公扣的外螺纹与母扣的内螺纹相连接，在公扣和母扣螺纹连接段的前侧和/或后侧设有密封单元，密封单元包括设在公扣外周面上的外密封面、设在母扣内周面上的内密封面，外密封面与内密封面过盈配合，通过外螺纹和内螺纹的相互连接可实现公扣和母扣的可靠连接，通过公扣上外密封面与母扣上内密封面的过盈配合实现深井严苛条件下的高效密封，进而提高气密封螺纹结构及设有该气密封螺纹结构的井下工具的气密封性能，最终保证石油开采的顺利进行。

然而，上述结构虽然解决了气密性问题，但是在许多场合中井下工具需要旋转；旋转过程中，通常由上一级结构通过摩擦力来带动下一级结构。而上述方案中，两者连接部位的周向面积较小，进而摩擦力不够大，会存在周向力不足的问题，影响使用。因此，有必要研究一种新型的气密螺纹，在保证完成气密性要求的基础上进一步地能够提供周向力，以提高旋转时的效率，并降低其经济成本、方便油田使用。

实用新型内容

本实用新型为解决现有的问题，旨在提供一种井下工具的双级气密螺纹结构。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案包括相互配合的公扣和母扣，公扣和母扣的两端过盈配合，公扣、母扣的中段分别设有对应的外螺纹和内螺纹，所述外螺纹、内螺纹上设有对应的若干阶梯面，所述阶梯面上设有若干相互咬合而形成的密封面。

其中，所述外螺纹为一级偏梯形螺纹，所述内螺纹为二级偏梯形螺纹 ；公扣和母扣拧紧后，一级偏梯形螺纹锥面与二级偏梯形螺纹锥面贴合。

其中，在一级偏梯形螺纹与二级偏梯形螺纹之间的若干阶梯面上分别设置一级锥形密封面和二级锥形密封面；公扣和母扣连接时，一级偏梯形螺纹和二级偏梯形螺纹之间的面密封良好。

其中，所述母扣的密封台肩与公扣的外端锥面成过盈配合。

其中，所述公扣的密封台肩与母扣的外端锥面成过盈配合。

其中，所述密封面为环形。

其中，所述一级锥形密封面与水平面夹角为76°。

其中，所述二级锥形密封面与水平面夹角为70°。

其中，一侧螺纹锥面与水平面垂线夹角为20°，另一侧螺纹锥面与水平面垂线夹角为7.5°，螺纹每英寸6牙。

和现有技术相比，本实用新型通过台阶面上的密封面上的相互咬合结构，在两端过盈配合结构之间再增加若干密封面，提高了在其在井下复杂工况条件下的气密性；同时通过咬合而产生的形变量进一步地产生静摩擦力，最终提供井下工具旋转时所需的周向力，提高了旋转时的效率；本实用新型适用于井下各类油套管工具的螺纹连接，方便油田使用。

附图说明