专利名称：一种稠油热采井用多结构螺纹连接套管管柱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于石油工业井下螺纹连接的套管管柱，特别是一种稠油热采井用多结构螺纹连接套管管柱，在套管管体和接箍本体的连接端设有多种结构，可提高套管管柱的抗过扭能力和密封性能。
背景技术：
稠油热采井套管较普通油井套管承受更为复杂的应力，其特殊性在于承受注蒸汽引起的高温问题。在蒸汽吞吐开采阶段，不论是注汽井或生产井，都要进行注蒸汽吞吐采油。虽然注蒸汽时，井筒中必须下入隔热油管及耐热封隔器，以减少井筒热损失并保护套管，但是，往往在封隔器失效、隔热管柱局部损坏或老化等情况下，注蒸汽温度高达25(T350°C，套管温度就会达到25(T300°C，受热伸长，超过了压缩应力极限值。当停止注汽 后，在冷却过程中，套管收缩，引起超过拉应力极限值。目前，绝大多数稠油热采井采用常规的API偏梯螺纹套管，在反复多次的套管伸长、收缩过程中，螺纹连接松动、泄漏甚至滑脱，导致套管损坏。而在油层井段部分的套管管柱，直接暴露于高温蒸汽中，套管接箍的密封性受到影响，更易损坏。为了克服这一问题，国内外开发了多种套管管体与接箍本体的特殊连接螺纹，但大多存在成本高、加工难度大、检测困难等问题，热采井用套管特殊连接螺纹的推广受到制约。因此，急需开发一种更适合稠油热采井的更经济的螺纹连接管柱。
发明内容本实用新型的目的是提供一种稠油热采井用多结构螺纹连接套管管柱，解决热采井用套管管柱连接处因热应力作用发生松动、密封能力差、泄漏甚至脱扣的问题。本实用新型是这样实现的一种稠油热采井用多结构螺纹连接套管管柱包括设有外螺纹的套管管体和设有内螺纹的接箍本体，套管管体两端与接箍本体连接。套管管体由外向内依次设置有外扭矩台肩、外密封面和外螺纹，外密封面与外螺纹之间设置有外圆柱段；接箍本体由内腔根部向外依次设置有内扭矩台肩、内密封面和内螺纹，内密封面与内螺纹之间还设置有内圆柱段。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的效果接箍本体和套管管体的内、外扭矩台肩提高了螺纹结构的抗过扭能力，有效降低套管管柱变形对内、外密封面的影响，同时也提高了上扣定位的准确性和可靠性，便于现场上扣控制。套管管体与接箍本体以一定的扭矩旋合后，将形成双重金属密封。在管体端部由外向内依次为外扭矩台肩、外密封面和外圆柱段多种结构，可显著提高螺纹连接在稠油热采环境下的密封可靠性；管体外圆柱段和接箍本体内圆柱段之间的配合间隙可储存多余的螺纹脂，有效降低螺纹脂堆积对密封接触压力带来的不利影响。内、外密封面便于加工和测量，同时本套管管柱的部件可与API偏梯螺纹套管管柱部件实现互换。在加工中，可使用现有刀具、量具加工，大大降低了生产成本和使用成本。
图I是本实用新型套管管体外螺纹端的结构示意图。图2是本实用新型接箍本体内螺纹端的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图详述实用新型，参见图I和图2。一种稠油热采井用多结构螺纹连接套管管柱包括设有外螺纹5的套管管体I和设有内螺纹9的接箍本体2，套管管体I两端与接箍本体2连接。套管管体I由外向内依次设置有外扭矩台肩3、外密封面4和外螺纹5，外密封面4与外螺纹5之间设置有外圆柱段6 ;接箍本体2由内腔根部向外依次设置有内扭矩台肩7、内密封面8和内螺纹9，内密封面8与内螺纹9之间还设置有内圆柱段10。套管管体I与接箍本体2对应的外圆柱段6和内圆柱段10之间设有配合间隙，其配合间隙设定在1.5mm-1.6mm之间。外密封面4和内密封面8均为锥面，锥度为1:10。外螺纹5和内 螺纹9均为偏梯螺纹。可与API偏梯套管实现完全互换，使用现有刀具、量具即可加工，大大降低了生产成本和使用成本。就套管的外径、壁厚和钢级而言可以根据实际需要，采用Φ177. 8X9. 19mmFRT110H稠油热采井用套管、Φ139. 7X9. 17mm FRT100H稠油热采井用套管等管材加工。套管管体I及接箍本体2的几何尺寸按照API 5CT标准执行。具体加工时，套管管体I的端面为外扭矩台肩3，该台肩面垂直于管体轴线，即在图I中外扭矩台肩3与竖直方向的夹角为0°。同样，接箍本体2的内腔根部内扭矩台肩7的形状与套管管体I的外扭矩台肩3相应；套管管体I的外密封面4是外端部直径小的锥形面，其锥度为1:10。同样，在接箍本体2的内壁中的内密封面8与外密封面4的形状对应，是内腔根部内径小的锥形面，其其锥度为1:10。套管管体I的外螺纹5和接箍本体2的内螺纹9为API偏梯螺纹，每英寸5牙螺纹，螺纹锥度1:16，螺纹牙型高度I. 575mm。套管管体I和接箍本体2以一定的扭矩旋合后，外扭矩台肩3和内扭矩台肩7配合构成主扭矩台肩，实现精确上扣，同时兼备密封功能；接箍本体2的内螺纹9完全覆盖套管管体I的外螺纹5的末端，即零尾扣，大大降低了螺纹结构的腐蚀敏感性。套管管体I与接箍本体2对应的外圆柱段6和内圆柱段10的间隙为I. 56_，储存多余的螺纹脂，有效降低螺纹脂堆积对螺纹密封接触应力带来的影响。
权利要求1.一种稠油热采井用多结构螺纹连接套管管柱，包括设有外螺纹(5)的套管管体(I)和设有内螺纹(9)的接箍本体(2)，套管管体(I)两端与接箍本体(2)连接，其特征在于，所述套管管体(I)由外向内依次设置有外扭矩台肩(3)、外密封面(4)和外螺纹(5)，外密封面⑷与外螺纹(5)之间设置有外圆柱段(6);接箍本体(2)由内腔根部向外依次设置有内扭矩台肩(7)、内密封面⑶和内螺纹(9)，内密封面⑶与内螺纹(9)之间还设置有内圆柱段(10)。
2.根据权利要求I所述的一种稠油热采井用多结构螺纹连接套管管柱，其特征是，所述的套管管体(I)与接箍本体(2)对应的外圆柱段(6)和内圆柱段(10)之间设有配合间隙，其配合间隙设定在I. 5mm-1. 6mm之间。
3.根据权利要求2所述的一种稠油热采井用多结构螺纹连接套管管柱，其特征是，所述的外密封面(4)和内密封面(8)均为锥面，锥度为1:10。
4.根据权利要求2或3所述的一种稠油热采井套管用特殊螺纹连接结构，其特征在于，外螺纹(5)和内螺纹(9)均为API偏梯螺纹。
专利摘要本实用新型公开的是一种稠油热采井用多结构螺纹连接套管管柱，在套管管体和接箍本体的连接端设有多种结构，可提高套管管柱的抗过扭能力和密封性能。本管柱包括设有外螺纹的套管管体和设有内螺纹的接箍本体，套管管体两端与接箍本体连接。套管管体由外向内依次设置有外扭矩台肩、外密封面和外螺纹，外密封面与外螺纹之间设置有外圆柱段；接箍本体由内腔根部向外依次设置有内扭矩台肩、内密封面和内螺纹，内密封面与内螺纹之间还设置有内圆柱段。接箍本体和套管管体的内、外扭矩台肩提高了螺纹结构的抗过扭能力，有效降低套管管柱变形对内、外密封面的影响，同时也提高了上扣定位的准确性和可靠性，便于现场上扣控制。
文档编号E21B17/00GK202689957SQ201220315070
公开日2013年1月23日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者沈忠华, 张始伟, 王绪华, 高国兴 申请人:胜利油田孚瑞特石油钢管有限公司, 胜利油田孚瑞特石油装备有限责任公司