[发明专利]一种对顶螺纹接头结构

说明书

本发明属于钻采设备的油套管技术领域，公开了一种对顶螺纹接头结构，包括第一内接头、第二内接头及外接头；第一内接头和第二内接头对称设置，第一内接头外圆面上预制有第一外螺纹段和第一内锥面段，第二内接头外圆面上预制有第二外螺纹段和第二内锥面段；外接头的内圆面上预制有依次连接的第一内螺纹段、第一应力释放槽、外锥面段、第二应力释放槽及第二内螺纹段；以外锥面段的中心作为接箍中心平面，第一应力释放槽和第二应力释放槽对称设置，第一内螺纹段和第二内螺纹段对称设置；内锥面段与外锥面段为锥面对锥面的密封；两内锥面段的小端端面在接箍中心平面对顶接触。该螺纹接头可提高螺纹的抗压缩性能和抗扭性能，易于加工，操作简单。

技术领域

本发明属于钻采设备的油套管技术领域，特别涉及一种对顶螺纹接头结构。

背景技术

随着油田近年来勘探不断深入，工况越来越复杂，对特殊油井管的需求也相应增加。据不完全统计，发生在油套管接头失效的70％是由于设计缺陷导致。自1966年VAM特殊螺纹接头诞生以来，国内外研发了上百种特殊螺纹接头扣型，整体连接方式分为有接箍和无接箍，从金属对金属密封方式可分为锥面对锥面密封、锥面对球面密封、球面对曲面密封、球面对柱面密封等，各厂家依据油田的要求和不同的工况，不断对接头进行优化和设计，开发出系列接头。通过对这些特殊螺纹接头进行分析，接头的抗压缩性能是保障产品密封性能的重要指标。但目前的特殊螺纹一般加工复杂、精度较高、成本昂贵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对顶螺纹接头结构，解决了目前的特殊螺纹一般加工复杂、精度较高、成本昂贵的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种对顶螺纹接头结构，包括对顶连接的第一内接头和第二内接头，及外接头；

第一内接头和第二内接头对称设置，第一内接头外圆面上预制有第一外螺纹段和第一内锥面段，第二内接头外圆面上预制有第二外螺纹段和第二内锥面段；

外接头的内圆面上预制有依次连接的第一内螺纹段、第一应力释放槽、外锥面段、第二应力释放槽及第二内螺纹段；以外锥面段的中心作为接箍中心平面，第一应力释放槽和第二应力释放槽以接箍中心平面对称设置，第一内螺纹段和第二内螺纹段以接箍中心平面对称设置；

第一外螺纹段和第一内螺纹段匹配连接，第二外螺纹段和第二内螺纹段匹配连接，第一内锥面段和第二内锥面段与外锥面段为锥面对锥面的密封；

第一内锥面段和第二内锥面段的小端端面在接箍中心平面对顶接触。

进一步，第一内锥面段的小端端面到管端消失点平面的长度记为L₄，L₄比API螺纹长度大12.7mm，L₄公差范围为0～0.5mm。

进一步，第一内锥面段和第二内锥面段的小端端面为直角台肩。

进一步，第一内锥面段和第二内锥面段的锥度与API螺纹锥度相同。

进一步，第一内锥面段和第二内锥面段的长度记为L，L＝12.7-0.5P，L的公差范围0.25P；

其中，P为螺纹牙型的螺距。

进一步，第一内锥面段与小端端面的连接处倒圆角，圆角半径为1±0.5mm。

进一步，外锥面段的长度为(12.7-1P)mm，其公差为0.5P，其中P为螺纹牙型的螺距。

进一步，外锥面段的锥度与API螺纹锥度相同，外锥面段与内锥面段形成锥面对锥面金属密封，其接触为过盈配合。

进一步，外锥面段的两端倒圆角，圆角半径为10±1mm。

进一步，第一应力释放槽和第二应力释放槽的牙顶位置切削掉螺纹牙型高度的一半。