专利名称：一种油管或套管的气密封接头结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油钻采领域中使用的油管或套管等钢管产品，特别涉及上述钢
管产品密封连接的接头结构。
背景技术：
目前油(套)管接头的结构多数符合美国石油学会标准(即APISpec 5CT. APISpec 5B)的规定，或是目前采用比较多的锥面对锥面气密封接头结构，如图l所示。 上述接头的密封是靠管体端部螺纹与接箍螺纹径向密封，属于线密封，其偏梯形 外螺纹与内螺纹连接后，存在轴向间隙，靠螺纹脂密封，在实际生产使用过程中，当输送压 力大时，易出现泄漏输送介质。 当前在使用的气密封接头前端都为锥面密封，后端为普通螺纹或改进偏梯形螺 纹，该结构的缺点主要有如下两点 在受到轴向拉力时，主密封面接触压力降低，会使气密性能逐渐下降，严重时会使 接头失去气密封性能，而轴向受力是套管或油管工作时的主要载荷； 外螺纹前端的锥面密封面在机加工上难度较大，尺寸准确率低，内螺纹的锥面不 仅加工难度大，尺寸准确率低，而且尺寸测量困难。
实用新型内容本实用新型的目的是解决现有接头结构密封效果存在缺陷或技术要求高的问题， 提供一种改进的油管或套管的气密封接头结构，以提高密封效果及降低加工难度和测量困 难。 本实用新型的目的可以通过下述技术方案来实现 —种油管或套管的气密封接头结构，包括需要连接的两段管体和连接该两段管体
的接箍，所述接箍的中部具有内抗扭矩台肩，接箍内壁面与该内抗扭矩台肩两侧相交处分
别为一段圆柱密封面，管体公螺纹端的端口有一段与之匹配的管体圆柱密封面。 所述内抗扭矩台肩的两侧面分别设置有内凹弧面，两段管体的端口设置有与该内
凹弧面匹配的外凸弧面。 所述接箍内壁面位于内抗扭矩台肩两边的部分，与圆柱密封面连接有一段圆锥螺 纹面，两段管体的公螺纹端分别有一段与该圆锥螺纹面匹配的管体圆锥螺纹面，上述接箍 内壁面的圆锥螺纹面和管体圆锥螺纹面为过盈配合。 所述接箍圆柱密封面位于其圆锥螺纹面的内端；所述管体圆柱密封面位于其圆锥 螺纹面的外端。 所述接箍的内抗扭矩台肩的内壁与两段管体的内壁平齐。 所述螺纹面的螺纹为符合API标准的通用螺纹。 所述螺纹面的螺纹为改进偏梯形螺纹。 所述内抗扭矩台肩的两个侧面与垂直面的夹角为-45° 45° 。[0017] 所述改进偏梯形螺纹的承载面角度为-25° 15° ;而导向面角度为5。 45° ; 螺纹牙数为4 8牙/英寸；螺纹高度为1 2mm。 本实用新型采用上述结构，实现了螺纹连接主要起连接管体和密封的作用，圆柱 面与圆柱面的密封为主密封面，内抗扭矩台肩作为副密封面，而且圆弧面与圆弧面的密封， 能实现在有限的壁厚内，增加密封面积，也提高了该接头的气密封性能；当采用符合API标 准的螺纹，能实现与普通接头的互换和通用，加工简单，不需专用刀具，适用于各种规格的 油管、套管。 可见，采用上述结构的本实用新型，可以有多种螺纹连接形式，而且具有多重密封 结构，密封可靠性高，可提供与管体相当的内压抗力，而且防粘扣，允许多次上、卸扣。
本实用新型将通过例子并参照附图的方式说明，其中 图1是现有技术的接头结构示意图； 图2是本实用新型的接头结构示意图； 图中标号，1是接箍，2是第一管体，3是第二管体，4是管体圆锥螺纹面，5是接箍圆 锥螺纹面，6是管体端面的外凸弧面，7是接箍内抗扭矩台肩，8是接箍圆柱密封面，9是内抗 扭矩台肩的内凹弧面，10是管体端部的圆柱密封面。
具体实施方式下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。 实施例1 : 如图2所示，油管或套管等石油钢管的接头结构包括第一管体2、第二管体3和连 接上述两段管体的接箍l。 第一管体2、第二管体3的管体端部分别有一段圆锥螺纹面和圆柱密封面(为便于 区分，分别称之为管体圆锥螺纹面4和管体圆柱密封面)，接箍1的中部内凸为内抗扭矩台 肩7，接箍内壁面与该内抗扭矩台肩7两侧相交处分别为一段圆柱密封面(为便于区分，称 之为接箍圆柱密封面8)。内抗扭矩台肩7的两侧，与每段接箍圆柱密封面8连接有一段接 箍圆锥螺纹面5。第一管体2、第二管体3的管体端部上的管体圆锥螺纹面4与接箍上的接 箍圆锥螺纹面5过盈配合，管体圆柱密封面10与接箍圆柱密封面8过盈配合。 如图2所示，接箍1的内抗扭矩台肩7的内壁面与第一管体2、第二管体3的内壁 面平齐。 内抗扭矩台肩7的两侧面与垂直面的夹角为-45° 45° 。 从图2的右面示意可以看出，在接箍1与第一管体2机紧到位后，接箍1的接箍圆 锥螺纹面、接箍圆柱密封面与第一管体2的管体圆锥螺纹面、管体圆柱密封面分别过盈配 合，形成主密封面，而且内抗扭矩台肩7的侧面与第一管体2的端面紧密贴合，形成副密封 面。这样，每一管体接头即可形成圆柱面与圆柱面的密封、内抗扭矩台肩与管端的密封、螺 纹与螺纹的密封共三重密封结构，从而实现其气密封结构。 实施例2: 如图3所示，接箍1的内抗扭矩台肩7两侧面设置有内凹弧面9，第一管体2、第二管体3的端部设置有与内凹弧面9相匹配的外凸弧面6。其它结构如图2所示的实施例1。 相比实施例l，管体端部与内抗扭矩台肩7之间形成的弧面贴合相比平面贴合，一 方面是密封路径更长，另一方面密封的贴合度更好，可以进一步提高密封效果。 实施例3 : 除管体和接箍上相对应的圆锥螺纹面采用如图4所示的偏梯形螺纹外，其它结构 可以是如图2所示的实施例1，也可以是如图3所示的实施例2。 其中，如图4所示，承载面角度a可以取-25° 15° ，导向面角度P可以取 5° 45° ，螺纹牙数4 8牙/英寸，螺纹高度h为1 2mm。 上述各参数的取值例如下
;导向面角度P可以取45'
可以取-25:
;螺纹牙数4牙/英寸；
可以取-10° ;导向面角度13可以取25° ;螺纹牙数5牙/英寸；
可以取5°;导向面角度13可以取10° ;螺纹牙数6牙/英寸；螺
可以取15°;导向面角度P可以取8。；螺纹牙数8牙/英寸；螺 承载面角度< 螺纹高度h为2mm ; 或是 承载面角度< 螺纹高度h为1. 6mm ; 或是 承载面角度< 纹高度h为1. 2mm ; 或是 承载面角度< 纹高度h为lmm。 还可以根据实际需要，取其它适宜的值。 上述各实施例中，为提高本实用新型的通用性，各螺纹面的螺纹可以采用符合API 标准的普通螺纹或根据需要采用各种改进的偏梯形螺纹。 本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥 的特征或步骤以外，均可以以任何方式组合。 本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙 述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只 是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本 实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型 的保护范围之内。
权利要求一种油管或套管的气密封接头结构，包括需要连接的两段管体和连接该两段管体的接箍，其特征在于，所述接箍的中部具有内抗扭矩台肩，接箍内壁面与该内抗扭矩台肩两侧相交处分别为一段圆柱密封面，管体公螺纹端的端口有一段与之匹配的管体圆柱密封面。
2. 如权利要求1所述一种油管或套管的气密封接头结构，其特征在于，所述内抗扭矩 台肩的两侧面分别设置有内凹弧面，两段管体的端口设置有与该内凹弧面匹配的外凸弧 面。
3. 如权利要求1或2所述一种油管或套管的气密封接头结构，其特征在于，所述接箍内 壁面位于内抗扭矩台肩两边的部分，与圆柱密封面连接有一段圆锥螺纹面，两段管体的公 螺纹端分别有一段与该圆锥螺纹面匹配的管体圆锥螺纹面，上述接箍内壁面的圆锥螺纹面 和管体圆锥螺纹面为过盈配合。
4. 如权利要求3所述一种油管或套管的气密封接头结构，其特征在于，所述接箍圆柱 密封面位于其圆锥螺纹面的内端；所述管体圆柱密封面位于其圆锥螺纹面的外端。
5. 如权利要求4所述一种油管或套管的气密封接头结构，其特征在于，所述接箍的内 抗扭矩台肩的内壁与两段管体的内壁平齐。
6. 如权利要求5所述一种油管或套管的气密封接头结构，其特征在于，所述螺纹面的 螺纹为符合API标准的通用螺纹。
7. 如权利要求5所述一种油管或套管的气密封接头结构，其特征在于，所述螺纹面的 螺纹为改进偏梯形螺纹。
8. 如权利要求1所述一种油管或套管的气密封接头结构，其特征在于，所述内抗扭矩 台肩的两个侧面与垂直面的夹角为45。 45° 。
9. 如权利要求7所述一种油管或套管的气密封接头结构，其特征在于，所述改进偏梯 形螺纹的承载面角度为25。 15° ;导向面角度为5。 45° ;螺纹牙数为4 8牙/英 寸；螺纹高度为1 2mm。
专利摘要本实用新型公开一种油管或套管的气密封接头结构，涉及石油钻采领域中使用的油管或套管等钢管产品，目的是解决现有接头结构密封效果存在缺陷和技术要求高的问题，实现接头与接箍的连接达到气密封性能，包括需要连接的两段管体和连接该两段管体的接箍，接箍的中部具有内抗扭矩台肩，接箍内壁面与该内抗扭矩台肩两侧相交处分别为一段圆柱密封面，管体公螺纹端的端口有一段与之过盈配合的管体圆柱密封面；内抗扭矩台肩的两侧面分别设置有内凹弧面，两段管体的端口设置有与该内凹弧面匹配的外凸弧面；接箍内壁面位于内抗扭矩台肩两边的部分，与圆柱密封面连接有一段圆锥螺纹面，两段管体的公螺纹端分别有一段与该圆锥螺纹面过盈配合的管体圆锥螺纹面。
文档编号E21B17/042GK201496000SQ20092030842
公开日2010年6月2日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年8月20日
发明者朱毅科, 李劲松, 邵登泉 申请人:四川华工石油钢管有限责任公司