专利名称：全等径直连型套管螺纹的连接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及管道密封连接结构，特别是一种石油套管的气密封全等径直连型套管螺纹的连接结构。
背景技术：
随着石油工业的迅速发展与市场竞争的要求，尤其是气井的开采，对石油管材的要求也越来越高，通用的API标准系列的套管有两种连接形式，即接箍连接套管和外加厚直连套管。这两种连接形式由一共同的特点，即接箍或管端的加厚部分的外径大于套管的名义直径(外径)。在油气井开采过程中，钻井的孔径须保证套管柱全长能够顺利通过，井孔的直径要由套管柱上的最大直径即接箍的外径或管体加厚部分的外径决定。由于油气井开采难度的加大，使成本不断增加。而减小油气井的钻孔直径是降低成本最有效的方案之一。现有的套管连接结构均不能满足，在不改变套管柱名义直径的前题下，减小钻孔直径的要求。从而需要一种能够满足上述要求的新型套管连接方式。
发明内容
为解决上述技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种用于石油、天然气井具有气密封性能的全等径直连型套管螺纹连接结构的套管和油管，可不使用通常的接箍连接套管或外加厚连接套管。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种全等径直连型套管螺纹的连接结构，包括套管A及套管B，其中所述套管A端部外螺纹与套管B端部内螺纹旋合拧接，拧接处为全等径，所述套管B套管B端部内螺纹的小端前方设有密封锥面，在内密封锥面的端部设有内扭矩台肩；所述外螺纹前方有外密封锥面，在外螺纹大端加工有外扭矩台肩，内螺纹内密封锥面和内扭矩台与外螺纹外密封锥面和外扭矩台肩相接触。
所述内、外螺纹均由偏梯形螺纹构成；内螺纹内扭矩台肩与外螺纹外扭矩台肩为75°至105°角。
所述内螺纹内密封锥面和外螺纹外密封锥面的锥度均为1∶10。
本实用新型的全等径直连型套管螺纹的连接结构的优点1、管内径和外径在整个管柱上完全一致，不同于通常使用的接箍连接套管或外加厚连接套管。解决了由于在连接处局部外径增大致使井孔全长口径必须加大的问题，即减小了钻井口径，降低了油气井开采成本。
2、由于不需要接箍，可减少1/2的加工量、提高了成材率。
3、提高了密封性能，可以实现在高压力下的气体不泄漏。
由于是全等径直连型气密封螺纹的连接结构，采用的连接方式是金属与金属密封，密封可靠，气密封性能高；由于有75°至105°角度的扭矩台肩，从而保证了精确的拧接定位，同时也加强了密封能力。采用本结构设计，可以最大限度的减少螺纹发生粘扣的可能性，并且提高了螺纹的抗磨损能力，减少了拧接后被封堵的丝扣油所产生的不利影响。
图1为内螺纹半剖面示意图；图2为外螺纹半剖面示意图；图3为内外螺纹连结部分示意图；图4为图3的局部放大图。
图中1、外螺纹 2、内螺纹3、偏梯形螺纹4、内密封锥面 5、内扭矩台肩6、外密封锥面7、外扭矩台肩
具体实施方式
结合附图及实施例对本实用新型的全等径直连型套管螺纹的连接结构加以说明。
为实现本实用新型的目的，该全等径直连型套管螺纹的连接结构是设计一种石油套管和油管，其结构如图1、2、3、4所示，套管A端部外螺纹1与套管B端部内螺纹2旋合旋合拧接，拧接处为全等径，套管B端部内螺纹2的小端前方设有密封锥面4，在内密封锥面4的端部设有内扭矩台肩5；所述套管A端部的外螺纹1前方有外密封锥面6，在外螺纹1大端加工有外扭矩台肩7，内螺纹2内密封锥面4和内扭矩台5与外螺纹1外密封锥面6和外扭矩台肩7相接触。内、外螺纹均由偏梯形螺纹3构成，内螺纹内扭矩台肩5与外螺纹外扭矩台肩7为75°至105°角，内螺纹内密封锥面4和外螺纹外密封锥面6的锥度均为1∶10。
本实用新型石油套管气密封螺纹接头采用直连型套管螺纹的连接方式，其内径和外径在管柱全长上无变化，采用直连型套管不需要接箍。内外螺纹均由偏梯扣型3构成，在内螺纹前方小径端加工一个密封锥面4，在内密封锥面4的端部加工有内扭矩台肩5，所述套管端部的外螺纹前方有外密封锥面6，在其螺纹大端加工有外扭矩台肩7。内螺纹内密封锥面4和内扭矩台肩5与外螺纹外密封锥面6和外扭矩台肩7相接触。同时，内螺纹内扭矩台肩5与外螺纹外外扭矩台肩7为75°至105°角。
图2中内螺纹内密封锥面4和外螺纹外密封锥面6的锥度均为1∶10，内密封锥面4的测量直径要小于外螺纹外密封面6的测量直径。内密封锥面4和外密封锥面6的测量直径依据设计的公差要求加工，以保证内密封锥面4和外密封锥面6之间的过盈量能够满足气体密封的要求。内扭矩台肩5提供精确的定位，拧接后，密封锥面4和6的直径过盈量处于一个设计要求的范围内。内扭矩台肩5、外扭矩台肩7设计为75°至105°角结构，能够增强金属—金属密封的密封能力。
直连型气密封螺纹的连接螺纹部分由于使用的是偏梯扣型，当管体的壁厚在一定的范围时，该气密封螺纹连接的连接强度高于管体的屈服强度。
实施本实用新型的全等径直连型套管螺纹连接结构可采用如下数据全等径直连型套管螺纹的连接结构的内螺纹采用偏梯型螺纹，承载侧面的角度为3°、导入侧面的角度为10°、螺纹的螺距为0.200in、螺纹在螺纹中径线上的厚度为0.100in、螺纹的高度为0.062in、螺纹的锥度为0.0625in/in。特殊直连型气密封螺纹连接的外螺纹同样采用偏梯型螺纹，承载侧面的角度为3°、导入侧面的角度为10°、螺纹的螺距为0.200in、螺纹在螺纹中径线上的厚度为0.099in、螺纹的锥度为0.0625in/in。为提高全等径直连型套管螺纹的连接结构的抗磨损性能及密封性能，内螺纹的齿高比外螺纹齿高略高一些。
权利要求1.一种全等径直连型套管螺纹的连接结构，包括套管A及套管B，其特征是所述套管A端部外螺纹(1)与套管B端部内螺纹(2)旋合拧接，拧接处为全等径；所述套管B端部内螺纹(2)的小端前方设有密封锥面(4)，在内密封锥面(4)的端部设有内扭矩台肩5；所述套管A端部的外螺纹(1)前方有外密封锥面(6)，在外螺纹(1)大端加工有外扭矩台肩(7)，内螺纹(2)内密封锥面(4)和内扭矩台(5)与外螺纹(1)外密封锥面(6)和外扭矩台肩(7)相接触。
2.根据权利要求1所述的全等径直连型套管螺纹的连接结构，其特征是内、外螺纹均由偏梯形螺纹(3)构成。
3.根据权利要求1所述的全等径直连型套管螺纹的连接结构，其特征是内螺纹内扭矩台肩(5)与外螺纹外扭矩台肩(7)为75度至105度角。
4.根据权利要求1所述的全等径直连型套管螺纹连接结构，其特征是内螺纹内密封锥面(4)和外螺纹外密封锥面(6)的锥度均为1∶10。
专利摘要本实用新型提供一种全等径直连型套管螺纹的连接结构，包括套管A及套管B，套管A端部外螺纹与套管B端部内螺纹旋合拧接处为全等径，套管B端部内螺纹的小端前方设有密封锥面，在内密封锥面的端部设有内扭矩台肩；套管A端部的外螺纹前方有外密封锥面，在外螺纹大端加工有外扭矩台肩，内螺纹内密封锥面和内扭矩台与外螺纹外密封锥面和外扭矩台肩相接触。其有益效果是由于是全等径直连型气密封螺纹的连接结构，采用直连型套管不需要接箍，采用的连接方式是金属与金属密封，气密封性能高；由于具有一定角度的扭矩台肩，从而保证了精确的拧接定位，同时也加强了密封能力。可最大限度地减少螺纹发生粘扣的可能性，提高螺纹的抗磨损能力，减少拧接后被封堵的丝扣油所产生的不利影响。
文档编号F16L15/00GK2743655SQ200320112138
公开日2005年11月30日 申请日期2003年11月7日 优先权日2003年11月7日
发明者王京, 卢小庆, 邱锋, 张志强, 孙一清, 徐志谦, 王春河, 郝玉华, 张军, 屈强 申请人:天津钢管有限责任公司