一种高抗扭矩油套管螺纹连接结构的制作方法
【技术领域】
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[0001]本实用新型涉及石油天然气油套管螺纹接头，具体地说是一种高抗扭矩油套管螺纹连接结构。
【背景技术】
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[0002]随着国内油套管企业的技术改造和厂区的扩建，油套管在国内得到了飞速的发展，对油套管的质量要求也越来越高。油套管是石油和天然气生产的重要部件，其用量十分巨大，目前已经占石油工业用钢总量的50%左右。油套管加工过程包括:通径，车丝，接箍预拧，接箍拧接，水压测试，涂油等工序，其中，接箍拧接工序是一个非常重要的质量控制环节。螺纹接头部位是整个油套管联接中最薄弱的环节，超过80%的失效事故发生于此，造成巨大的经济损失。影响油套管连接质量的因素有很多，上扣扭矩就是其中之一。上扣扭矩过小，管体螺纹和接箍螺纹不能紧密结合，在使用过程中容易发生泄漏滑脱;上扣扭矩过大，又容易使油套管发生粘扣、撕裂等失效问题。目前，接箍拧接工序的质量控制要求按美国石油协会的API 5C1标准执行，以拧接的扭矩是否达到要求扭矩作为判断标准，通过油套管管体外螺纹的拧接深度J值来判断，拧接深度J值有一个相对宽松的公差带要求，为12.7mm。
[0003]目前在油田现场进行拧接的操作过程中，由于受各油田拧接设备能力以及操作员工技能水平的限制，螺纹在拧接的过程中往往没有扭矩量化的依据，而是仅凭操作人员的经验和肉眼观察来判断拧接是否到位，极易造成螺纹过拧导致螺纹损伤或者螺纹拧接松紧程度不到位，再加上内外螺纹的尺寸配合各不相同，以及不同的拧接螺纹脂，接箍拧接后的J值变化范围也较大，误差在1mm之间。另外，常规API油管产品在接箍两头拧接管子后，接箍中间会留有一段空档间隙，此间隙在油井抽油的过程中会对管体内的流体造成涡流现象，一来会对流体压力产生损失，二来涡流会对接箍空挡间隙产生冲刷作业，影响油管柱的使用寿命。
【实用新型内容】:
[0004]本实用新型的目的是提供一种高抗扭矩油套管螺纹连接结构，在现有的螺纹连接结构上增加了扭矩台阶，使其在上扣的过程中能固定螺纹拧接深度J值，同时原螺纹承受的扭矩变为螺纹承受的扭矩和扭矩台阶承受的扭矩两部分，提高了螺纹的抗扭矩性能，避免螺纹过拧造成螺纹损伤，消除了原API油管接箍中间的空挡间隙，提高了油管柱的密封性能，同时避免了流体在管柱产生涡流对接箍冲刷的现象，减少了流体压力在管柱内的损失程度，提高了油管柱的使用寿命。
[0005]本实用新型采取的技术方案如下:
[0006]—种高抗扭矩油套管螺纹连接结构，包括钢管和接箍，在钢管的连接段设置有锥状偏梯形管体外螺纹，在接箍的内壁两端均设置有与相对接的两个钢管的外螺纹相配合的锥状偏梯形管体内螺纹，其特征是:在接箍的内壁中间部分设置有扭矩台肩，扭矩台肩的宽度与拧接深度相等，扭矩台肩的内径小于等于钢管的内径，所述接箍的内螺纹与扭矩台肩的连接处设置有台阶退刀槽，接箍内螺纹的首尾两端设有锥形密封面，在接箍的两端口内壁上设置有导向角，在钢管的顶端设有倒角，钢管和接箍通过外螺纹和内螺纹进行啮合上扣，接箍的锥形密封面与钢管外螺纹接触部分过盈配合，钢管的顶端端面与扭矩台肩的侧面紧密贴合。
[0007]进一步，所述扭矩台肩的内径等于钢管的内径。
[0008]由于在现有的接箍上增加了扭矩台肩，使其在上扣的过程中能固定螺纹拧接深度J值，同时扭矩由原螺纹单独承受分散为螺纹和扭矩台肩两部分共同承受，提高了螺纹的抗扭矩性能，避免螺纹过拧造成螺纹损伤，油管在反复使用的条件下不易发生螺纹损伤的现象。同时扭矩台肩消除了原API油管接箍中间的空挡间隙，使管体与管体之间平滑过渡，提高油管柱的密封性能，扭矩台肩的凸出高度大于等于钢管管壁的厚度，这样就避免了在抽油过程中流体在管柱产生涡流对接箍冲刷的现象，减少了流体压力在管柱内的损失程度，提高了油管柱的使用寿命。在接箍内螺纹与扭矩台肩的连接处设置有台阶退刀槽，在钢管与接箍的拧接的过程中多余的螺纹脂可以挤到台阶退刀槽内。在接箍的两端口内壁上设置有导向角，钢管的顶端设有倒角，便于钢管连接螺纹段与接箍的自定心对中拧接，防止螺纹在拧接过程中出现单边磨损的缺陷，与现有技术拧接对比，此螺纹连接形式可承受的扭矩是API油管螺纹连接形式的1.5?1.8倍。
【附图说明】
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[0009]图1为本实用新型的结构不意图；
[00?0]图2为接雜的结构不意图；
[0011 ]图中:1-钢管;2-接箍；11-外螺纹；12-倒角；21-内螺纹;22-扭矩台肩；23-台阶退刀槽;24-锥形密封面;25-导向角。
【具体实施方式】
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[0012]下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0013]—种高抗扭矩油套管螺纹连接结构，如图1?图2所示，包括钢管I和接箍2，在钢管I的连接段设置有锥状偏梯形管体外螺纹11，在接箍2的内壁两端均设置有与相对接的两个钢管I的外螺纹11相配合的锥状偏梯形管体内螺纹21，在接箍2的内壁中间部分设置有扭矩台肩22，扭矩台肩22的宽度与拧接深度相等，扭矩台肩22的内径等于钢管I的内径，所述接箍2的内螺纹21与扭矩台肩22的连接处设置有台阶退刀槽23，接箍2内螺纹21的首尾两端设有锥形密封面24，在接箍2的两端口内壁上设置有导向角25，在钢管I的顶端设有倒角12，钢管I和接箍2通过外螺纹11和内螺纹21进行啮合上扣，接箍2的锥形密封面24与钢管I外螺纹11接触部分过盈配合，钢管I的顶端端面与扭矩台肩22的侧面紧密贴合。
[0014]出厂前接箍2的一边先与一根钢管I的连接段拧接到位，运输至油田，需要下井时再与另一根钢管进行拧接下井，形成密闭的套管柱。在拧接上扣过程中，钢管I与接箍2进行旋合拧接，钢管I上的外螺纹11和接箍2上的内螺纹21旋紧配合在一起直至开始发生过盈，产生一定的接触应力。当钢管I的顶端面和接箍2的止扭矩台肩22接触时，旋合扭矩立即快速上升到达设计的扭矩值时自动停止旋合，为钢管I和接箍2之间提供准确的拧接定位。此时钢管I和接箍2能保证连接强度达到或超过管体强度，受到内压或外压时不会先与管体发生泄漏。然后下放管柱继续进行下一根钢管I的上扣连接。
[0015]本实用新型所述的高抗扭矩油套管螺纹连接结构实施方式不限于上例，还有很多等功能代换结构，只要采用本实用新型的技术思路的所有技术方案均属本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种高抗扭矩油套管螺纹连接结构，包括钢管(I)和接箍(2)，在钢管(I)的连接段设置有锥状偏梯形管体外螺纹(11)，在接箍(2)的内壁两端均设置有与相对接的两个钢管(I)的外螺纹(11)相配合的锥状偏梯形管体内螺纹(21)，其特征是:在接箍(2)的内壁中间部分设置有扭矩台肩(22)，扭矩台肩(22)的宽度与拧接深度相等，扭矩台肩(22)的内径小于等于钢管(I)的内径，所述接箍(2)的内螺纹(21)与扭矩台肩(22)的连接处设置有台阶退刀槽(23)，接箍(2)内螺纹(21)的首尾两端设有锥形密封面(24)，在接箍(2)的两端口内壁上设置有导向角(25)，在钢管(I)的顶端设有倒角(12)，钢管(I)和接箍(2)通过外螺纹(11)和内螺纹(21)进行啮合上扣，接箍(2)的锥形密封面(24)与钢管(I)外螺纹(11)接触部分过盈配合，钢管(I)的顶端端面与扭矩台肩(22)的侧面紧密贴合。2.根据权利要求1所述高抗扭矩油套管螺纹连接结构，其特征是:所述扭矩台肩(22)的内径等于钢管(I)的内径。
【专利摘要】一种高抗扭矩油套管螺纹连接结构，包括钢管和接箍，在钢管的连接段设置有外螺纹，在接箍的内壁两端均设置有内螺纹，在接箍的内壁中间部分设置有扭矩台肩，扭矩台肩的内径小于等于钢管的内径，所述接箍的内螺纹与扭矩台肩的连接处设置有台阶退刀槽，接箍内螺纹的首尾两端设有锥形密封面，在接箍的两端口内壁上设置有导向角，管体的顶端设有倒角，钢管和接箍通过外螺纹和内螺纹进行啮合上扣，接箍的锥形密封面与钢管外螺纹接触部分过盈配合，钢管的顶端端面与扭矩台肩的侧面紧密贴合。本实用新型提高了螺纹的抗扭矩性能，避免螺纹过拧造成螺纹损伤，提高了油管柱的密封性能，增加了油管柱的使用寿命。
【IPC分类】E21B17/042
【公开号】CN205330561
【申请号】CN201620026503
【发明人】邱吉, 许才斌, 施太和, 冯玉明, 姚伟民, 敬磊
【申请人】江苏常宝钢管股份有限公司
【公开日】2016年6月22日
【申请日】2016年1月12日