专利名称：带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种石油套管，特别是一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍 式石油套管，属于油井管螺纹连接技术领域。
背景技术：
目前油田使用的石油套管，大多采用API圆螺纹或偏梯形螺纹连接。采用这种连 接方式，接箍外径大于管体外径，接箍内径也大于管体内径。这种连接方式可以满足一般使 用要求，但在某些特殊要求下无法使用，因此，API标准也提供了无接箍的直连型套管设计 图纸，但这种设计存在以下缺陷①管体外径大于127mm ；②采用螺纹密封，密封效果差；③ 加工、检测困难。因此该设计没有得到广泛应用。①螺纹连接部分的外径大于管体外径， 不满足某些钻井要求；②只有一个扭矩台肩，抗过扭矩能力较差；③没有金属/金属密封结 构，密封效果不好；④螺纹为偏梯形螺纹，易发生粘扣。
发明内容本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种连接螺纹内、外径与管体内、外径基 本平齐的带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管。这种套管没有接箍，内、外螺纹直接 加工在管体上，最大限度地减小了因接箍带来的几何尺寸较大的问题；同时这种套管密封 性能好，连接强度较高，抗过扭矩能力强，能够满足固井间隙小、修井时开窗侧钻等的使用 条件。本实用新型的目的是这样实现的一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套 管，所述石油套管包含有管体以及直接加工于其上的连接螺纹，连接螺纹的内外径与管体 的内外径相匹配，连接螺纹拧紧后形成内扭矩台肩和外扭矩台肩，且在接近内扭矩台肩处 设有密封面，连接螺纹为变螺距偏梯形螺纹。本实用新型带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，所述密封面为锥面/ 锥面密封结构，所述连接螺纹齿高Imm 1.575mm，导向面角度10° 40 °，承载面角 度-10° 3°，所述连接螺纹的锥度为1 16。本实用新型带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，连接螺纹分为Li、L2和 L3三段，所述L3段的螺距大于Ll段的螺距，所述Ll段的螺距大于L2段的螺距。本实用新型带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，Ll段的螺距为等螺距， L2和L3段的螺距为变螺距；所述管体外径为4. 5 9. 625英寸时，连接螺纹Ll段的螺距 为5. 08mm，所述管体外径为10. 75 13. 375英寸时，连接螺纹Ll段的螺距为6. 35mm。本实用新型的有益效果是本实用新型石油套管连接后，有内、外两个扭矩台肩，其中外扭矩台肩为主台肩， 上扣时外台肩首先接触，承担一定扭矩，当扭矩较大时，外台肩部分屈服，内台肩承担过大 的扭矩。克服了现有技术中一个扭矩台肩抗扭矩能力低的缺点。在接近内台肩处设计有金属/金属密封结构。使螺纹不再承担密封功能，只承担连接功能，为优化螺纹设计提供了更加广阔的空间。同时，螺纹密封为非接触式密封，必须 依靠螺纹脂填充间隙才起到密封作用，而金属/金属密封为接触式密封，密封能力大大增 强。同时，变螺距是增加接近内螺纹段的螺纹螺距，而外螺纹不变，这样螺纹中间部位 传递绝大部分的拉伸载荷，峰值载荷比普通螺纹的载荷要低，从而减少内螺纹向外胀大和 螺纹脱扣的危险。因此，螺纹采用连接改进的变螺距偏梯形螺纹形式后，连接效率高、不粘 扣且寿命长。目前API标准的直连型套管，螺纹的齿形分完整齿型和不完整齿型两部分，虽然 螺纹总长度较长，但螺纹有效长度较短。本实用新型的螺纹全部为完整齿形，使有效螺纹长 度加大，保证了套管所需的强度。
图1为本实用新型结构示意图。图中管体1、连接螺纹2、外扭矩台肩3、内扭矩台肩4、密封面5。
具体实施方式
参见图1，本实用新型涉及一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，所述 石油套管包含有管体1以及直接加工于其上的连接螺纹2，所述连接螺纹2为变螺距偏梯形 螺纹，连接螺纹2的内外径与管体1的内外径相匹配，连接螺纹2拧紧后形成内扭矩台肩4 和外扭矩台肩3，且在接近内扭矩台肩4处设有密封面5，该密封面5为锥面/锥面密封结 构。
权利要求一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，所述石油套管包含有管体(1)以及直接加工于其上的连接螺纹(2)，连接螺纹(2)的内外径与管体(1)的内外径相匹配，连接螺纹(2)拧紧后形成内扭矩台肩(4)和外扭矩台肩(3)，且在接近内扭矩台肩(4)处设有密封面(5)，其特征在于连接螺纹(2)为变螺距偏梯形螺纹。
2.如权利要求1所述一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，其特征在于 所述密封面(5)为锥面/锥面密封结构，所述连接螺纹(2)齿高Imm 1. 575mm，导向面角 度10° 40°，承载面角度-10° 3°，所述连接螺纹(2)的锥度为1 16。
3.如权利要求1或2所述一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，其特征在 于连接螺纹⑵分为L1、L2和L3三段，所述L3段的螺距大于Ll段的螺距，所述Ll段的 螺距大于L2段的螺距。
4.如权利要求3所述一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，其特征在于 Ll段的螺距为等螺距，L2和L3段的螺距为变螺距；所述管体(1)外径为4. 5 9. 625英寸 时，连接螺纹(2) Ll段的螺距为5. 08mm，所述管体(1)外径为10. 75 13. 375英寸时，连 接螺纹(2) Ll段的螺距为6. 35mm。
专利摘要本实用新型涉及一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，所述石油套管包含有管体(1)以及直接加工于其上的连接螺纹(2)，其特征在于连接螺纹(2)的内外径与管体(1)的内外径相匹配，连接螺纹(2)拧紧后形成内扭矩台肩(4)和外扭矩台肩(3)，且在接近内扭矩台肩(4)处设有密封面(5)。本实用新型带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，这种套管没有接箍，内、外螺纹直接加工在管体上，最大限度地减小了因接箍带来的几何尺寸较大的问题；同时这种套管密封性能好，连接强度较高，抗过扭矩能力强，能够满足固井间隙小、修井时开窗侧钻等的使用条件。
文档编号E21B17/08GK201756921SQ20102028157
公开日2011年3月9日 申请日期2010年8月2日 优先权日2010年8月2日
发明者杨林 申请人:杨林