专利名称：稠油热采井用长鼻端抗弯曲特殊螺纹接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油领域，特别涉及一种稠油热采井用长鼻端抗弯曲特殊螺纹接头。
背景技术：
稠油是一种比较粘稠的原油，其黏度随温度变化会发生显著改变，因此稠油多采用热力进行开采，这就对石油管材提出了很高的要求。近些年，随着石油用量的猛增，稠油开采的力度得到进一步加强，稠油开采的井下条件也由直井逐步向大位移井、水平井等大狗腿度弯曲井发展，这就对管柱中处于薄弱环节的螺纹接头提出了更高的要求。由于材料受高温蠕变的影响，螺纹接头在水蒸汽注入阶段受到很大的轴向压力，而在抽油阶段也要受到一定的轴向拉力，当受到弯曲时叠加的弯曲应力会使接头的密封完整性发生显著改变，所以弯曲井中的螺纹接头要求在拉伸、压缩和弯曲条件下具有好的密封性能。由于API圆螺纹抵抗变形的能力差，以及API偏梯形螺纹密封性能较差，而限制了它们在稠油开采中的使用。目前通常采用带主密封面和台肩的特殊螺纹接头，但由于其套管端部到密封面的距离过短，导致特殊螺纹接头在拉压载荷条件下，台肩面的接触压力变化过大甚至分离而影响了接头的密封效果，另外，接触台肩过窄也容易导致接头在承受大的轴向压力时发生屈服损坏。因此，现有的特殊螺纹接头不能够满足弯曲井稠油热采过程中对螺纹接头密封性能的要求。
发明内容为了解决现有技术的问题，本实用新型实施例提供了一种稠油热采井用长鼻端抗弯曲特殊螺纹接头，能够满足弯曲井稠油热采过程中对螺纹接头密封性能的要求。所述技术方案如下一种稠油热采井用长鼻端抗弯曲特殊螺纹接头，所述特殊螺纹接头包括接箍和套管，所述接箍内壁设有内螺纹、接箍密封面、接箍台肩及接箍内表面，所述套管外壁设有外螺纹、套管密封面及套管台肩，所述接箍和套管相结合处形成密封，所述密封包括偏梯形螺纹啮合段、主密封面及台肩密封对，所述主密封面包括锥面/球面密封对，所述台肩密封对为宽台肩密封对，所述套管外螺纹端伸出部位为长鼻端结构。具体地，所述套管管端为外加厚结构，加厚后的所述套管管端截面积比未加厚套管管体截面积大209^35%。具体地，所述套管管端到与其最近外螺纹的距离为18mnT22mm。进一步地，所述接箍内表面设有信号槽，所述信号槽的长度为10mnTl5mm、深度为2mnT2· 5mm。具体地，所述接箍内径与所述套管管体内径相同。具体地，所述台肩密封对包括套管台肩面和接箍台肩面，所述套管台肩面与所述接箍台肩面平行，且所述套管台肩面和所述接箍台肩面均与垂直于所述特殊螺纹接头轴线的平面形成夹角，所述夹角均为15° 20°。具体地，所述特殊螺纹接头在手紧上扣位置上扣2. 2^2. 6圈后，套管台肩面和接扼台肩面接触。具体地，所述套管的外螺纹和所述接箍的内螺纹均为API偏梯形螺纹。本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是本实用新型所述特殊螺纹接头通过采用锥面/球面密封对、宽台肩密封对和偏梯形螺纹来进行密封，采用长鼻端结构使台肩面接触压力在较小的范围内变动，尤其是所述特殊螺纹接头在承受轴向压缩载荷时具有更好的密封性能，因此本实用新型满足弯曲井稠油热采过程中对螺纹接头密封性能的要求。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的稠油热采井用长鼻端抗弯曲特殊螺纹接头在手紧上扣后的装配示意图；图2是本实用新型实施例提供的接箍密封面和接箍台肩的示意图；图3是本实用新型实施例提供的套管密封面和套管台肩的示意图。图中各符号表示含义如下1-接箍；11-信号槽；12-接箍内表面；13-接箍台肩；14-柱面I ;15_球面；16-柱面II ; 17-退刀槽；18内螺纹；2-套管；21_套管台肩；22_密封锥面；23_锥面；24_管端齿底；25_外螺纹；A偏梯形螺纹啮合段，B主密封面，C台肩密封对。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。如图1所示，本实用新型实施例提供的一种稠油热采井用长鼻端抗弯曲特殊螺纹接头，所述特殊螺纹接头包括接箍I和套管2，如图2所示，所述接箍I内壁设有内螺纹18、接箍密封面、接箍台肩13及接箍内表面12，如图3所示，所述套管2外壁设有外螺纹25、套管密封面及套管台肩21，如图1所示，所述接箍I和套管2相结合处形成密封，所述密封包括偏梯形螺纹啮合段A、主密封面B及台肩密封对C，所述主密封面B包括锥面/球面密封对，所述台肩密封对C为宽台肩密封对，所述套管2外螺纹端伸出部位为长鼻端结构。其中，长鼻端结构具体指套管台肩21至管端齿底24这部分，即外螺纹端伸出部位。具体地，如图1所示，本实施例中，偏梯形螺纹啮合段A为接箍I内螺纹18与套管2外螺纹25形成的啮合段。[0028]具体地，如图2所示，本实施例中，接箍I内壁依次设有内螺纹18、退刀槽17、柱面
II16、球面15、柱面I 14、接箍台肩13以及内表面12，其中，接箍密封面为设置在接箍内螺纹18的退刀槽17和接箍台肩13之间的球面15。具体地，如图3所示，本实施例中，套管2外壁依次设有外螺纹25、管端齿底24、锥面23、密封锥面24及套管台肩21，其中，套管密封面为设置在管端齿底24和套管台肩21之间的密封锥面22。具体地，锥面/球面密封对具体指的是设置在套管2中的密封锥面22与设置在接箍I中的球面15形成的密封对。本实用新型提供的特殊螺纹接头设计有锥面/球面密封对、宽台肩密封对以及长鼻端结构，柱面/球面密封对保证了所述特殊螺纹接头受到轴向拉伸、压缩和弯曲时密封效果的稳定性，宽台肩密封对起辅助密封的作用，并能有效降低所述特殊螺纹接头受到大的轴向压缩时台肩面承受的接触压力而避免台肩面屈服损坏，长鼻端结构减小了接头受到各种载荷时台肩面上的接触压力差异，所以所述特殊螺纹接头在稠油开采的全过程具有良·好的密封性能，因此本实用新型满足弯曲井稠油热采过程中对螺纹接头密封性能的要求。具体地，如图3所示，所述套管2管端为外加厚结构，本实施例中，作为优选，加厚后的所述套管2管端截面积比未加厚套管2管体截面积大209Γ35%。具体地，如图3所示，作为优选，所述套管2管端到与其最近外螺纹25的距离为18mnT22mm0进一步地，如图2所示，所述接箍内表面12设有信号槽11，本实施例中，作为优选，所述信号槽11的长度为10mnTl5mm、深度为2mnT2· 5mm,所述信号槽11用以在套管柱作电磁检测时准确定位。具体地，参见图1，所述接箍I内径与所述套管2管体内径相同，这样避免了由于几何差异可能导致的应力集中和应力腐蚀。具体地，参见图1，所述台肩密封对C包括套管台肩面和接箍台肩面，所述套管台肩面与所述接箍台肩面平行，且所述套管台肩面和所述接箍台肩面均与垂直于所述特殊螺纹接头轴线的平面形成夹角，本实施例中，作为优选，所述夹角均为15° 20°。具体地，参见图1，作为优选，所述特殊螺纹接头在手紧上扣位置上扣2. 2^2. 6圈后，套管台肩面和接箍台肩面接触。实际使用中，所述特殊螺纹接头手紧上扣后继续机紧上扣直至两台肩面接触，继续上扣至预定扭矩时停止。具体地，参见图1，作为优选，所述套管2的外螺纹25 (参见图3)和所述接箍I的内螺纹18 (参见图2)均为API偏梯形螺纹。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种稠油热采井用长鼻端抗弯曲特殊螺纹接头，所述特殊螺纹接头包括接箍和套管，所述接箍内壁设有内螺纹、接箍密封面、接箍台肩及接箍内表面，所述套管外壁设有外螺纹、套管密封面及套管台肩，所述接箍和套管相结合处形成密封，其特征在于，所述密封包括偏梯形螺纹啮合段、主密封面及台肩密封对，所述主密封面包括锥面/球面密封对，所述台肩密封对为宽台肩密封对，所述套管外螺纹端伸出部位为长鼻端结构。
2.根据权利要求1所述的特殊螺纹接头，其特征在于，所述套管管端为外加厚结构，力口厚后的所述套管管端截面积比未加厚套管管体截面积大209^35%。
3.根据权利要求1所述的特殊螺纹接头，其特征在于，所述套管管端到与其最近外螺纹的距离为
4.根据权利要求1所述的特殊螺纹接头，其特征在于，所述接箍内表面设有信号槽，所述信号槽的长度为10mnTl5mm、深度为2mnT2. 5mm。
5.根据权利要求1所述的特殊螺纹接头，其特征在于，所述接箍内径与所述套管管体内径相同。
6.根据权利要求1所述的特殊螺纹接头，其特征在于，所述台肩密封对包括套管台肩面和接箍台肩面，所述套管台肩面与所述接箍台肩面平行，且所述套管台肩面和所述接箍台肩面均与垂直于所述特殊螺纹接头轴线的平面形成夹角，所述夹角均为15° 20°。
7.根据权利要求1-6任一项权利要求所述的特殊螺纹接头，其特征在于，所述特殊螺纹接头在手紧上扣位置上扣2. 2^2. 6圈后，套管台肩面和接箍台肩面接触。
8.根据权利要求7所述的特殊螺纹接头，其特征在于，所述套管的外螺纹和所述接箍的内螺纹均为API偏梯形螺纹。
专利摘要本实用新型公开了一种稠油热采井用长鼻端抗弯曲特殊螺纹接头，属于石油领域。所述特殊螺纹接头包括接箍和套管，所述接箍设有内螺纹，所述套管设有外螺纹，所述接箍和套管相结合处形成密封，所述密封包括偏梯形螺纹啮合段、主密封面及台肩密封对，所述主密封面包括锥面/球面密封对，所述台肩密封对为宽台肩密封对，所述套管外螺纹端伸出部位为长鼻端结构。本实用新型所述特殊螺纹接头通过采用锥面/球面密封对、宽台肩密封对和偏梯形螺纹来进行密封，采用长鼻端结构使台肩面接触压力在较小的范围内变动，尤其是所述特殊螺纹接头在承受轴向压缩载荷时具有更好的密封性能，因此本实用新型满足弯曲井稠油热采过程中对螺纹接头密封性能的要求。
文档编号E21B17/08GK202832264SQ20122043533
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月29日 优先权日2012年8月29日
发明者潘志勇, 韩礼红, 宋生印, 谢斌, 冯耀荣, 秦长毅, 刘文红 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油天然气集团公司管材研究所, 中国石油天然气股份有限公司