专利名称：一种油井用油管或气井用套管的螺纹连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油管材螺纹连接技术领域，具体涉及一种油井用油管或 气井用套管的螺纹连接结构。
背景技术：
目前开采石油、天然气专用的油、套管接头，大多采用API螺纹连接接头， 这种接头按照API标准加工和生产，技术成熟，成本比较低。其缺点是这种油、 套管只有连接螺纹，没有专门的密封结构，螺纹既要承担连接功能，又要承担 密封功能。为了保证螺纹的密封性，需要使用含有较多固体颗粒的螺纹脂，而 且内、外螺纹之间必须产生足够的过盈量，这样内、外螺纹将会产生很大的径 向有害应力，使得接头部位的应力集中比较严重。这种连接方式，在特殊状况 下的油、气井及热采井容易发生断裂、滑脱、泄漏等形式的失效，给油田带来 巨大的损失，成为制约特殊状况下油、气开采的重大技术难题。
为了克服上述API螺纹连接的缺点，中国专利公开号为CN 2700542Y，公 开日为2005年5月18日，实用新型名称为"一种热采井专用套管接头"，该 专利对API连接螺纹进行了改进。它总体上是锥形螺纹接头，锥度为1:16。它 由带外螺纹的管体和带内螺纹的接箍拧接在一起组成，其中管体连接段上依次 设置有API偏梯形外螺纹、外密封柱面和外台肩，接箍连接段上依次设置有API 偏梯形内螺纹、内密封柱面、内密封球面和内台肩。该套管接头拧紧后，API 偏梯形外螺纹和内螺纹互相啮合，可提供与管体相当的连接强度；外密封柱面 与内密封球面、内台肩与外台肩分别形成过盈配合，保证接头的密封性能。与 API接头相比，该实用新型密封能力显著增强。其缺点是，该结构依靠内螺纹 球面/外螺纹柱面密封结构，可以密封住管柱内部的流体，而对于外部流体， 则无法实现密封，密封效果显著下降，所以这种密封形式的密封效果不理想。发明内容
本实用新型要提供一种油井用油管或气井用套管的螺纹连接结构，以克服 现有技术存在的密封效果不理想的不足。
为了解决现有技术存在的问题，本实用新型采用如下技术方案 一种油井 用油管或气井用套管的螺纹连接结构，由管体和接箍组成，其中管体连接段上 依次设置有外螺纹和外密封面，接箍连接段上依次设置有内螺纹和内密封面， 所述外密封面包括外密封柱面和外台肩，其特殊之处在于内密封面包括内密 封柱面、内密封锥面和内台肩；外密封柱面和内密封柱面、内密封锥面位置对 应设置，外台肩和内台肩过盈配合。
上述接箍的内螺纹上设置有环形密封槽，在密封槽中设置有密封圈。
上述内台肩与垂线之间的夹角为e，外台肩与垂线之间的夹角也为e ， P =15~20°;内密封锥面与垂线之间的夹角为a , ct=60~70°;外台肩的球面半 径为R， R二56. 5~76. 5mm。
与现有技术相比，本实用新型的优点如下-
1、 结构简单将主密封结构设计为内密封锥面、外密封球面密封，外密封 球面光滑过渡，密封结构更容易实现配合，主密封面上的接触压力分布均匀， 因此可有效密封套管内部流体；还设置了密封槽，添加密封圈后与外螺纹啮合， 增加弹性密封结构，可有效密封套管的外部流体。
2、 密封性好不仅能够密封内部流体，也可以密封来自套管外部的流体， 密封可靠性大大增加，气密封抗力可以达到管体内壁屈服压力，同时因接头应 力水平明显低于普通API接头，因此应用范围广泛，可在耐HsS和C02腐蚀的油、 气田，以及强度和气密性要求高的油、气田应用，特别适合在热采井条件下使 用。
图l是本实用新型结构示意图； 图2是密封部位结构示意图。附图标记说明如下
l-管体，2-外螺纹，3-外密封柱面，4-外台肩，5-接箍，6-密封圈， 7-内螺纹，8-内密封柱面，9-内密封锥面，10-内台肩。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做详细描述。
实施例l,参见图2和图3，一种油井用油管或气井用套管的螺纹连接结构， 由管体1和接箍5组成，其中管体1连接段上依次设置有外螺纹2、外密封柱 面3和外台肩4，外密封柱面3和外台肩4构成外密封面；所说接箍5连接段 上依次设置有内螺纹7、内密封柱面8、内密封锥面9和内台肩10，内密封柱 面8、内密封锥面9和内台肩IO构成内密封面。外密封柱面3和内密封柱面8、 内密封锥面9位置对应设置，外台肩4和内台肩10过盈配合。所接箍5的内螺 纹7上设置有环形密封槽，在密封槽中设置有特氟隆密封圈6。
本实用新型应用于O177.8X8.05mm的套管，钢级为PllO。套管管体的几 何尺寸包括外径、壁厚等均采用API标准规定值，套管材料满足API标准对P110 钢级套管材料的要求，内台肩IO、外台肩4与垂线之间的夹角分别为P二15。， 内密封锥面9与垂线间的夹角a =60° ;外台肩4的球面半径为R=66. 5ram。密封 槽距离接箍端面的距离L=25mm，密封槽深1. 5mm，宽度M=8mm。
使用时,在接箍5的密封槽中安装特氟隆密封圈6，拧紧后，管体l上的外 螺纹2、外密封面3和外台肩4，分别与接箍上的内螺纹、特氟隆密封圈6、内 密封柱面8、内密封锥面9和内台肩IO形成过盈配合。内、外螺纹互相啮合后， 两部分连接在一起，保证接头部位的连接强度；外台肩4与接箍的内台肩10 紧密接触，包装两部件定位，防止内、外螺纹干涉量过大；管体上的外密封面 与接箍上的内密封面发生过盈配合，可以密封住管体的内部压力，防止套管内 部的流体泄漏，与此同时，外螺纹牙紧紧嵌入密封槽中的特氟隆密封圈6，泄 漏通道被堵塞，可以密封住管体的外部压力，防止套管外部的流体进入套管柱 内。该接头至少可以密封住60MPa的内部气体(热蒸气)，同时可以密封住52MPa 以上的外部流体(包括天然气、热蒸气、泥浆等)。
实施例2，与实施一的结构相同。本实用新型应用于0177.8X10.36 mm 的套管，钢级为N80。套管管体的几何尺寸包括外径、壁厚等均采用API标准 规定值，套管材料满足API标准对N80钢级套管材料的要求，内台肩IO、外台 肩4与垂线之间的夹角分别为e =20 ° ，内密封锥面9与垂线间的夹角a =60° ; 外台肩4的球面半径为R=75. 5mm。密封槽距离接箍端面的距离L=25ram，密封槽 11深2mm，宽度M二10iran。
该接头至少可以密封住56.2MPa的内部气体(热蒸气)，同时可以密封住 50. 5MPa以上的外部流体(包括天然气、热蒸气、泥浆等)。
权利要求1、一种油井用油管或气井用套管的螺纹连接结构，由管体(1)和接箍(5)组成，其中管体(1)连接段上依次设置有外螺纹(2)和外密封面，接箍(5)连接段上依次设置有内螺纹(7)和内密封面，所述外密封面包括外密封柱面(3)和外台肩(4)，其特征在于内密封面包括内密封柱面(8)、内密封锥面(9)和内台肩(10)；外密封柱面(3)和内密封柱面(8)、内密封锥面(9)位置对应设置，外台肩(4)和内台肩(10)过盈配合。
2、 如权利要求1所述的一种油井用油管或气井用套管的螺纹连接结构，其 特征在于所述接箍(5)的内螺纹(7)上设置有环形密封槽，在密封槽中设 置有密封圈(6)。
3、 如权利要求1或2所述的一种油井用油管或气井用套管的螺纹连接结构， 其特征在于所述内台肩(10)与垂线之间的夹角为e，外台肩(4)与垂线之 间的夹角也为3， 3-15~20°;内密封锥面(9)与垂线之间的夹角为ci ， a :60 70。;外台肩(4)的球面半径为R， R=56. 5 76. 5mm。
专利摘要本实用新型涉及石油管材螺纹连接技术领域，具体涉及一种油井用油管或气井用套管的螺纹连接结构。本实用新型为克服现有技术存在的密封效果不理想的不足的问题，现采用如下技术方案一种油井用油管或气井用套管的螺纹连接结构，由管体和接箍组成，其中管体连接段上依次设置有外螺纹和外密封面，接箍连接段上依次设置有内螺纹和内密封面，所述外密封面包括外密封柱面和外台肩，其特殊之处在于内密封面包括内密封柱面、内密封锥面和内台肩；外密封柱面和内密封柱面、内密封锥面位置对应设置，外台肩和内台肩过盈配合。与现有技术相比，本实用新型的优点如下1.结构简单；2.密封性好。
文档编号E21B17/02GK201310305SQ20082022227
公开日2009年9月16日 申请日期2008年11月4日 优先权日2008年11月4日
发明者安丙尧 申请人:西安华衡石油管业有限公司