专利名称：一种膨胀管螺纹连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油开采领域，尤其涉及一种膨胀管螺纹连接结构。
背景技术：
目前，在石油开采领域中，随着膨胀管技术的不断推广，膨胀管技术在油田现场应用井次迅速加大。在多根膨胀管进行膨胀作业的过程中，膨胀管之间的螺纹连接强度与密封性是保证施工安全可靠的关键，但由于目前大多数膨胀管壁较薄，导致膨胀管螺纹设计中母螺纹环形凹槽壁厚非常薄弱。当膨胀工具通过膨胀管的螺纹连接处时，螺纹连接处的螺纹受到液压力所产生的轴向载荷较大，这样在发生塑性变形后母螺纹处很容易产生应力集中，造成螺纹受损和密封失效，甚至导致重大的井下事故。有鉴于上述现有技术存在的缺点，本设计人基于从事相关设计及现场经验和专业知识，积极加以改进和创新，以期实现一种能够提高长段膨胀管连接处螺纹连接强度与密封性，从而降低施工风险、增强施工的安全可靠性的膨胀管螺纹连接结构。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够提高长段膨胀管连接处螺纹连接强度与密封性，从而降低施工风险、增强施工的安全可靠性的膨胀管螺纹连接结构。为解决上述问题，本实用新型提供了一种膨胀管螺纹连接结构，包括第一膨胀管和第二膨胀管，所述第一膨胀管的端部和所述第二膨胀管的端部相连接，所述第一膨胀管的连接端设有第一扩径部，所述第二膨胀管的连接端设有第二扩径部，所述第二扩径部套接于所述第一扩径部外侧，所述第一扩径部的外壁上开设有公螺纹段，所述第二扩径部的内壁上开设有母螺纹段，所述公螺纹段与所述母螺纹段相配合螺接。如上所述的膨胀管螺纹连接结构，其中，在所述第一扩径部伸入所述第二扩径部的一端设有轴向环形凸台，在所述第二扩径部内壁上开设有能容纳所述轴向环形凸台的轴向环形凹槽，所述轴向环形凸台插接于所述轴向环形凹槽中。如上所述的膨胀管螺纹连接结构，其中，所述第一扩径部的扩径量为所述第一膨胀管内径的至3.5%。如上所述的膨胀管螺纹连接结构，其中，所述第二扩径部的扩径量为所述第二膨胀管内径的1.5%至4%。如上所述的膨胀管螺纹连接结构，其中，在所述第二扩径部的内壁上开设有环形容置槽，在所述容置槽内设有密封圈，所述密封圈夹紧于所述第一扩径部和所述第二扩径部之间。如上所述的膨胀管螺纹连接结构，其中，所述第一扩径部的壁厚与所述第一膨胀管的壁厚相等；所述第二扩径部的壁厚与所述第二膨胀管的壁厚相等。根据上述方案，本实用新型相对于现有结构的效果是显著的1、本实用新型在第一膨胀管和第二膨胀管的相连接的端部分别扩径，扩径后膨胀管母螺纹内、外径要大于膨胀管公螺纹外、内径，与现有技术中，母螺纹与公螺纹配合时，螺纹结构是外径端面平行相比，本实用新型由于扩径后膨胀管母螺纹内、外径要大于膨胀管公螺纹外、内径尺寸大0. 5mm 1. 5mm，这样，在螺纹配合时，增加了螺纹重叠厚度，从而提高了螺纹连接强度，降低了因应力集中所导致的螺纹断裂及密封失效等风险。2、由于扩径部的内径大于膨胀管的内径，在打压膨胀时，膨胀工具通过膨胀螺纹连接段时膨胀率低于通过膨胀管体时膨胀率，降低了膨胀螺纹连接段膨胀压力。3、本实用新型通过轴向环形凸台与轴向环形凹槽插接配合，避免了膨胀过程中由于液压力与上提力所造成的螺纹结合面错动而造成胀后膨胀管内壁产生缩径现象的发生。
图1为本实用新型膨胀管螺纹连接结构的结构示意图；图2为图1的A部分的局部放大结构示意图。附图标记说明1-第一膨胀管；11-第一扩径部；12-公螺纹段；13-轴向环形凸台；2-第二膨胀管；21-第二扩径部；22-母螺纹段；23-轴向环形凹槽；3-环形容置槽；4-密封圈。
具体实施方式
请参考图1，为本实用新型膨胀管螺纹连接结构的结构示意图。如图所示，本实用新型提出的膨胀管螺纹连接结构包括，第一膨胀管1和第二膨胀管2，所述第一膨胀管1的端部和所述第二膨胀管2的端部相连接，所述第一膨胀管1的连接端设有第一扩径部11，所述第二膨胀管2的连接端设有第二扩径部21，所述第一扩径部11呈外径渐缩状轴向延伸， 而第二扩径部21呈内径渐扩状轴向延伸，使得所述第二扩径部21套接于所述第一扩径11 部外侧。在本实用新型中，所述第一扩径部11的外壁上加工有公螺纹段12 ；相对应地，所述第二扩径部21的内壁上加工有母螺纹段22，所述母螺纹段22的母螺纹内、外径分别大于所述公螺纹段12的公螺纹外、内径，以保证所述公螺纹段12与所述母螺纹段22相配合螺接， 并且，扩径后膨胀管母螺纹内、外径要大于膨胀管公螺纹外、内径尺寸大0. 5mm 1. 5mm，这样，在螺纹配合时，增加了螺纹重叠厚度，从而提高了螺纹连接强度，降低了因应力集中所导致的螺纹断裂及密封失效等风险。本实用新型通过上述结构，使得多根膨胀管能够依次通过扩径部的螺纹相连接，满足了油井作业时对膨胀管长度的要求。与现有技术相比，本实用新型在扩径的连接端部上设置相互配合的公螺纹和母螺纹结构，使得当膨胀工具通过膨胀管的螺纹连接处时，由于增大了膨胀工具与膨胀管的螺纹连接处之间的间隙，扩径越大， 扩径部的内径越大，膨胀工具通过膨胀螺纹结合处时所需要的膨胀量就越小，因此膨胀工具的膨胀率越小，减小了液压力对膨胀螺纹所产生的轴向载荷，从而减轻了螺纹的损伤，降低了密封失效的机会，降低了施工风险，增强了施工的安全可靠性。进一步地，请参看图2，为图1的A部分的局部放大结构示意图。如图所示，在所述第一扩径部11伸入所述第二扩径部21的一端设有轴向环形凸台13，在所述第二扩径部21 内壁上开设有能容纳所述轴向环形凸台13的轴向环形凹槽23，所述轴向环形凸台13插接于所述轴向环形凹槽23中。这样，可以避免膨胀过程中由于液压力与上提力所造成的螺纹结合面错动，而导致胀后膨胀管内壁产生缩径现象的产生。进一步地，如图2所示，在所述第二扩径部21的内壁上开设有环形容置槽3，在所述容置槽3内设有密封圈4，密封圈4略直径大于环形容置槽3的槽深，使得所述密封圈4 夹紧于所述第一扩径部11和所述第二扩径部21之间，起到密封的作用。在本实用新型中，所述第一扩径部11的扩径量为所述第一膨胀管1内径的至 3.5%。所述第二扩径部21的扩径量为所述第二膨胀管2内径的1.5%至4%。其中扩径量为扩径部内径与其对应的膨胀管内径之差。但是，在设计时，扩径部的最大外径应小于膨胀管发射腔最大外径，且要保持扩径部膨胀后与抽油套管或岩层留有适当的间隙，以避免在膨胀过程中扩径部与套管产生过盈配合而造成施工风险。在本实用新型中，所述第一扩径部11的壁厚与所述第一膨胀管1的壁厚相等；所述第二扩径部21的壁厚与所述第二膨胀管2的壁厚相等。这样，起到简化制造工艺，降低制造成本的作用。本实用新型在制造时，在第一膨胀管1和第二膨胀管2的相连接的端部分别扩径， 在第一膨胀管1的扩径部11处加工膨胀公螺纹段12，在第二膨胀管2的扩径部21处加工膨胀母螺纹段22，扩径后膨胀管母螺纹内、外径要大于膨胀管公螺纹外、内径，并增加了膨胀螺纹连接厚度，提高了其强度，从而降低了因应力集中所导致的螺纹断裂及密封失效等风险。由于扩径部的内径大于膨胀管的内径，在打压膨胀时，膨胀工具通过膨胀螺纹连接段时膨胀率低于通过膨胀管体时膨胀率，降低了膨胀螺纹连接段膨胀压力。并且，本实用新型在所述第一扩径部11伸入所述第二扩径部21的一端设有轴向环形凸台13，在所述第二扩径部21内壁上开设有能容纳所述轴向环形凸台13的轴向环形凹槽23，膨胀公螺纹12与膨胀母螺纹22配合拧紧后，膨胀公螺纹段12端部轴向环形插接凸台13插接在轴向环形凹槽 23内，避免了膨胀过程中由于液压力与上提力所造成的螺纹结合面错动而造成胀后膨胀管内壁产生缩径现象的发生。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种膨胀管螺纹连接结构，其特征在于，所述膨胀管螺纹连接结构包括，第一膨胀管和第二膨胀管，所述第一膨胀管的端部和所述第二膨胀管的端部相连接，所述第一膨胀管的连接端设有第一扩径部，所述第二膨胀管的连接端设有第二扩径部，所述第二扩径部套接于所述第一扩径部外侧，所述第一扩径部的外壁上开设有公螺纹段，所述第二扩径部的内壁上开设有母螺纹段，所述公螺纹段与所述母螺纹段相配合螺接。
2.如权利要求1所述的膨胀管螺纹连接结构，其特征在于，在所述第一扩径部伸入所述第二扩径部的一端设有轴向环形凸台，在所述第二扩径部内壁上开设有能容纳所述轴向环形凸台的轴向环形凹槽，所述轴向环形凸台插接于所述轴向环形凹槽中。
3.如权利要求1或2所述的膨胀管螺纹连接结构，其特征在于，所述第一扩径部的扩径量为所述第一膨胀管内径的至3.5%。
4.如权利要求1或2所述的膨胀管螺纹连接结构，其特征在于，所述第二扩径部的扩径量为所述第二膨胀管内径的1. 5%至4%。
5.如权利要求1或2所述的膨胀管螺纹连接结构，其特征在于，在所述第二扩径部的内壁上开设有环形容置槽，在所述容置槽内设有密封圈，所述密封圈夹紧于所述第一扩径部和所述第二扩径部之间。
6.如权利要求1或2所述的膨胀管螺纹连接结构，其特征在于，所述第一扩径部的壁厚与所述第一膨胀管的壁厚相等；所述第二扩径部的壁厚与所述第二膨胀管的壁厚相等。
专利摘要本实用新型公开了一种膨胀管螺纹连接结构，包括第一膨胀管和第二膨胀管，所述第一膨胀管的端部和所述第二膨胀管的端部相连接，所述第一膨胀管的连接端设有第一扩径部，所述第二膨胀管的连接端设有第二扩径部，所述第二扩径部套接于所述第一扩径部外侧，所述第一扩径部的外壁上开设有公螺纹段，所述第二扩径部的内壁上开设有母螺纹段，所述公螺纹段与所述母螺纹段相配合螺接。本实用新型具有提高长段膨胀管连接处螺纹连接强度与密封性，从而降低施工风险、增强施工的安全可靠性的优点。特别适用于对套损井补贴以及石油钻井、完井作业。
文档编号E21B17/02GK202140031SQ20112025529
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月19日 优先权日2011年7月19日
发明者孙强, 张立新, 李涛, 李益良, 毕秀玲, 王玉明, 陈强, 韩伟业 申请人:中国石油天然气股份有限公司