专利名称:一种抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构的制作方法
【专利摘要】一种抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构，在管体连接外螺纹的顶端与接箍连接内螺纹的底端之间设有低应力密封结构，所述低应力密封结构由外锥面密封段、圆弧面密封段和内锥面密封段组成，外锥面密封段的锥角为5°～30°，配合过盈量为0.05～0.20毫米；圆弧面密封段的配合过盈量为0.10～0.25毫米；内锥面密封段的锥面角为5°～15°，配合过盈量为0.03～0.1毫米。由于将管体和接箍间的密封接应力由单面分布改为三面分摊，使得每一处密封段的接应力降低，这样既保证了两者的连接密封性能，又降低了密封连接处的应力，能在保证连接密封性能的前提下，降低了H2S对螺纹密封连接处的腐蚀，克服现技术中存在的技术缺陷。
【专利说明】一种抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种低应力气密封套管螺纹连接结构，涉及石油、天然气钻探用套管螺纹连接结构【技术领域】，主要在石油天然气工业中油气田使用，应用于H2S腐蚀条件下气密封稳定的油气井。
【背景技术】
[0002]在石油、天然气钻采过程中必须使用钢质套管和油管，目前，采油通道是套管柱和油管柱组成，油管柱设置在套管柱内，套管柱由若干根套管通过接箍两两密封连接而成，油管柱由若干根油管通过接箍两两密封连接而成，套管柱放入已钻成的井眼中，用于防止地层流体流动及地层挤毁。油管柱伸入套管柱内构成原油或天然气通向地面的采集通道。天然气开采用气井中的天然气通常都含H2SXO2等腐蚀介质，而H2S气体对于油管柱和套管柱的连接部位具有一定的腐蚀作用，而且腐蚀程度与连接处的应力大小有直接关系，根据研宄成果，连接处应力越大，越容易被H2S气体腐蚀，因此，为了减轻H2S气体的腐蚀，管体与接箍之间的连接应力越小越好。然而，连接处的密封性与接触应力呈正比关系，即接触应力越大密封性越好。现有管体与接箍之间的端面密封均为单面过盈结构，要满足密封性能要求，两者之间的接触应力就必须达到预定值；如何解决这对矛盾是本领域技术人员难以克服的技术难题。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是一种抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构，它通过三重密封段组合密封，将密封接触应力分摊到三个密封段上，降低每个密封段的接触应力，这样既能保证连接的密封性能，又能降低H2S对连接处的腐蚀。
[0004]本实用新型采取的技术方案如下:
[0005]一种抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构，包括管体和接箍，在管体的连接端设有连接外螺纹，在接箍的两端上设有连接内螺纹，管体与接箍之间通过外螺纹与内螺纹的旋配连接成一体，其特征是:在连接外螺纹的顶端与连接内螺纹的底端之间设有低应力密封结构，所述低应力密封结构由外锥面密封段、圆弧面密封段和内锥面密封段组成的三重过盈低应力密封连接结构，外锥面密封段的锥角为5°?30°，配合过盈量为0.05?0.25毫米；圆弧面密封段的配合过盈量为0.05?0.35毫米；内锥面密封段的锥面角为5°?15°，配合过盈量为0.03?0.1毫米。
[0006]进一步，外锥面密封段的锥角为10°?15°，配合过盈量为0.10?0.20毫米；圆弧面密封段的配合过盈量为0.10?0.20毫米；内锥面密封段的锥面角为8°?10°，配合过盈量为0.05?0.08晕米。
[0007]更进一步，外锥面密封段的锥角为15°，配合过盈量为0.15毫米；圆弧面密封段的配合过盈量为0.15毫米；内锥面密封段的锥面角为9°，配合过盈量为0.06毫米。
[0008]进一步，外锥面密封段的轴向过盈配合密封长度为5?25毫米；内锥面密封段的接触宽度为3?5毫米；圆弧面密封段的包角为60°?90°。
[0009]由于将管体和接箍之间的密封接应力由现有单点集中分布改为三处分摊分布，使得每一处密封段的接应力降低，这样既保证了管体和接箍之间连接密封的可靠性，又降低了密封连接处的应力，从而能在保证连接密封性能的前提下，降低了 H2S对管体和接箍之间密封连接处的腐蚀，克服现技术中存在的技术缺陷。
【附图说明】
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[0010]图1为管体和接箍之间的螺纹连接结构的示意图；
[0011]图2为管体和接箍连接螺纹端面密封连接结构的示意图(旋接前)；
[0012]图3为管体和接箍连接螺纹端面密封连接结构的示意图(旋接后)；
[0013]图中:1-管体；2_接箍；3_外锥面密封段；4_圆弧面密封段；5_内锥面密封段；31-管体外锥面密封段；32_接箍外锥面密封段；41_管体圆弧面密封段；42_接箍圆弧面密封段；51_管体内锥面密封段；52_接箍内锥面密封段；α为外锥面密封段的锥面角度；β为内锥面密封段的锥面角度。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图举例说明本实用新型的【具体实施方式】:
[0015]实施例1:
[0016]一种抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构，包括管体I和接箍2，在管体I的连接端设有连接外螺纹，在接箍2的两端上设有连接内螺纹，管体I与接箍2之间通过外螺纹与内螺纹的旋配连接成一体，在连接外螺纹的顶端与连接内螺纹的底端之间设有低应力密封结构，所述低应力密封结构由外锥面密封段3、圆弧面密封段4和内锥面密封段5组成的三重过盈低应力密封连接结构，外锥面密封段3由管体外锥面密封段31和接箍外锥面密封段32的过盈配合形成，外锥面密封段3的配合锥角α为15°，配合过盈量为0.15毫米；圆弧面密封段4由管体圆弧面密封段41和接箍圆弧面密封段42过盈配合形成，配合过盈量为0.20毫米，圆弧面密封段4的包角为65° ;内锥面密封段5由管体内锥面密封段51和接箍内锥面密封段52过盈配合而成，内锥面密封段5的配合锥面角β为9°，配合过盈量为0.06晕米。
【权利要求】
1.一种抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构，包括管体(I)和接箍(2)，在管体(I)的连接端设有连接外螺纹，在接箍(2)的两端上设有连接内螺纹，管体(I)与接箍(2)之间通过外螺纹与内螺纹的旋配连接成一体，其特征是:在连接外螺纹的顶端与连接内螺纹的底端之间设有低应力密封结构，所述低应力密封结构由外锥面密封段(3)、圆弧面密封段(4)和内锥面密封段(5)组成的三重过盈低应力密封连接结构，外锥面密封段(3)的锥角为5°?30°，配合过盈量为0.05?0.25毫米；圆弧面密封段(4)的配合过盈量为0.05?0.35毫米；内锥面密封段(5)的锥面角为5°?15°，配合过盈量为0.03?0.1毫米。2.根据权利要求1所述抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构，其特征是:外锥面密封段(3)的锥角为10°?15°，配合过盈量为0.10?0.20毫米；圆弧面密封段(4)的配合过盈量为0.10?0.20毫米；内锥面密封段(5)的锥面角为8°?10°，配合过盈量为0.05?0.08晕米。3.根据权利要求2所述抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构，其特征是:外锥面密封段(3)的锥角为15°，配合过盈量为0.15毫米；圆弧面密封段(4)的配合过盈量为0.15毫米；内锥面密封段(5)的锥面角为9°，配合过盈量为0.06毫米。4.根据权利要求1所述抗腐蚀的低应力管体气密封连接结构，其特征是:外锥面密封段(3)的轴向过盈配合密封长度为5?25毫米；内锥面密封段(5)的接触宽度为3?5毫米；圆弧面密封段⑷的包角为60°?90°。
【文档编号】E21B17-08GK204266943SQ201420708775
【发明者】樊鑫业, 纪爱敏, 李堑, 王国富, 许才斌 [申请人]江苏常宝普莱森钢管有限公司