一种高密封钻杆接头的制作方法

本发明涉及钻具领域，具体涉及一种高密封钻杆接头。

背景技术：

钻杆是石油天然气勘探与开发中的重要工具，钻杆单根通过钻杆接头的连接形成整根钻柱。钻柱是高压钻井液的循环通道，因此，钻杆接头要具有足够的密封性能。常规的API单扭矩台肩钻杆接头和双台肩的非API特殊钻杆接头，其密封原理均是通过扭矩台肩面的接触应力形成密封面。当扭矩台肩面的接触压力不足时，高压泥浆将从密封台肩面刺穿，从而导致钻杆接头的刺穿失效。当钻杆接头承受拉应力时，扭矩台肩面的接触压力会随着承受的拉伸应力的增加而减少，当拉伸应力达到一临界值时，扭矩台肩面上的接触应力将减少到不足以维持钻杆接头的密封性能，从而导致接头的密封失效。现有的高密封螺纹接头通常通过在外螺纹鼻端加工有一段锥形的密封面来提高接头的密封性能，由于锥形面的接触与第二扭矩台肩面的接触相互制约，在实际使用中很难保证密封面与第二扭矩台肩面同时处于良好的接触，即不能有效的同时保证钻杆接头高抗扭性能和高密封性能。此外，在拉应力状态，锥形密封面的接触压力也会随着接头拉伸应力的增中而减少，当钻杆承受的拉伸应力达到一临界时值，锥形密封面的密封功能失效。

技术实现要素：

本发明的目的在于为解决现有技术的不足，而提供一种高密封钻杆接头。

本发明新的技术方案是：一种高密封钻杆接头，包括内螺纹接头和外螺纹接头，所述的内螺纹接头包括主扭矩台肩面，镗孔段，内螺纹段，密封圆柱段；外螺纹接头包括主扭矩台肩面，基体圆柱段，外螺纹段，密封圆柱段。所述外螺纹接头的密封圆柱段的外径大于内螺纹接头密封圆柱段的内径；外螺纹接头基体圆柱段与内螺纹接头镗孔段间为间隙配合；外螺纹接头密封圆柱段与内螺纹接头密封圆柱段间为过盈配合；外螺纹接头密封圆柱段上有环形润滑槽；外螺纹接头的环形润滑槽宽度为1.5-2.5mm；外螺纹接头的环形润滑槽深度为0.10-0.65mm；外螺纹接头环形润滑槽的间距为2-4mm。外螺纹接头密封圆柱段的外径比内螺纹接头密封圆柱段的内径大0.02-0.22mm。

所述的外螺纹接头的环形润滑槽宽度为2.5mm。

所述的外螺纹接头的环形润滑槽深度为0.42mm。

所述的外螺纹接头的环形润滑槽间距为3.5mm。

所述的外螺纹接头密封圆柱段外径比内螺纹接头密封圆柱段的内径大0.08mm。

所述的外螺纹接头密封圆柱段与内螺纹接头密封圆柱段在连接后形成多个相互独立的通过接触压力进行密封的金属－金属密封面。

本发明的有益效果是：该钻杆接头在连接后形成多个相互独立的金属－金属密封面，密封性优良，即使在钻杆接头处于高拉伸应力状态下，圆柱面的金属－金属密封面间的接触压力和接触面积不受影响，仍能保持良好的密封性能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的外螺纹接头密封圆柱段的局部放大图。

其中：1为外螺纹接头、11为主扭矩台肩面、12为基体圆柱段、13为外螺纹段、14为密封圆柱段、15为环形润滑槽；2为内螺纹接头、21为主扭矩台肩面、22为镗孔段、23为内螺纹段、24为密封圆柱段。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

一种高密封钻杆接头，包括内螺纹接头2和外螺纹接头1，所述的内螺纹接头2包括主扭矩台肩面21，镗孔段22，内螺纹段23，密封圆柱面24；外螺纹接头1包括主扭矩台肩面11，基体圆柱段12，外螺纹段13，密封圆柱段14；所述外螺纹接头1的密封圆柱段14的外径大于内螺纹接头2密封圆柱段24的内径；外螺纹接头1基体圆柱段12与内螺纹接头2镗孔段22间为间隙配合；外螺纹接头1密封圆柱段14与内螺纹接头2密封圆柱段24间为过盈配合；外螺纹接头1密封圆柱段14上加工有环形润滑槽15；外螺纹接头1环形润滑槽15的宽度为1.5-2.5mm；外螺纹接头1环形润滑槽15的深度为0.10-0.65mm；外螺纹接头1环形润滑槽15的间距为2-4mm；外螺纹接头1密封圆柱段14外径比内螺纹接头2密封圆柱段24的内径大0.02-0.22mm。

所述的外螺纹接头1环形润滑槽15的宽度为2.5mm。

所述的外螺纹接头1环形润滑槽15的深度为0.42mm。

所述的外螺纹接头1环形润滑槽15的间距为3.5mm。

所述的外螺纹接头1密封圆柱段14外径比内螺纹接头2密封圆柱段24的内径大0.08mm。

所述的外螺纹接头密封圆柱段14与内螺纹接头密封圆柱段24在连接后形成多个相互独立的通过接触压力进行密封的金属－金属密封面。

采用以上实施参数，内、外螺纹接头在上扣时，外螺纹的密封圆柱段14外表面与内螺纹的密封圆柱段24内表面接触，形成过盈配合，在接触面产生径向的接触应力，从而形成密封面。外螺纹接头密封圆柱面的环形润滑槽内的螺纹脂将对密封圆柱表面进行润滑，避免了接触面因过盈配合产生的摩擦热导致接触面粘结的风险。随着螺纹的旋合，外螺纹的密封圆柱段外表面与内螺纹的密封圆柱段24内表面的接触面增加，形成多个相互独立的金属－金属密封面，当上扣扭矩值达到预设值，完成上扣。

采用以上实施参数，内、外螺纹接头在上扣后，外螺纹的密封圆柱段14与内螺纹的密封圆柱段24内表面将形成多个相互独立的通过接触压力进行密封的金属－金属密封面，极大的提高了钻杆接头的密封强度和密封可靠性。