专利名称：高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种油套管，尤其是涉及一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，属于油井管螺纹连接技术领域。
背景技术：
油套管是通过油套管管体端部外螺纹和接箍内螺纹的旋紧连接起来，并形成长达数千米的管柱，接头部位是整个管柱中最薄弱的环节。目前，油套管采用的接头通常是API 接头，如图1所示，该接头是一种标准接头，按照API (美国石油学会)标准加工制造。其缺点是该接头没有任何密封性能，只起到连接作用，使用这种接头的油套管容易发生接头泄露事故；该接头的外螺纹和内螺纹的牙高相等，外螺纹旋进内螺纹时常发生粘扣现象，极易损坏螺纹；该接头的台肩为垂直于油套管轴线的平面台肩，在油套管受压膨胀后，台肩发生变形，抗过扭矩的能力明显降低。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种具有多重密封结构、外螺纹和内螺纹不发生粘扣现象和抗过扭矩强的高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头。本实用新型的目的是这样实现的一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，所述油套管接头包括端部带有外螺纹的管体和带有内螺纹的接箍，相邻两个管体通过接箍连接，在管体的端面设有管体台肩，在接箍的孔壁中部设有接箍台肩，所述管体台肩与接箍台肩相互配合，所述管体的外壁靠近管体台肩的部位设有管体密封面和管体直角台肩，管体密封面设置在管体台肩与管体直角台肩之间，所述接箍的内壁靠近接箍台肩的部位设有接箍密封面和接箍直角台肩，接箍密封面设置在接箍台肩与接箍直角台肩之间，所述管体密封面与接箍密封面均呈锥面， 并相互配合，形成第一密封结构；所述管体台肩和接箍台肩均为逆向扭矩台肩，并相互配合，形成第二密封结构；管体直角台肩和接箍直角台肩均为逆向扭矩台肩，并相互配合，形成第三密封结构；所述外螺纹和内螺纹均为偏梯形螺纹，且外螺纹的牙高小于内螺纹的牙尚ο所述管体密封面和接箍密封面的锥度均为1:8 1 10。所述管体台肩为内锥孔，所述接箍台肩的内端面为锥面。所述管体台肩的角度θ 1和接箍台肩的角度θ 2相等。所述θ 1与θ 2的取值范围θ 1= θ 2=0° -20°。所述外螺纹的牙高为Imm 1. 575mm,内螺纹的牙高为Imm 1. 778mm。所述外螺纹和内螺纹的导向面角和承载面角均分别相等，导向面角为α，承载面角为β，α的取值范围为0° 45°，β的取值范围为一 3° 3°。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是①管体密封面与接箍密封面均呈锥面，并相互配合，形成第一密封结构；管体台肩与接箍台肩、管体直角台肩和接箍直角台肩均为逆向扭矩台肩，并相互配合，形成第二、第三密封结构，此多重密封结构使油套管接头在拉伸和压缩载荷作用下，仍具有良好密封效果；②在管体台肩与接箍台肩的基础上增加管体直角台肩和接箍直角台肩设计，使该油套管接头承担的抗过扭矩强度可达到普通接头的3倍；③由于外螺纹和内螺纹采用的牙高不相等，同时又精心设计了导向面角度和承载面角度，从而解决了原有螺纹的粘扣问题，并提高了油套管接头的连接效率，延长了其使用寿命；本实用新型高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头拥有多重密封结构和高抗过扭矩、防粘扣设计，使该油套管可以应用于一些条件苛刻的油气井，如超深井、高压气井、 热采井等。
图1为现有的油套管接头结构示意图。图2为本实用新型高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头的结构示意图。图3为图2中油套管接头连接前的结构放大示意图。图4为图2中I处的放大的结构示意图。其中管体1、外螺纹11、管体台肩12、管体密封面13、管体直角台肩14 ；接箍2、内螺纹21、接箍台肩22、接箍密封面23、接箍直角台肩24。
具体实施方式
参见图2 图4，本实用新型涉及的一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，所述油套管接头包括管体1和接箍2，所述管体1的外壁端部加工有外螺纹11，所述接箍2的内壁上加工有内螺纹21，所述管体1和接箍2通过外螺纹11和内螺纹21连接。所述管体1的端面设有管体台肩12，所述管体台肩12为内锥孔；所述接箍2的孔壁设有接箍台肩22，所述接箍台肩22设置在接箍2的中部，并且其内端面为锥面。管体1的外壁靠近管体台肩12的部位设有管体密封面13和管体直角台肩14，管体密封面13设置在管体台肩12与管体直角台肩14之间；所述接箍2的内壁靠近接箍台肩22的部位设有接箍密封面23和接箍直角台肩24，接箍密封面23设置在接箍台肩22与接箍直角台肩M之间。所述管体台肩12和接箍台肩22、管体直角台肩14和接箍直角台肩M均为逆向扭矩台肩，并分别相互配合。所述管体台肩12的角度θ 1和接箍台肩22的的角度θ 2相等，取值范围 θ 1= θ 2=0° -20°。所述管体密封面13与接箍密封面23均呈锥面，并相互配合。所述管体密封面13和接箍密封面23的锥度为0° 30°，在外螺纹11与内螺纹21旋合连接后，所述管体密封面13和接箍密封面23形成第一密封结构，同时管体台肩12与接箍台肩 22形成第二密封结构，管体直角台肩14和接箍直角台肩M形成第三密封结构。所述外螺纹11和内螺纹21均为偏梯形螺纹，所述外螺纹11和内螺纹21的导向面角和承载面角均分别相等，导向面角为α，承载面角为β，α的取值范围为0° 45°， β的取值范围为一 3° 3°。所述外螺纹11的牙高为Imm 1. 575mm,内螺纹21的牙高为Imm 1. 778mm。所述管体1外径为2. 375^2. 875英寸时，外螺纹11和内螺纹21的螺距为3. 175mm ；所述管体1外径为3. 5、. 5英寸时，外螺纹11和内螺纹21的螺距为4. 23mm ； 所述管体1外径为4. 5^9. 625英寸时，外螺纹11和内螺纹21的螺距为5. 08mm ；所述管体 1外径为10. 75 13. 375英寸时，外螺纹11和内螺纹21的螺距为6. 35mm。
权利要求1.一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，所述油套管接头包括端部带有外螺纹(11)的管体(1)和带有内螺纹(21)的接箍(2)，相邻两个管体(1)通过接箍(2)连接，在管体(1)的端面设有管体台肩(12)，在接箍(2)的孔壁中部设有接箍台肩(22)，所述管体台肩(12)与接箍台肩(22)相互配合，其特征在于所述管体(1)的外壁靠近管体台肩(12) 的部位设有管体密封面(13)和管体直角台肩(14)，管体密封面(13)设置在管体台肩(12) 与管体直角台肩(14)之间，所述接箍(2)的内壁靠近接箍台肩(22)的部位设有接箍密封面(23)和接箍直角台肩(24)，接箍密封面(23)设置在接箍台肩(22)与接箍直角台肩(24) 之间，所述管体密封面(13)与接箍密封面(23)均呈锥面，并相互配合，形成第一密封结构； 所述管体台肩(12)和接箍台肩(22)均为逆向扭矩台肩，并相互配合，形成第二密封结构； 管体直角台肩(14)和接箍直角台肩(24)均为逆向扭矩台肩，并相互配合，形成第三密封结构；所述外螺纹(U)和内螺纹(21)均为偏梯形螺纹，且外螺纹(11)的牙高小于内螺纹(21) 的牙高。
2.如权利要求1所述的一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，其特征在于 所述管体密封面(13 )和接箍密封面(23 )的锥度均为1 8 1 10。
3.如权利要求1所述的一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，其特征在于 所述管体台肩(12)为内锥孔，所述接箍台肩(22)的内端面为锥面。
4.如权利要求1所述的一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，其特征在于 所述管体台肩(12)的角度θ 1和接箍台肩(22)的角度θ 2相等。
5.如权利要求4所述的一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，其特征在于 所述θ 1与θ 2的取值范围θ 1= θ 2=0° -20°。
6.如权利要求1所述的一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，其特征在于 所述外螺纹(11)的牙高为Irnm 1. 575mm,内螺纹(21)的牙高为Imm 1. 778mm。
7.如权利要求1所述一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，其特征在于所述外螺纹(11)和内螺纹(21)的导向面角和承载面角均分别相等，导向面角为α，承载面角为β，α的取值范围为0° 45°，β的取值范围为一 3° 3°。
专利摘要本实用新型涉及一种高抗过扭矩、高密封性、防粘扣油套管接头，它由端部带有外螺纹(11)的管体(1)和带有内螺纹(21)的接箍(2)连接而成，在管体(1)上设有管体台肩(12)、管体密封面(13)和管体直角台肩(14)，在接箍(2)上设有接箍台肩(22)、接箍密封面(23)和接箍直角台肩(24)，在外内螺纹连接后，管体密封面(13)与接箍密封面(23)、管体台肩(12)与接箍台肩(22)、管体直角台肩(14)与接箍直角台肩(24)分别形成三道密封结构，所述外内螺纹为牙高不相等的偏梯形螺纹。该油套管接头拥有多重密封结构和高抗过扭矩、防粘扣设计，使该油套管可以应用于一些条件苛刻的油气井。
文档编号E21B17/02GK202125257SQ20112021003
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月21日 优先权日2011年6月21日
发明者杨林 申请人:杨林