专利名称：油管螺纹连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及油管螺纹连接技术领域，具体地说，涉及一种油管螺纹连接结构。 主要在石油天然气工业中油气田使用，应用于深井、超深井、高压气井、超高温井、定向井等要求连接强度和密封性能较高的油气井。
背景技术：
API (美国石油学会)普遍采用锥度螺纹作为油井管螺纹连接，这种锥度螺纹是将三角形螺纹的顶部加工成圆形并从1/32到1/16的范围内改变螺纹的锥度而形成的，这种螺纹可提高螺纹切削加工中的最终精度，减少作用在螺纹上的应力集中现象，减少在夹持、 运输、拧接工作时螺纹部分损坏的危险程度，但是这种螺纹在承受纵向拉力时，因其承载面的角度达到30°，故承载效率较差，容易产生脱扣现象。对于需要高强度连接的油管，API 公开了一种两端加厚的油管螺纹连接件，管子两端通过锻压的方式使管端壁厚增加，从而提高螺纹连接部位的强度。从API标准中可以知道，加厚油管螺纹连接强度可以达到管体的强度。但是增加一道墩粗的加工程序必然提高生产成本，对于墩粗后需要热处理的管子来说，生产成本更高。对于使用过程来说，螺纹连接的扭矩本来就比不加厚油管大，如果没有良好的扭矩控制装置，容易造成螺纹因承受过高的扭矩而粘扣失效。对于油田用户来说， 加厚油管螺纹失效后，由于加厚端长度不足，不易返修成加厚油管继续使用，只能切除端部加厚段，用作不加厚油管。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种螺纹连接强度高、密封性能好、上扣容易且不易脱扣、抗粘扣性好、抗过扭矩强的油管螺纹连接结构。本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种油管螺纹连接结构，由具有外螺纹的油管端头和具有内螺纹的管接头旋接而成，所述油管端头和所述管接头所采用的螺纹均为圆形锥螺纹，所述油管端头的头部设置有外扭矩台阶，所述管接头上设置有与该外扭矩台阶配合的内扭矩台阶。所述油管端头的外扭矩台阶与所述管接头的内扭矩台阶通过直面接触。本实用新型具有的优点和积极效果是1)该螺纹油管连接结构主密封部分通过圆形螺纹本身的特点实现，副密封通过油管端头的外扭矩台阶和管接头的内扭矩台阶的过盈配合实现。油管端头的外扭矩台阶和管接头的内扭矩台阶相配合，不仅便于精确控制上扣的位置，而且有助于进一步提高密封的
可靠性。2)该油管连接结构在上、卸扣过程中螺纹主要起连接作用，动拧扭矩拧紧力矩只有少量作用在螺纹上，大量的拧紧力矩作用在油管端头的外扭矩台阶与管接头上设置的内扭矩台阶上，因此大大提高了螺纹抗粘扣能力和抗过扭矩能力。3)内孔部分设计上采用外螺纹件与内螺纹件的内孔平直过渡，可使流体在管柱内通过时流速稳定，避免对连接部位产生涡流冲刷现象。综上所述，本实用新型螺纹连接强度高；密封性能好；上扣容易，不易错扣；抗粘扣性好；抗过扭矩能力强；上扣后，连接部位应力低；连接部位内孔平直过渡，可使流体在管柱内通过时流速稳定，避免对连接部位产生涡流冲刷现象。
图1为本实用新型的剖视结构示意图；图2是图1的半部放大示意图；图3是本实用新型形成的螺纹副的局部放大示意图。图中1、油管端头，2、管接头，3、外扭矩台阶，4、内扭矩台阶。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下油田使用油管的主要规格有2-3/8 ‘‘ (60. 32mm)、2-7/8 ‘‘ (73. 02mm)、 3-1/2" (88.90mm)、4〃 (101. 60mm)、(114. 30mm)等，以 2-7/8"和 3-1/2〃 规格最常用。下面的具体说明，以常用规格3-1/2" (88. 90X6. 45mm)的油管，钢级为N80-Q为例，对油管特殊螺纹连接设计的特点加以说明请参阅图1 图3，一种油管螺纹连接结构，具有外螺纹的油管端头1和具有内螺纹的管接头2旋接而成，油管端头1和管接头2所采用的螺纹均为非API标准的圆形锥螺纹，油管端头1的头部设有90°外扭矩台阶，管接头2上设置有与该外扭矩台阶3配合的 90°内扭矩台阶4。油管端头1和管接头2旋接形成螺纹副，螺纹副的相对侧面能同时接触，径向间隙不大于API标准圆螺纹间隙。该螺纹油管连接结构是根据API 5B标准圆形螺纹密封性好的特点，依据API标准圆形螺纹的设计原理，采用螺距P为4. 23mm (6牙/in)、锥度为1 16 (0. 0625in/in)、螺纹高度h为1mm、导向面角度α为45°、承载面角度β为1°的有别于API标准的圆形螺纹尺寸参数设计，使螺纹部分的连接强度达到或超过管体本身的强度。该螺纹油管连接结构采用管端定径后镗孔加工工艺，使管体原有内孔d = 62mm、 定径部分管体镗孔dl = 61mm及接箍通孔d2 = 61mm，三者内孔平滑过渡。尽管上面结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式
，上述的具体实施方式
仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种油管螺纹连接结构，由具有外螺纹的油管端头(1)和具有内螺纹的管接头(2) 旋接而成，其特征在于，所述油管端头(1)和所述管接头( 所采用的螺纹均为圆形锥螺纹，所述油管端头(1)的头部设置有外扭矩台阶(3)，所述管接头( 上设置有与该外扭矩台阶⑶配合的内扭矩台阶0)。
2.根据权利要求1所述的油管螺纹连接结构，其特征在于，所述油管端头(1)的外扭矩台阶C3)与所述管接头O)的内扭矩台阶(4)通过直面接触。
专利摘要本实用新型公开了一种油管螺纹连接结构，由具有外螺纹的油管端头和具有内螺纹的管接头旋接而成，所述油管端头和所述管接头所采用的螺纹均为圆形锥螺纹，所述油管端头的头部设置有外扭矩台阶，所述管接头上设置有与该外扭矩台阶配合的内扭矩台阶。本实用新型螺纹连接强度高；密封性能好；上扣容易，不易错扣；抗粘扣性好；抗过扭矩能力强；上扣后，连接部位应力低；连接部位内孔平直过渡，可使流体在管柱内通过时流速稳定，避免对连接部位产生涡流冲刷现象。
文档编号E21B17/02GK202266200SQ20112039263
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月14日 优先权日2011年10月14日
发明者侯强, 司磊, 吕刚, 徐德平, 李同磊, 李尧, 石海, 肖有为, 蒋帅 申请人:中国海洋石油总公司, 中海油能源发展股份有限公司