专利名称：油、套管管锥螺纹接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种油田钻井用油、套管管锥螺纹接头。
API(美国石油学会)标准圆螺纹接头为油田最常用的油、套管螺纹接头。它由管体和管接箍通过管锥螺纹拧接构成。利用有限元计算分析发现，在API规定的拧接力矩条件下，管体螺纹始端(小端)第1、2齿与管体螺纹末端啮合的最大应力，是其它各齿面平均最大接触应力的2.5倍以上，一般都超过材料许用接触应力，由此造成螺纹两端首先粘扣。
申请号为97115288.8的中国发明专利申请案中，公开一种分段变换管体和管接箍的工程锥度的油、套管螺纹接头，将管体、管接箍螺纹分为2～3段，其中螺纹始端一定长度上的锥度略为增大，而螺纹末端一定长度上的锥度略为减小，以图通过不同锥度螺纹的啮合，使各齿面上的接触应力均匀化，提高抗粘扣性能。但是，利用这种变锥度方法让出的间隙有限，在较大的拧接扭矩条件下无法完全释放多余的变形量，尤其对于需要大力矩上扣的油套管来说，仍容易出现粘扣。
本实用新型的目的在于提供一种改进的油、套管管锥螺纹接头，从结构上保证螺纹两端预留有释放多余轴向和径向变形量的间隙，降低螺纹两端的接触应力，使整个螺纹啮合面的接触应力均匀化，提高螺纹抗粘扣性能，提高产品使用寿命。
为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案本实用新型与现有技术一样由管体和管接箍通过管锥螺拧接构成。其特点是在管体和管接箍两者中一者或两者的螺纹始端的一段有效长度上，以一个台阶改变管锥螺纹始端的中径，达到两相配合的内、外管锥螺纹之间有一预留的径向间距δ,δ为0.08～0.20mm。管体和管接箍以一个台阶改变管锥螺纹中径的螺纹始端有效长度以螺纹两端啮合接触应力过大而易出现粘扣的区段长度确定。本实用新型中，在上述区段长度上两相配合的内、外管锥螺纹之间预留间距，为拧接时预留了足够释放多余轴向和径向变形量的间隙，降低螺纹两端的接触应力，使整个螺纹啮合面的接触应力均匀化，提高螺纹抗粘扣性能。
按API标准，管体和管接箍的管锥螺纹中径锥度一般为1∶16，则管体螺纹始端改变中径的有效长度为1/9-1/5的管体螺纹长度，管接箍螺纹始端改变中径的有效长度为1/9～1/5的管体有效螺纹长度；管体螺纹始端改变中径后的中径为原中径-2δ，而管接箍螺纹始端改变中径后的中径为原中径+2δ。管体和管接箍的以一个台阶改变中径的螺纹始端与正常螺纹之间通过一段3～6mm长度过渡相连。
本实用新型与现有技术相比较，具有显而易见的如下优点由于本实用新型在管体和管接箍两者中一者或两者螺纹始端的一段有效长度上，螺纹始端以一个台阶改变中径，达到两相配合的内、外管锥螺纹之间有一预留的径向间距，其间距为0.08～0.20mm，从而为拧接时预留了足够释放多余轴向和径向变形量的间隙，降低螺纹两端的接触应力，使整个螺纹啮合面的接触应力均匀化，提高其抗粘扣性能，从而提高产品使用寿命。
附图
是本实用新型一个实施例的结构示意图。
本实用新型的一个最佳实施方案是参见附图，本油、套管管锥螺纹接头由管体1、3和管接箍2通过管锥螺纹拧接构成。管体1、3上有管锥外螺纹，管接箍2上有管锥内螺纹。管体1、3和管接箍2螺纹始端均有一个变中径的台阶。管体1、3螺纹分为三段，中径变小的螺纹始端有效长度L11为1/9～1/5的管体有效螺纹长度L2。螺纹始端有效长度L11上的中径锥度与整个螺纹长度上的中径锥度相同，按API标准，此锥度为1∶16，则管端至螺纹始端有效长度L11上变中径后的中径为原中径-2δ,δ为0.08～0.20mm，变中径螺纹始端与正常螺纹之间通过一段长度3～6mm的斜度过渡相连。管接箍2螺纹亦分为三段，中径变大的螺纹始端有效长度L21为1/9～1/5的管体1、3有效螺纹长度L2，此区段上，螺纹始端有效长度L21上变中径后螺纹中径为原中径+2δ,δ为0.08～0.20mm，变中径螺纹始端与正常纹之间通过一段长度L22为3～6mm的斜度过渡相连。
本实用新型的第二个实施例是其管体与上述第一个实施例的管体1、3相同，螺纹的始端有一个中径变小的台阶。但管接箍螺纹中径线为直线形，螺纹始端没有变中径的台阶。
本实用新型的第三个实施例是其管接箍与第一个实施例的管接箍2相同，螺纹的始端有一个中径变大的台阶。但管体的螺纹中径线为直线形，螺纹始端没有变中径的台阶。
权利要求1．一种油、套管管锥螺纹接头，由管体(1、3)和管接箍(2)通过管锥螺纹拧接构成，其特征在于在管体(1、3)和管接箍(2)两者中一者或两者的螺纹始端的一段有效长度(L11、L21)上，以一个台阶改变管锥螺纹始端的中径，达到两相配合的内、外管锥螺纹之间有一预留的径向间距δ,δ为0.08～0.20mm。
2．根据权利要求1所述的油、套管管锥螺纹接头，其特征在于管体(1、3)螺纹始端改变中径的有效长度(L11)为1/9～1/5的管体(1、3)有效螺纹长度(L2)，管接箍(2)螺纹始端改变中径的有效长度(L21)为1/9～1/5的管体(1、3)有效螺纹长度(L2)；管体(1、3)螺纹始端改变中径后的中径为原中径-2δ，而管接箍(2)螺纹始端改变中径后的中径为原中径+2δ。
3．根据权利要求1或2所述的油、套管管锥螺纹接头，其特征在于管体(1、3)和管接箍(2)以一个台阶改变螺纹中径的螺纹始端(L11、L21)与正常螺纹之间通过一段3～6mm的长度(L12、L22)过渡相连。
专利摘要本实用新型是一种油田钻井用油、套管管锥螺纹接头。它由管体和管接箍通过管锥螺纹拧接构成，在管体和管接箍两者中一者或两者的螺纹始端的一段有效长度上，以一个台阶改变管锥螺纹始端的中径，达到两相配合的内外管锥螺纹之间有一预留的径向间距δ,δ为0.08～0.20mm。从而为拧接时预留了足够释放多余轴向和径向变形量的间隙，降低螺纹两端的接触应力，使整个螺纹啮合面的接触应力均匀化，提高其抗粘扣性能，提高产品使用寿命。
文档编号E21B17/02GK2451718SQ0024982
公开日2001年10月3日 申请日期2000年10月30日 优先权日2000年10月30日
发明者丁维军, 刘玉文, 王治国, 刘甫清, 潘存强 申请人:宝山钢铁股份有限公司