用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及在油井、气井、深井、超深井和页岩气的开采过程中使用的钻铤接头，特别是一种用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤。
【背景技术】
[0002]随着石油勘探技术的发展和勘探领域的扩大，深部油气藏、高温高压油气藏、含硫油气藏、凝析油气藏和低压、低渗、低丰度油气藏等特殊油气藏相继被发现并开采，高温高压井及其特殊井的压裂、测试技术开始得到广泛应用，油气开采迫切需要一种既具有较高的抗扭强度又具有高密封性能的钻铤，以满足高压气井，深井，超深井作业中的需要。
[0003]现有API标准的设计中，钻铤接头无高压密封结构，只设计有主台肩面，只能承担50MPa以下的压力。通常使用油管加API普通钻铤的方法进行压裂测试等作业，在常规井眼钻采过程中是完全可以满足要求的。但在遇到高温高压的油气藏和需要进行射孔、压裂测试的井眼时，所配的钻铤具有很高的气密封性能才能满足作业需要。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，其抗扭强度与API标准钻杆接头相比提高20%?100%左右，金属锥面密封结构具有密封接触面长、密封压力高、耐磨损、加工简单、检测及修复简单、密封直径可轴向补偿等特点，可以满足高温高压气井、超深井、水平井钻井作业中钻铤测试、压裂测试的需要，因此具备良好的推广及应用情景。
[0005]为实现上述目的，本实用新型是这样实现的。
[0006]一种用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，包括外螺纹接头和内螺纹接头，所述的外螺纹接头和内螺纹接头通过沿轴向具有相同锥度的螺纹旋合在一起；其特征在于:所述的外螺纹接头从螺纹段到接头端面依次设有第一外台阶、密封外锥面、第二外台阶，所述的内螺纹接头从螺纹段到接头内端面依次设有第一内台阶、密封内锥面、第二内台阶，所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时密封外锥面与密封内锥面过盈配合，所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第一外台阶与第一内台阶间隙配合，所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第二外台阶与第二内台阶间隙配合。
[0007]所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的外螺纹接头密封外锥面与第二外台肩之间间距为2?10mm，所述的内螺纹接头密封内锥面与第二内台肩之间间距为5?13mm。
[0008]所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的外螺纹接头密封外锥面角度范围为5°?25°，密封外锥面长度范围5mm?15mm，所述的内螺纹接头密封内锥面角度范围为10°?30°，密封内锥面长度范围为6mm?14mm ;所述的过盈配合在直径方向的最大过盈量为0.10?0.45mm。
[0009]所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的第一外台阶和第一内台阶间的锥度为1:4?1:16。
[0010]所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的第二外台阶和第二内台阶的锥度为1:4?1:16。
[0011]所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时外螺纹接头端面与内螺纹接头内端面的间隙< 0.5mm。
[0012]本实用新型的钻铤采用上述结构，其抗扭强度与API标准钻杆接头相比提高20%?100%左右，金属锥面密封结构具有密封接触面长、密封压力高、耐磨损、加工简单、检测及修复简单、密封直径可轴向补偿等特点，可以满足高温高压气井、超深井、水平井钻井作业中钻铤测试、压裂测试的需要，因此具备良好的推广及应用情景。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]如图1，本实用新型公开了一种用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤。如图所示:它包括外螺纹接头I和内螺纹接头2，外螺纹接头I从螺纹段11到接头端面12依次设有第一外台阶13、密封外锥面14、第二外台阶15，所述内螺纹接头2从螺纹段21到接头内端面22依次设有第一内台阶23、密封内锥面24、第二内台阶25。
[0015]外螺纹接头I和内螺纹接头2螺纹旋合完成时密封外锥面14与密封内锥面24过盈配合，第一外台阶13与第一内台阶23间隙配合，第二外台阶15与第二内台阶间25间隙配合。
[0016]外螺纹接头I的密封外锥面14与第二外台肩15之间间距为2?10mm，内螺纹接头2的密封内锥面24与第二内台肩25之间间距为5?13mm。
[0017]外螺纹接头I的密封外锥面14角度范围为5°?25。，密封外锥面14长度范围5mm?15mm，内螺纹接头2的密封内锥面24角度范围为10°?30°，密封内锥面24长度范围为6mm?14mm ;过盈配合在直径方向的最大过盈量为0.10?0.45mm。
[0018]第一外台阶13和第一内台阶23的锥度为1:4?1:16。
[0019]第二外台阶15和第二内台阶25的锥度为1:4?1:16。
[0020]所述的外螺纹接头I和内螺纹接头2螺纹旋合完成时外螺纹接头端面12与内螺纹接头内端面22的间隙彡0.5mm。
[0021]与此同时，由于外螺纹接头I与内螺纹接头2之间密封外锥面14与密封内锥面24的金属过盈配合密封，并且金属过盈密封直径方向的最大过盈量为0.15?0.45mm，因此具有很高的气、液密封能力，密封能力可达到120MPa。
[0022]由于本实用新型的抗扭强度高于API标准钻杆接头，同时具有很高的气、液密封能力，因此特别适用于高压气井、超深井、水平井钻井作业中油气射孔压裂测试的需要。
[0023]综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。
【主权项】
1.一种用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，包括外螺纹接头和内螺纹接头，所述的外螺纹接头和内螺纹接头通过沿轴向具有相同锥度的螺纹旋合在一起；其特征在于:所述的外螺纹接头从螺纹段到接头端面依次设有第一外台阶、密封外锥面、第二外台阶，所述的内螺纹接头从螺纹段到接头内端面依次设有第一内台阶、密封内锥面、第二内台阶，所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时密封外锥面与密封内锥面过盈配合，所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第一外台阶与第一内台阶间隙配合，所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第二外台阶与第二内台阶间隙配合。
2.根据权利要求1所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的外螺纹接头密封外锥面与第二外台肩之间间距为2?10mm，所述的内螺纹接头密封内锥面与第二内台肩之间间距为5?13mm。
3.根据权利要求1所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的外螺纹接头密封外锥面角度范围为5°?25°，密封外锥面长度范围5mm?15mm，所述的内螺纹接头密封内锥面角度范围为10°?30°，密封内锥面长度范围为6mm?14mm;所述的过盈配合在直径方向的最大过盈量为0.10?0.45mm。
4.根据权利要求1所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的第一外台阶和第一内台阶间的锥度为1:4?1:16。
5.根据权利要求1所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的第二外台阶和第二内台阶的锥度为1:4?1:16。
6.根据权利要求1所述的用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤，其特征在于:所述的外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时外螺纹接头端面与内螺纹接头内端面的间隙< 0.5mm。
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于油气射孔压裂的高抗扭高密封性能钻铤。包括外螺纹接头和内螺纹接头，外螺纹接头和内螺纹接头通过沿轴向具有相同锥度的螺纹旋合在一起；外螺纹接头从螺纹段到接头端面依次设有第一外台阶、密封外锥面、第二外台阶，内螺纹接头从螺纹段到接头内端面依次设有第一内台阶、密封内锥面、第二内台阶，外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时密封外锥面与密封内锥面过盈配合，外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第一外台阶与第一内台阶间隙配合，外螺纹接头和内螺纹接头螺纹旋合完成时第二外台阶与第二内台阶间隙配合。其抗扭强度与API标准钻杆接头相比提高20%～100%左右，金属锥面密封结构具有密封接触面长、密封压力高、耐磨损、加工简单、检测及修复简单、密封直径可轴向补偿等特点。
【IPC分类】E21B17-16, E21B17-02
【公开号】CN204266941
【申请号】CN201420671354
【发明人】鲁喜宁, 袁鹏斌, 欧阳志英, 周永其, 王广群, 陈彪, 董强, 余荣华, 袁凯伦, 袁鑫锟
【申请人】上海海隆石油钻具有限公司, 上海海隆石油管材研究所, 海隆石油工业集团有限公司
【公开日】2015年4月15日
【申请日】2014年11月12日