一种极高抗扭螺纹连接装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种极高抗扭螺纹连接装置，包括具有外螺纹外台肩面、外螺纹段和外螺纹前端台肩面的外螺纹接头，以及具有内螺纹内端面、内螺纹段和内螺纹外密封面的内螺纹接头，所述的螺纹连接装置具有四个面接触，使用时内螺纹外密封面和外螺纹外台肩面接触，内螺纹内端面和外螺纹前端台肩面接触；优点是降低了接头外径的情况下，提高了螺纹连接的抗扭强度；与API常规螺纹相比，抗扭强度提高了50%—70%左右，可以满足日益复杂的钻井需求。
【专利说明】一种极高抗扭螺纹连接装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种在油气井钻探过程中使用的螺纹连接，尤其是一种极高抗扭螺纹连接装置。
【背景技术】
[0002]在石油天燃气开采勘探行业，钻柱是钻井的重要工具，它是连接地面与地下的枢纽，钻井时靠它来传递破碎岩石所需要的能量，给井底施加钻压，以及向井内输送洗井液等，在钻井过程中，钻头的工作、井眼的状况，以及井下地层的各种变化，往往是通过钻柱及各种仪表反映到地面上来，在钻井过程中，钻柱主要是起下钻和正常钻进这两种条件下工作，在起下钻时，钻柱不接触井底，整个钻柱处于悬持状态，在自重作用下，钻柱处于受拉伸的直线稳定状态，在正常钻进时，由于部分钻柱的重量作为钻压施加在钻头上，使得下部钻柱受压缩，在旋转的工况下，作用在钻柱上的力，除拉力和压力外，还有由于旋转产生的离心力，在多种复合交变应力作用下，钻柱容易发生疲劳失效；按照API标准的设计理论，钻杆接头螺纹对于管体的抗扭强度比值一般为0.8，低于这个数值，接头螺纹容易发生断裂等失效事故。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是为了避免现有技术的不足而提供一种极高抗扭螺纹连接装置。
[0004]本实用新型采用的技术方案是:一种极高抗扭螺纹连接装置，包括具有外螺纹外台肩面、外螺纹段和外螺纹前端台肩面的外螺纹接头，以及具有内螺纹内端面、内螺纹段和内螺纹外密封面的内螺纹接头，所述的螺纹连接装置具有四个面接触，使用时内螺纹外密封面和外螺纹外台肩面接触，内螺纹内端面和外螺纹前端台肩面接触。
[0005]所述的内螺纹内端面到内螺纹外密封面的距离大于或等于外螺纹外台肩面到外螺纹前端台肩面的距离，其差值为0-0.25mm。
[0006]所述外螺纹外台肩面到外螺纹前端台肩面的距离比API标准所列的相同外径的外螺纹长度要长12.7-25.4 mm。
[0007]外螺纹段的锥度范围是1:8到1:16，内螺纹段的锥度范围是1:8到1:16。
[0008]螺纹齿形高度为3.5-3.9 mm,螺纹齿形宽度为1.7-2.4 mm,齿顶圆弧半径为
1.05-1.25 mm。
[0009]本实用新型的优点是降低了接头外径的情况下，提高了螺纹连接的抗扭强度；与API常规螺纹相比，抗扭强度提高了 50% — 70%左右，可以满足日益复杂的钻井需求。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型极高抗扭螺纹连接装置图。
[0011]图2是本实用新型的螺纹牙型的局部放大图。[0012]其中I为内螺纹接头，2为外螺纹接头，3为内螺纹内端面，4为外螺纹前端台肩面，5为内螺纹外密封面，6为外螺纹外台肩面，7为螺纹牙型，8为外螺纹段，9为内螺纹段，21为齿形高度，25为齿形宽度,24为齿顶圆弧半径。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本实用新型作进一步描述。
[0014]一种极高抗扭螺纹连接装置，包括具有外螺纹外台肩面6、外螺纹段8和外螺纹前端台肩面4的外螺纹接头2，以及具有内螺纹内端面3、内螺纹段9和内螺纹外密封面5的内螺纹接头1，所述的螺纹连接装置具有四个面接触，使用时内螺纹外密封面5和外螺纹外台肩面6接触，内螺纹内端面3和外螺纹前端台肩面4接触。
[0015]所述的内螺纹内端面3到内螺纹外密封面5的距离大于或等于外螺纹外台肩面6到外螺纹前端台肩面4的距离，其差值为0-0.25mm。
[0016]所述外螺纹外台肩面6到外螺纹前端台肩面4的距离比API标准所列的相同外径的外螺纹长度要长12.7-25.4 mm。
[0017]外螺纹段8的锥度范围是1:8到1:16，内螺纹段9的锥度范围是1:8到1:16。
[0018]螺纹齿形高度21为3.5-3.9 mm,螺纹齿形宽度25为1.7-2.4 mm,齿顶圆弧半径24 为 1.05-1.25 mm η
[0019]该实用新型极高抗扭的螺纹装置在使用时，外螺纹外台肩6和内螺纹外密封面5首先接触，这时，上扣所用扭矩由外螺纹和内螺纹的外台肩面承担，外螺纹前端台肩面4和内螺纹内端面3还没有接触，间隙的范围是0-0.25mm ;当上扣扭矩继续增加，外螺纹外台肩面6和内螺纹外密封面5开始过盈，螺纹也开始过盈，这时上扣扭矩由外螺纹段8和内螺纹段9承担，随着上扣扭矩的继续增大，外螺纹前端台肩面4和内螺纹内端面3开始接触，承担一部分扭矩，这时螺纹连接装置达到了设计的上扣扭矩。
【权利要求】
1.一种极高抗扭螺纹连接装置，它包括具有外螺纹外台肩面、外螺纹段和外螺纹前端台肩面的外螺纹接头，以及具有内螺纹内端面、内螺纹段和内螺纹外密封面的内螺纹接头，其特征在于:所述的螺纹连接装置具有四个面接触，使用时内螺纹外密封面和外螺纹外台肩面接触，内螺纹内端面和外螺纹前端台肩面接触。
2.根据权利要求1所述的一种极高抗扭螺纹连接装置，其特征在于:所述的内螺纹内端面到内螺纹外密封面的距离大于或等于外螺纹外台肩面到外螺纹前端台肩面的距离，其差值为0-0.25mm。
3.根据权利要求1所述的一种极高抗扭螺纹连接装置，其特征在于:所述外螺纹外台肩面到外螺纹前端台肩面的距离比API标准所列的相同外径的外螺纹长度要长12.7-25.4mmD
4.根据权利要求1所述的一种极高抗扭螺纹连接装置，其特征在于:外螺纹段的锥度范围是1:8到1:16，内螺纹段的锥度范围是1:8到1:16。
【文档编号】E21B17/042GK203729903SQ201320844660
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2013年12月20日 优先权日:2013年12月20日
【发明者】张献才, 张传芳, 赵向坤 申请人:东营威玛石油钻具有限公司