一种弹性密封螺纹结构的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种弹性密封螺纹接头。
【背景技术】
[0002]在油气田开发中，套管和油管的投资占很大比重，因此，合理的选用油套管显得尤为重要。而油套管的区别主要是螺纹形式的不同，可以说油套管的选用其实是螺纹连接型式的选用。目前国内外油气田所选用的螺纹型式有两类:一类是API螺纹，即按美国石油学会(API)标准制造的螺纹;API螺纹气密封性能差。无法满足气井开发需求。另一类是非API螺纹，也称特殊螺纹或优质螺纹(Premium Connect1ns) 0特殊螺纹接头针对API接头的不足，以其独特的结构设计，精密的加工工艺，实现了 API接头所难以达到的性能，应用的范围不断扩大。特殊螺纹接头属于油套管产品领域的高端产品，国内外很多公司都研制了特殊螺纹接头。国内的有上海宝钢、天津钢管公司、无锡西姆莱斯等厂家的特殊螺纹接头。特殊螺纹接头普遍存在加工困难、价格偏高。
[0003]因此，在API螺纹的基础上提高其密封性能以替代目前气井开发中使用的特殊螺纹，这样不但可以降低油套管使用成本，给油田使用带来方便。
【发明内容】
[0004]本发明旨在提出一种基于普通API螺纹，以提高其密封性能从而能够替代特殊螺纹接头的弹性密封螺纹结构。
[0005]本发明的技术方案在于:
一种弹性密封螺纹结构，包括通过接箍连接的工厂端油井管以及现场端油井管；接箍其距离中心线两侧5-150mm处设有密封凹槽；工厂端油井管其端面设有主密封凹槽；其主密封凹槽宽l_5mm，深l-10mm，其主密封凹槽内设有主密封环；现场端油井管其端面设有主密封凹槽，主密封凹槽为两级锥形结构，端面宽l_5mm，第一级锥度1-10度，长1-1Omm ;第二级锥度10-60度，长l-10mm。
[0006]所述的工厂端油井管其距离端面3-150mm处设有副密封凹槽；现场端油井管其距离端面3-150mm处设有副密封凹槽；其副密封凹槽宽0.5_5mm，深0.5_5mm。
[0007]所述的密封凹槽以及副密封凹槽均设有副密封环，其为环形结构，其尺寸与密封凹槽以及副密封凹槽的尺寸匹配。
[0008]所述的主密封环以及副密封环均为单一性弹性材料耐候橡胶、聚四氟乙烯或者外部为橡胶或者聚四氟乙烯的弹性材料。
[0009]所述的主密封环表面设有固体润滑图层，该固体润滑涂层为含有石墨烯的固体润滑涂层，可同时含有二硫化钼粉末、聚四氟乙烯粉末、石墨粉末的涂层。
[0010]本发明的技术效果在于:
本发明在API螺纹的基础上通过工厂端油井管以及现场端油井管上的主密封凹槽上的主密封环将两部分结合起来，保证气密性；优选地，接箍上以及工厂端油井管、现场端油井管上富密封凹槽上设有的副密封环更加提高了气密性，本发明降低了加工难度，降低了成本。
【附图说明】
[0011]图1为本发明连接示意图。
[0012]图2为本发明接箍示意图。
[0013]图3为本发明工厂端油井管示意图。
[0014]图4为本发明现场端油井管示意图。
[0015]图5为本发明主密封环示意图。
[0016]图6为本发明副密封环示意图。
[0017]其中，1-接箍，2-工厂端油井管，3-现场端油井管，4-主密封凹槽，5-副密封凹槽，6-主密封环，7-副密封环，8-密封凹槽。
【具体实施方式】
[0018]实施例一:
连接螺纹结构为J55钢级外径73.02mm油管与接箍1，壁厚5.51mm，螺纹为API偏梯形螺纹。接箍I内侧螺纹为API偏梯形螺纹，距接箍I中心线两侧1mm处开始留有三处密封凹槽8，间距2_，直径1_圆弧型凹槽；
工厂端油井管2螺纹端面设有主密封凹槽4-1，宽1mm、深2mm，距离端面1mm处开始外侧留有三处副密封凹槽5-1，间距2mm，宽1mm，深Imm ;现场端油井管3螺纹端面设有主密封凹槽4-2，其为两级锥形结构，端面宽1mm、第一级锥度为5度，长1mm，第二级锥度为30度，长1mm，从距离端面1mm处开始外侧留有三处副密封凹槽5-2，间距2mm，凹槽宽1mm，深 Imnin
[0019]主密封凹槽4-1与主密封凹槽4-2之间通过主密封环6连接；主密封环6为环形结构，截面尺寸为底端面宽1mm、第一级锥度为5度，长1mm，第二级锥度为为30度，长1mm。其材料为聚四氟乙烯，通过密封胶固定在主密封凹槽4-1内。锥体部分表面涂有固体润滑涂层，润滑涂层为含有石墨烯的固体润滑涂层，可同时含有二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯粉末的环氧涂层。主密封环6将主密封凹槽4-1与主密封凹槽4-2配合，确保油井管即使处在拉伸状态下，也能确保气密封性能。
[0020]密封凹槽8以及副密封凹槽5内设有副密封环7，副密封环7为环形结构，截面尺寸为底部长1mm、宽Imm,上部为直径Imm的半圆形。材料为聚四氟乙稀通过密封胶固定。半圆形部分表面涂有固体润滑涂层，润滑涂层为含有石墨烯的固体润滑涂层，可同时含有二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯粉末的环氧涂层。通过副密封环7将将主密封凹槽4-1与主密封凹槽4-2配合，确保油井管在不同受力状态下，也能确保气密封性能。
[0021]实施例二:
连接螺纹结构为N80钢级外径244.48mm油管与接箍1，壁厚8.94mm，螺纹为API圆螺纹。接箍I内侧螺纹为API圆螺纹，距接箍I中心线两侧15mm处开始留有三处密封凹槽，间距5mm,直径2_圆弧型凹槽；
工厂端油井管2螺纹端面设有主密封凹槽4-1，宽2mm、深3mm，距离端面15mm处开始外侧留有三处副密封凹槽5-1，间距3mm，凹槽宽2mm，深2mm ;现场端油井管3螺纹端面设有主密封凹槽4-2，其为两级锥形结构，端面宽1_、第一级锥度为5度，长1_，第二级锥度为20度，长1mm，从距离端面15mm处开始外侧留有三处副密封凹槽5-2，间距3mm，凹槽宽2mm,深 2mm ο
[0022]主密封凹槽4-1与主密封凹槽4-2之间通过主密封环6连接；主密封环6为环形结构，截面尺寸为底端面宽2mm、第一级锥度为5度，长1mm，第二级锥度为为20度，长1mm。其材料为聚四氟乙烯，通过密封胶固定在主密封凹槽4-1内。锥体部分表面涂有固体润滑涂层，润滑涂层为含油二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯粉末的环氧涂层。主密封环6将主密封凹槽4-1与主密封凹槽4-2配合，确保油井管即使处在拉伸状态下，也能确保气密封性能。
[0023]密封凹槽8以及副密封凹槽5内设有副密封环7，副密封环7为环形结构，截面尺寸为底部长2mm、宽2mm,上部为直径2mm的半圆形。材料为聚四氟乙稀通过密封胶固定凹槽内。半圆形部分表面涂有固体润滑涂层，润滑涂层为含有石墨烯的固体润滑涂层，可同时含有二硫化钼、石墨、聚四氟乙烯粉末的环氧涂层。通过副密封环7将将主密封凹槽4-1与主密封凹槽4-2配合，确保油井管在不同受力状态下，也能确保气密封性能。
【主权项】
1.一种弹性密封螺纹结构，包括通过接箍(I)连接的工厂端油井管(2)以及现场端油井管(3);其特征在于:接箍(I)其距离中心线两侧5-150mm处设有密封凹槽(8);工厂端油井管(2)其端面设有主密封凹槽(4-1);其主密封凹槽(4-1)宽l-5mm，深l-10mm，其主密封凹槽(4-1)内设有主密封环(6);现场端油井管(3)其端面设有主密封凹槽(4-2)，主密封凹槽(4-2)为两级锥形结构，端面宽l_5mm，第一级锥度1_10度，长1-1Omm ;第二级锥度10-60度，长 1-10_。2.如权利要求1所述的一种弹性密封螺纹结构，其特征在于:所述的工厂端油井管(2)其距离端面3-150mm处设有副密封凹槽(5_1);现场端油井管(3)其距离端面3_150mm处设有副密封凹槽(5-2);其副密封凹槽(5-2)宽0.5-5mm，深0.5_5mm。3.如权利要求2所述的一种弹性密封螺纹结构，其特征在于:所述的密封凹槽(8)、内设有副密封凹槽(5-1)以及副密封凹槽(5-2)均设有副密封环(7)，其为环形结构，其尺寸与密封凹槽(8)、内设有副密封凹槽(5-1)以及副密封凹槽(5-2)的尺寸匹配。4.如权利要求2所述的一种弹性密封螺纹结构，其特征在于:所述的主密封环(6)以及副密封环(7)均为单一性弹性材料耐候橡胶、聚四氟乙烯或者外部为橡胶或者聚四氟乙烯的弹性材料。5.如权利要求2所述的一种弹性密封螺纹结构，其特征在于:所述的主密封环(6)表面涂有含有石墨烯的固体润滑涂层。
【专利摘要】本发明涉及一种弹性密封螺纹接头。一种弹性密封螺纹结构，包括通过接箍连接的工厂端油井管以及现场端油井管；接箍其距离中心线两侧5-150mm处设有密封凹槽；工厂端油井管其端面设有主密封凹槽；其主密封凹槽宽1-5mm，深1-10mm，其主密封凹槽内设有主密封环；现场端油井管其端面设有主密封凹槽，主密封凹槽为两级锥形结构，端面宽1-5mm，第一级锥度1-10度，长1-10mm；第二级锥度10-60度，长1-10mm。本发明降低了加工难度，降低了成本。
【IPC分类】E21B17/042
【公开号】CN105221081
【申请号】CN201510720918
【发明人】张永强, 刘立, 刘杰, 尹志福, 朱世东, 王珂, 南蓓蓓, 封子艳, 何飞, 张淑侠
【申请人】陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年10月30日