专利名称：一种双金属复合油套管气密封螺纹联接结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油、天然气油套管联接部位防腐方法及密封结构。
背景技术：
在酸性油气田的开发过程中，严重的油套管腐蚀不仅造成了巨大的经济损失，也容易带来一些灾难性的后果。为此，近年来油气开发与集输已开始尝试采用复合管材，特别是大力推广了双金属复合油套管的应用。普通的双金属复合油套管一般包括两层，外壁管为壁厚较大、价格较低的碳素钢或低合金钢，主要承受外力或内压；内衬管一般为壁厚较小、价格较高的不锈钢或镍基合金等耐蚀材料，主要阻止腐蚀介质对管壁的腐蚀。双金属复合油套管之间一般采用现场焊接或者以接箍形式的螺纹联接。由于双金属复合油套管之间的焊接涉及到异种金属的联接，油气生产现场条件下焊接质量难以保证。接箍形式的螺纹联接中，复合油套管的两端采用翻边技术，将内衬管翻边以实现包裹外壁管，并与外壁管环焊密封。该方法虽然阻止了腐蚀介质对外壁管的腐蚀，但其密封性能较差，不能满足油套管气密封性能的要求。本实用新型根据双金属复合油套管的特点，结合端面焊接与螺纹接箍的联接优点，提出了双金属复合油套管气密封螺纹联接结构。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种双金属复合油套管气密封螺纹联接结构。为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案在两根被联接的双金属复合管端部各设置一耐蚀合金短节，先将耐蚀合金短节分别与外壁管端面和内衬管端面焊接，在两根外壁管端部设置一螺纹接箍将两根外壁管联接在一起，在螺纹接箍内、两外壁管之间的凹槽内设置一耐蚀合金衬套，耐蚀合金衬套的外壁与螺纹接箍的内壁接触，耐蚀合金衬套的内壁与耐蚀合金短节的外壁接触，本实用新型的特征在于耐蚀合金衬套内壁为轴对称锥面，耐蚀合金短节外壁为球面，二者形成球面-锥面的线接触密封；两个耐蚀合金短节相接触的一端具有台阶，二者采用台阶密封，起到隔离流体并辅助密封的作用。本实用新型的优点是(1)在工厂加工中焊接耐蚀合金短节，避免了油气生产现场条件下对双金属复合油套管的焊接流程，提高了适用性。(2)耐蚀合金衬套内壁的锥面与耐蚀合金短节外壁的球面形成的球面-锥面线接触密封，具有较高的密封性能，能适应高温高压下气体介质的输送。(3)耐蚀合金短节之间采用台阶密封，避免了气体介质进入联接凹槽内，起到了辅助密封作用。
3[0012]图1是本实用新型的联接结构示意图。图2是本实用新型的耐蚀合金衬套结构图。图3是本实用新型的左端耐蚀合金短节结构图。图4是本实用新型的右端耐蚀合金短节结构图。
具体实施方式
如图1所示，在两根被联接的双金属复合管端部各设置一耐蚀合金短节4、4'，先将耐蚀合金短节4分别与外壁管1的端面和耐蚀合金内衬管2的端面焊接，将耐蚀合金短节4'分别与外壁管1'的端面和耐蚀合金内衬管2'的端面焊接；在两根外壁管1、1'端部设置一螺纹接箍3，将两根外壁管1、1 ‘通过螺纹接箍3联接在一起；在螺纹接箍3内、两外壁管1、1 ‘之间的凹槽处设置一耐蚀合金衬套5，耐蚀合金衬套5的外壁与螺纹接箍3的内壁接触，耐蚀合金衬套5的内壁与耐蚀合金短节4、4'的外壁接触。在安装螺纹接箍3之前，应将耐蚀合金衬套5置于该位置。外壁管1、1'的端面几何形状相同，耐蚀合金内衬管 2、2'的端面几何形状相同，耐蚀合金短节4、4'几何形状相同。如图2所示，耐蚀合金衬套5内壁为具有角度α的轴对称锥面，α的取值范围为 (10 50° )；如图3、4所示，耐蚀合金短节4的台阶7与外壁管1的端面焊接，台阶8与耐蚀合金内衬管2的端面焊接；耐蚀合金短节4'的台阶7'与外壁管1'的端面焊接，台阶8'与耐蚀合金内衬管2'的端面焊接。耐蚀合金短节4、4'外壁为球面，与耐蚀合金衬套5的内壁形成球面-锥面的线接触密封。在适当的上扣扭矩下，耐蚀合金短节4的台阶 6与耐蚀合金短节4'的台阶6'形成台阶密封，隔离流体并起到辅助密封的作用。耐蚀合金衬套5，耐蚀合金短节4、4'的材料与耐蚀合金内衬管2、2'的材料一致。
权利要求1.一种双金属复合油套管气密封螺纹联接结构，在两根被联接的双金属复合管端部各设置一耐蚀合金短节G)、(4')，先将耐蚀合金短节(4)分别与外壁管(1)的端面和耐蚀合金内衬管O)的端面焊接，将耐蚀合金短节)分别与外壁管(1')的端面和耐蚀合金内衬管议)的端面焊接；在两根外壁管(1)、(I')端部设置一螺纹接箍(3)，将两根外壁管(1)、(1')通过螺纹接箍C3)联接在一起；在螺纹接箍(3)内、两外壁管(1)、(1') 之间的凹槽处设置一耐蚀合金衬套(5)，耐蚀合金衬套( 的外壁与螺纹接箍C3)的内壁接触，耐蚀合金衬套5的内壁与耐蚀合金短节)的外壁接触；其特征在于耐蚀合金衬套(5)内壁为轴对称锥面，耐蚀合金短节G)、(4')外壁为球面，二者形成球面-锥面的线接触密封；耐蚀合金短节(4)、(4')相接触的一端具有台阶，二者采用台阶密封，起到了辅助密封作用。
2.根据权利要求1所述的一种双金属复合油套管气密封螺纹联接结构，其特征在于 耐蚀合金衬套(5)内壁锥度(α )取值范围为(10 50° )。
3.根据权利要求1所述的一种双金属复合油套管气密封螺纹联接结构，其特征在于 耐蚀合金短节(4)的一端有台阶(7)和台阶(8)，(7)与外壁管(1)的端面焊接，台阶(8)与耐蚀合金内衬管( 的端面焊接；耐蚀合金短节)的一端有台阶O')和台阶(8')， 台阶(7')与外壁管(Γ )的端面焊接，台阶(8')与耐蚀合金内衬管O')的端面焊接。
4.根据权利要求1所述的一种双金属复合油套管气密封螺纹联接结构，其特征在于 耐蚀合金衬套(5)，耐蚀合金短节0)、)的材料与耐蚀合金内衬管O) “2')的材料一致。
专利摘要一种双金属复合油套管气密封螺纹联接结构，其特点是，在两根被联接的双金属复合管端部各设置一耐蚀合金短节，先将耐蚀合金短节分别与外壁管端面和内衬管端面焊接，在两根外壁管端部设置一螺纹接箍将两根外壁管联接在一起，在螺纹接箍内、两外壁管之间的凹槽处设置一耐蚀合金衬套。耐蚀合金衬套内壁为轴对称锥面，耐蚀合金短节外壁为球面，二者形成球面-锥面的线接触密封，两个耐蚀合金短节相接触的一端具有台阶，二者采用台阶密封，起到隔离流体并辅助密封的作用。本结构适用于油、气井的双金属复合油套管气密封联接。
文档编号E21B17/08GK202176274SQ20112027713
公开日2012年3月28日 申请日期2011年8月2日 优先权日2011年8月2日
发明者严仁田, 周莹, 孙永兴, 施太和, 曾德智, 朱红钧, 李强, 林元华, 王其军, 鲜奇飚 申请人:西南石油大学