一种增强型圆螺纹连接结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油气井套管接头，尤其涉及一种增强型圆螺纹连接结构。
【背景技术】
[0002]针对我国中部、西部的油气田勘探开发出现低压、低渗、低产，非均质性强，单井产量低的现况，在保证开采安全高效的前提下，降低单井开发成本是该气田取得经济效益的关键，只有选用经济、可靠的优质套管，降低开发成本，才会产生巨大的经济效益。
[0003]目前采用的API (American Petroleum Institute，美国石油协会)圆螺纹采用的锥度大，使得管接头的横截面积减小，会减小螺纹接头的连接强度；API圆螺纹加上普通螺纹脂对气井天然气的密封能力有限，在复合载荷的作用下存在泄漏的危险；另外虽然API长圆螺纹涂上特殊密封脂(如CATTS101)可增加气密封性，但存在卸扣和再次拧接困难的问题；还有采用带密封面和台肩的特殊螺纹虽然大大提高了密封性能，但加工成本高，且与其他螺纹接头不能互换，与井下工具连接需转换接头，造成浪费和增加现场操作难度。
[0004]申请号为201120551614.0的中国专利公开了一种低压气田用气密封螺纹接头，采用的是内螺纹变锥方式来改善螺纹的气密封性，相对于外螺纹来说，内螺纹加工难度大，再在内螺纹上加工锥度，大大提高了加工的难度。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型要解决的技术问题，是提供一种新型的、气密效果好、加工成本低、连接强度高的增强型圆螺纹连接结构，这种螺纹连接结构增大了管接头的横截面积，提高了螺纹接头的连接强度，有效解决了目前“三低”油田开发经济效益不高的问题。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:
[0007]—种增强型圆螺纹连接结构，包括带有外螺纹的套管和带有内螺纹的接箍，所述套管上的外螺纹和接箍上的内螺纹均采用API圆螺纹，其特征在于:所述套管的外螺纹和接箍的内螺纹的齿顶圆弧半径均为0.39mm~0.41mm，齿底圆弧半径均为0.34mm~0.37mm，所述套管端部的外螺纹变锥度为55mm/m?59mm/m，变锥位置设在完整螺纹前段4?6牙。
[0008]作为优选，套管外螺纹和接箍内螺纹的拧接径向上过盈量应控制在0.3-0.4mm之间。
[0009]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
[0010]1、相比较于内螺纹变锥的加工特点:内螺纹本身加工难度大，并且在内螺纹上加工变锥度，大大提高了螺纹的加工难度，增加了成本。本方案通过采用易于加工的外螺纹再加锥度，不仅达到了好的密封性能和连接强度，并且大大降低了加工的难度，节省了加工时间，节约了成本。
[0011]2、本方案的套管外螺纹在API圆螺纹的基础上进行了改进，齿顶圆弧半径为
0.3Qmm—0.41mm，齿底圆弧半径为0.34mm~0.37mm，外螺纹变维度为55mm/m~59mm/m，变维位置设置在管端的前4~6牙，相比于API圆螺纹，套管完整螺纹前段的锥度减小，管壁横截面积增大，提高了螺纹的强度，同时螺纹套管在配合时径向上的螺纹过盈量为0.3-0.4mm，且优化齿底、齿顶圆弧半径，使得螺纹拧接后的齿顶齿底间隙减小，并且齿面方向和螺纹周向啮合面积增加，有效提高了螺纹的密封性能和连接强度。
【附图说明】
[0012]图1为本实用新型的套管与接箍螺纹连接结构示意图；
[0013]图2为本实用新型的套管外螺纹结构示意图；
[0014]图3为本实用新型的接箍内螺纹结构示意图；
[0015]各图号名称为:1—套管；2—接箍；R1—齿底圆弧半径；R2—齿顶圆弧半径；L—变锥长度。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
[0017]本实用新型所采用的增强型圆螺纹连接结构，由对应的内、外螺纹组成，根据具体工况的要求，选用不同规格的螺纹接头套管I。采用数控机床加工，外螺纹变锥通过加工程序控制，加工流程与API螺纹相同，其中接箍2采用与管体同钢级或高一钢级，上扣时两端均匀涂抹API螺纹脂，工厂端采用最大扭矩上扣，现场端采用最佳扭矩上扣。
[0018]参见图3，一种增强型圆螺纹连接结构，接箍2内螺纹承载面角度和导向面角度采用API圆螺纹的数值，保证上扣稳定，可以与API圆螺纹互换，齿顶圆弧半径R2为
0.39mm~0.41mm，齿底圆弧半径Rl为0.34mm~0.37mm，在抗粘扣同时具有辅助密封作用。
[0019]参见图2，一种增强型圆螺纹连接结构，套管I外螺纹承载面角度和导向面角度采用API圆螺纹的数值，保证上扣稳定，可以与API圆螺纹互换，齿顶圆弧半径R2为
0.39mm~0.41mm，齿底圆弧半径Rl为0.34mm~0.37mm，在抗粘扣同时具有辅助密封作用，管端螺纹前4~6牙减小锥度为55mm/m~59mm/m，同时有效提高了密封性能和连接强度。
[0020]参见图1，一种增强型圆螺纹连接结构，套管I和接箍2在螺纹连接时采用较大的扭矩，保证过盈量在0.3-0.4mm的前提下，可避免粘扣的同时有效地提高螺纹的抗拉强度。
【主权项】
1.一种增强型圆螺纹连接结构，包括带有外螺纹的套管(I)和带有内螺纹的接箍(2)，所述套管(I)上的外螺纹和接箍(2)上的内螺纹均采用API圆螺纹，其特征在于:所述套管(I)的外螺纹和接箍(2)的内螺纹的齿顶圆弧半径均为0.39mm~0.41mm，齿底圆弧半径均为0.34mm~0.37mm，所述套管(I)端部的外螺纹变锥度为55mm/m?59mm/m，变锥位置设在完整螺纹前段4?6牙。
2.根据权利要求1所述的一种增强型圆螺纹连接结构，其特征在于:所述的套管(I)夕卜螺纹和接箍(2)内螺纹的拧接径向上过盈量应控制在0.3-0.4mm之间。
【专利摘要】本实用新型公开了一种增强型圆螺纹连接结构，属于一种油气井套管接头，包括带有外螺纹的套管和带有内螺纹的接箍，所述的内螺纹采用API圆螺纹，齿顶圆弧半径为0.39mm~0.41mm，齿底圆弧半径为0.34mm~0.37mm，所述的外螺纹采用API圆螺纹，齿顶圆弧半径为0.39mm~0.41mm，齿底圆弧半径为0.34mm~0.37mm，变锥度为55mm/m~59mm/m，变锥位置设在完整螺纹前段4～6牙。本实用新型优化了API圆螺纹的连接技术，提供了一种能保证低压气井安全有效开采、加工成本低，密封性能好，且能与API螺纹互换的增强型圆螺纹连接结构。
【IPC分类】E21B17-08
【公开号】CN204419062
【申请号】CN201520037701
【发明人】李玲霞, 穆增利, 邓叙燕, 冯传宁
【申请人】达力普石油专用管有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年1月20日