一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，包括接箍及与其配合的管体。沿轴线方向从接箍中心至管体分别设置有接箍中孔、扭矩台肩、接箍密封结构、接箍内螺纹、管体密封结构、管体外螺纹。解决了低压低渗透气井开采中套管柱在承受弯曲、拉伸、内压及高温载荷时能保证良好的连接强度和密封完整性，有效的防止了粘扣的发生，同时解决作业过程中上扣困难、不易清洗的问题。所述扭矩台肩角度设置为小负角度，在保证上扣定位的同时起到了辅助密封的作用；密封结构为内螺纹球面对外螺纹锥面的双金属过盈密封，螺纹结构为大角度导向面，0度角承载面梯形螺纹结构，保证了接头连接强度的同时，方便引扣，便于现场施工和操作。
【专利说明】
一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及石油天然气工业完井套管柱生产领域，具体涉及一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构。
【背景技术】
[0002]目前，国内有相当多的低压低渗透气井，单口产量低，开采难度大，成本高。但据资料显示，低压低渗透气田在我国油气开发中占有重要地位，有相当比重的油气储量都属于低渗透储存，低渗透油气田产能建设的规模则占到油气田产能建设规模总量的70 %以上。在我国各大油田进入开发中后期、同时出现能源紧缺的情况下，加紧低渗透气田的开采迫在眉睫。
[0003]开发出用于低压低渗透气井用套管螺纹接头，不仅能加快国内低压低渗透气田开采进度，同时能降低成本。
【发明内容】
[0004]本实用新型专利为一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构。解决了低压低渗透气井开采中套管柱在承受弯曲、拉伸、内压及高温载荷时能保证良好的连接强度和密封完整性，有效的防止了粘扣的发生，同时解决作业过程中上扣困难、不易清洗的问题。
[0005]为了满足上述技术要求，本实用新型专利设计了下述解决方案:
[0006]—种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，包括接箍及与其配合的管体。沿轴线方向从接箍中心至管体分别设置有接箍中孔3、扭矩台肩4、内螺纹密封导向锥面5、内螺纹密封球面6、内螺纹过渡锥面7、内螺纹柱面8、接箍内螺纹9;所述管体沿轴线方向从管体端面依次设置有管体负角度端面10、外螺纹密封锥面11、外螺纹柱面12、管体外螺纹13以及管体内平14。
[0007]所述扭矩台肩设置为0°?-5°，管体端面角度设置为0°?-5°。
[0008]所述接箍密封导向锥面锥度设置为1:6?1:15，接箍密封导向锥面长度设置为5mm?15mm0
[0009]所述接箍密封球面直径设置为80mm?230mm。
[0010]所述管体密封锥面锥度设置为1:6?I: 15，管体密封锥面长度设置为8mm?15mm。
[0011]所述螺纹导向面角度增加为35°?50°，承载面角度设置为0°，上扣后螺纹导向面间隙设置为0.03?0.1mm。
[0012]所述内螺纹齿高增加为1.65?1.80mm。
[0013]所述内外螺纹过渡柱面为间隙配合。
[0014]所述螺纹直径过盈量为0.05mm?0.50mm，密封直径过盈量为0.15?0.80mm。
[0015]所述内螺纹球面密封段前后都设置有过渡锥面。
[0016]所述管体设置有内平。
[0017]与现有技术相比，本螺纹接头具有显著的优势，具体表现在以下几方面:
[0018]1、采用了0°?-5°小负角度扭矩台肩，管体端面角度为0°?-5°，在保证上扣定位的同时还具有辅助密封的作用，便于了现场作业过程中杂质的清洗。
[0019]2、采用了密封结构为内螺纹球面对外螺纹锥面的双金属过盈密封形式，螺纹结构为大角度导向面，O度角承载面梯形螺纹结构，保证了接头连接强度的同时，方便引扣，便于现场施工和操作。
[0020]3、增加内螺纹齿高，采用较低的螺纹过盈量，同时导向面分离的螺纹形式，减小了上扣后内螺纹齿顶与外螺纹齿底接触面积，有利于螺纹脂的排出，最大限度提高了螺纹接头抗粘扣能力。
[0021 ] 4、螺纹密封结构采用了内螺纹球面对外螺纹锥面的双金属过盈密封形式，密封接触压力分布均匀，密封过盈段设置在远离管体端面3?10mm，保证高温条件下在弯曲、拉伸及内压等复合载荷条件下具有高连接强度和良好气密封性能的同时有效避免密封结构在检测、运输和现场施工过程受到损伤，同时降低台肩对主密封结构的影响。
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型结构不意图；
[0023]图2是接雜结构不意图；
[0024]图3是接雜局部放大不意图；
[0025]图4是管体结构示意图；
[0026]图5是管体局部放大示意图；
[0027]【附图说明】如下:
[0028]1-接箍，2-管体，3-接箍中孔，4-扭矩台肩，5-内螺纹密封导向锥面，6_内螺纹主密封球面，7-内螺纹过渡锥面，8-内螺纹柱面，9-接箍内螺纹，10-管体负角度端面，11-外螺纹密封锥面，12-外螺纹柱面，13-管体外螺纹，14-管端内平。
【具体实施方式】
[0029]下面将结合附图对本实用新型专利进行详细说明:
[0030]本实用新型提供了一种用于低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构。参见图1，包括管体2和与其配合的接箍I，管体设置有外螺纹及外密封结构，接箍设置有内螺纹及内密封结构，所述接箍由中孔中心沿轴线方向为两端对称。所述密封结构为接箍球面对管体锥面金属过盈密封，上扣后内螺纹齿顶与外螺纹齿底分离，螺纹导向面分离，降低螺纹过盈量，防止粘扣发生的同时利于螺纹脂排出，过盈密封段设置在远离管体端面3mm?10mm，有效避免密封结构在检测、运输和现场施工过程受到损伤的同时降低台肩对主密封结构的影响。
[0031]所述内外螺纹螺距为5.08，螺纹锥度为1:16，导向面角度增加为35°?50°，承载面角度设置为0°，保证了接头连接强度的同时，方便引扣，便于现场施工和操作；
[0032]所述扭矩台肩角度设置为0°?-5°，管体端面角度设置为0°?-5°;小负角度台肩角度不仅能起到辅助密封的作用，同时保证上扣定位准确，利于现场杂质的清洗；
[0033]所述密封直径过盈量为0.15?0.80mm，保证了在复合载荷下的连接强度和良好密封性；
[0034]所述螺纹齿顶和齿底平行于螺纹母线，便于加工和检测。
[0035]管体和接箍结构示意图参见图2?图5，所述接箍密封导向锥面锥度设置为1:6?1:15，接箍密封导向锥面长度设置为5mm?15mm，接箍密封球面直径设置为80mm?230mm；所述管体密封锥面锥度设置为1:6?1:15，管体密封锥面长度设置为8mm?15mm，所述管体和与其配合的接箍靠近螺纹方向都设置有柱面，且为间隙配合;所述管体设置有内平。
[0036]实施例
[0037]按照本实用新型设计方案，提供两种具体规格的产品如下:
[0038]产品规格为Φ 177.8mm X 10.54mm，钢级为Pl 10。螺纹锥度为1:16，每英寸5牙螺纹，内螺纹齿高为1.65mm?1.80mm，外螺纹齿高为1.575mm，螺纹导向面为35°-50°，承载面为0°，螺纹齿顶和齿底平行于螺纹母线，螺纹直径过盈量为0.05mm?0.50mm，密封直径过盈量为0.15?0.80_。扭矩台肩设计为0°?-5°，管体端面角度设置为0°?-5°，接箍密封球面直径设置为80mm?230mm，接箍密封导向锥面长度设置为5mm?15 mm，密封导向锥面锥度设置为1:6?1:15，管体密封锥面锥度设置为1:6?I: 15，管体密封锥面长度设置为8mm?15mm。
[0039]产品规格为Φ 139.7mm X 9.17mm，钢级为N80Q。螺纹锥度为1:16，每英寸5牙螺纹，内螺纹齿高为1.65mm?1.80mm，外螺纹齿高为1.575mm，螺纹导向面为35°-50°，承载面为0°，螺纹齿顶和齿底平行于螺纹母线，螺纹直径过盈量为0.1Omm?0.40mm，密封直径过盈量为0.18?0.70mm。扭矩台肩设计为0°?-5°，管体端面角度设置为0°?-5°，接箍密封球面直径设置为80mm?230mm，接箍密封导向锥面长度设置为5mm?15 mm，密封导向锥面锥度设置为1:6?1:15，管体密封锥面锥度设置为1:6?I: 15，管体密封锥面长度设置为8mm?15mm。
[0040]本实用新型的低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，其扭矩台肩角度设置为小负角度，在保证上扣定位的同时起到了辅助密封的作用;密封结构为内螺纹球面对外螺纹锥面的双金属过盈密封，螺纹结构为大角度导向面，O度角承载面梯形螺纹结构，保证了接头连接强度的同时，方便引扣，便于现场施工和操作;增加内螺纹齿高，采用较低的螺纹过盈量，同时设计导向面分离的螺纹形式，减小了上扣后内螺纹齿顶与外螺纹齿底接触面积，最大限度提高螺纹接头抗粘扣能力；螺纹齿顶和齿底平行于螺纹母线，便于加工和检测；螺纹密封结构采用了内螺纹球面对外螺纹锥面的双金属过盈密封形式，密封接触压力分布均匀，密封过盈段远离管体端面，保证在复合载荷条件下具有高气密封性能的同时有效避免密封结构在检测、运输和现场施工过程受到损伤，同时降低了台肩对主密封结构的影响。
[0041]以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的【具体实施方式】仅限于此，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单的推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定专利保护范围。
【主权项】
1.一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，包括接箍(I)及与其配合的管体(2)，其特征在于:所述接箍为两端对称，沿轴线方向从接箍中心依次设置有接箍中孔(3)、扭矩台肩(4)、内螺纹密封导向锥面(5)、内螺纹密封球面(6)、内螺纹过渡锥面(7)、内螺纹柱面(8)和接箍内螺纹(9);沿轴线方向从管体端面依次设置有管体负角度端面(10)、外螺纹密封锥面(11)、外螺纹柱面(12)、管体外螺纹(13)以及管端内平(14)。2.如权利要求1所述一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，其特征在于:扭矩台肩设置为0°?-5°，管体端面角度设置为0°?-5°。3.如权利要求1所述一种低压低渗透气井用套管太特殊螺纹接头结构，其特征在于:接箍密封导向锥面锥度为1:6?1:15，接箍密封导向锥面长度为5mm?15mm。4.如权利要求1所述一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，其特征在于:接箍密封球面直径设置为80mm?230mm。5.如权利要求1所述一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，其特征在于:管体密封锥面锥度为1:6?I: 15，管体密封锥面长度为8mm?15mm。6.如权利要求1所述一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，其特征在于:螺纹上扣后导向面间隙为0.03?0.10mm。7.如权利要求1所述一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，其特征在于:内螺纹齿高为1.65?1.80mm。8.如权利要求1所述一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，其特征在于:螺纹导向面角度为35°?50°，承载面角度为0°。9.如权利要求1所述一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，其特征在于螺纹直径过盈量为0.05mm?0.50mm，密封直径过盈量为0.15?0.80_。10.如权利要求1所述一种低压低渗透气井用套管特殊螺纹接头结构，其特征在于:管体和接箍密封结构都设置有过渡柱面或过渡锥面。
【文档编号】E21B17/08GK205532355SQ201520910703
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年11月16日
【发明人】毕宗岳, 张锦刚, 张峰, 鲁碧为, 白鹤, 周新义, 杨晓龙, 徐凯, 汪强, 李周波, 何石磊, 韦奉, 李远征, 梁航, 王亮, 程逞, 赵勇
【申请人】宝鸡石油钢管有限责任公司