一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头的制作方法
【专利摘要】在油田钻井作业中，油田套管主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑，由一旦套管损坏，将导致整口油井减产或报废。现使用的油井套管存在问题是接箍连接处强度差，密封性不好，操作施工不便；如果采用无接箍方式连接的话，为了满足整体连接强度要求，就必须增加整个套管管壁的厚度，这样必然增加套管整体金属材料的重量，但套管其它部位增厚带来的不必要的浪费，提高了生产成本。本实用新型采用了多个扭矩台肩、双圆柱螺纹配合，减少了了内、外螺纹配合时的过盈量，防止粘扣现象的发生，且应力水平低，使得本实用新型不但密封能力好，也可以达到与管体相同且连接强度与管体等强度。
【专利说明】一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头
【技术领域】
[0001]本实用新型属于油井管螺纹连接设备领域，具体为一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头。
【背景技术】
[0002]在油田钻井作业中，油田套管主要用于钻井过程中和完井后对井壁的支撑，由于井下地质条件千变万化，受力状况复杂，对套管要求很高，一旦套管损坏，将导致整口油井减产或报废。由于油井深度多为几百米，甚至上千米，现使用的油井套管，采用多根套管通过接箍连接的方式相互连接，存在问题是接箍连接处强度差，增加了套管与套管的连接次数，密封性不好，操作施工不便，影响套管正常使用；如果采用无接箍方式连接的话，在两根套管的连接处通过螺纹直接连接，为了满足整体连接强度要求，就必须增加整个套管管壁的厚度，而整体套管管壁厚度的增加，必然增加套管整体金属材料的重量，且套管连接处的强度满足了要求，但套管其它部位增厚带来的不必要的浪费，提高了生产成本。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本实用新型提出一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头，采用本实用新型后，增加了在连接部位的连接强度和密封性，且不会粘扣，同时节约了成本。
[0004]一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头，其技术方案是这样的:其包括两个油套管和内螺纹连接件，其特征在于:所述内螺纹连接件上包括两端的连接件头和中间连接件，每端所述连接件头上开有两段内螺纹，即外端内螺纹和内端内螺纹，所述外端内螺纹和所述内端内螺纹分别从其外端向其内端收口布置，所述外端内螺纹和所述内端内螺纹之间通过中部直角台肩过渡，所述连接件头的最外端为逆向外扭矩台肩，所述内端内螺纹与所述中间连接件通过锥面和内端直角台肩过渡连接；所述油套管的末端开有两段外螺纹，即外端外螺纹和内端外螺纹，所述外端外螺纹和所述内端外螺纹分别自外端向内端逐渐扩口，所述外端外螺纹和所述内端外螺纹之间通过中部直角台肩过渡，所述内端外螺纹的最内端设置有逆向外扭矩台肩，所述外端外螺纹与所述油套管最外端通过锥面过渡连接，所述油套管最外端为外端直角台肩；所述内螺纹连接件的内端内螺纹对应连接对应位置的所述油套管的外端外螺纹，所述内螺纹连接件的外端内螺纹对应连接对应位置的所述油套管的内端外螺纹，所述油套管上的中部直角台肩与所述内螺纹连接件上的中部直角台肩相对应，所述油套管上的逆向外扭矩台肩与所述内螺纹连接件上的逆向外扭矩台肩相对应，所述外端直角台肩与所述内端直角台肩相对应；所述油套管的中轴线和所述内螺纹连接件的中轴线互相重合，所述油套管和所述内螺纹连接件上的螺纹都为圆柱螺纹。
[0005]其进一步特征在于:在所述油套管的最外端，在所述锥面和所述外端直角台肩之间设置有次级直角台肩，在所述内端内螺纹内端，在所述锥面和所述内端直角台肩之间设置有次级直角台肩，所述油套管上的次级直角台肩与所述内螺纹连接件上的次级直角台肩相对应；
[0006]所述锥面和所述中轴线的夹角角度为α，所述α范围为10°?15°，所述逆向外扭矩台肩斜面和所述中轴线的角度β，所述β的范围为55°?65°，所述外螺纹、内螺纹每英寸的齿数为4?8间的整数，所述螺纹的螺纹承载面与所述螺纹的中轴线的垂直线的锐角夹角Α，所述A的范围为6°?8°，所述螺纹的螺纹导向面与所述螺纹的中轴线的垂直线的锐角夹角B，所述B的范围为18°?22° ；
[0007]所述α为13°，所述β为58。，所述外螺纹、内螺纹每英寸的齿数为6，所述A的角度为6.8°，所述B的角度为18° ;
[0008]所述α的角度为15°，所述β的角度为55°，所述外螺纹、内螺纹每英寸的齿数为8，所述A的角度为7°，所述B的角度为19°。
[0009]采用本实用新型后，由于本实用新型采用了多个扭矩台肩，使得本实用新型具有超强的抗粘扣性能，而双圆柱螺纹配合的存在，减少了了内、外螺纹配合时的过盈量，防止粘扣现象的发生，而且由于螺纹为圆柱螺纹，扭矩由扭矩台肩承担，使得其应力水平低，因此本实用新型不但同时具有内、外密封能力，也可以达到与管体相同且连接强度与管体等强度。故本实用新型增加了在连接部位的连接强度和密封性，且不会粘扣，同时避免了在不必要的地方增加管体厚度,节约了成本。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型的结构示意图；
[0011]图2为本实用新型的螺纹的放大图；
[0012]图3为本实用新型的油套管示意图；
[0013]图4为本实用新型的内螺纹连接件的示意图；
[0014]图5为本实用新型实施例一的螺纹的放大图；
[0015]图6为本实用新型实施例二的螺纹的放大图。
【具体实施方式】
[0016]一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头，其包括两个油套管I和内螺纹连接件2，内螺纹连接件2上包括两端的连接件头3和中间连接件4，每端连接件头3上开有两段内螺纹，即外端内螺纹5和内端内螺纹6，外端内螺纹5和内端内螺纹6分别从其外端向其内端收口布置，外端内螺纹5和内端内螺纹6之间通过中部直角台肩7过渡，连接件头3的最外端为逆向外扭矩台肩8,内端内螺纹6与中间连接件4通过锥面9和内端直角台肩10过渡连接；油套管I的末端开有两段外螺纹，即外端外螺纹11和内端外螺纹12，外端外螺纹11和内端外螺纹12分别自外端向内端逐渐扩口，外端外螺纹11和内端外螺纹12之间通过中部直角台肩13过渡，内端外螺纹12的最内端设置有逆向外扭矩台肩14，外端外螺纹11与油套管I最外端通过锥面15过渡连接，油套管I最外端为外端直角台肩16 ;内螺纹连接件2的对应内端内螺纹6对应连接对应位置的油套管I的外端外螺纹11，内螺纹连接件2的对应外端内螺纹5连接对应位置的油套管I的内端外螺纹12，油套管I上的中部直角台肩13与内螺纹连接件上的中部直角台肩7相对应，油套管I上的逆向外扭矩台肩14与内螺纹连接件2上的逆向外扭矩台肩8相对应，外端直角台肩16与内端直角台肩10相对应；油套管的中轴线17和内螺纹连接件的中轴线17互相重合，油套管I和内螺纹连接件2上的螺纹都为圆柱螺纹；在油套管I的最外端，在锥面15和外端直角台肩16之间设置有次级直角台肩18，在内端内螺纹6内端，在锥面9和内端直角台肩10之间设置有次级直角台肩19，油套管I上的次级直角台肩18与内螺纹连接件2上的次级直角台肩19相对应；锥面9和中轴线17的夹角角度为α，锥面15和中轴线17的夹角角度为α，α范围为10°?15°，逆向外扭矩台肩8斜面和中轴线17的角度β，逆向外扭矩台肩8斜面和中轴线17的角度β，β的范围为55°?65°，外螺纹、内螺纹每英寸的齿数为4?8间的整数，螺纹的螺纹承载面20与螺纹的中轴线17的垂直线的锐角夹角为A，A的范围为6°?8°，螺纹的螺纹导向面21与螺纹的中轴线17的垂直线的锐角夹角为Β，Β的范围为18°?22°。
[0017]具体实施例一:α的角度为13°，β的角度为58°，外螺纹、内螺纹每英寸的齿数为6，A的角度为6.8。，B的角度为18° ;
[0018]具体实施例二:α的角度为15°，β的角度为55°，外螺纹、内螺纹每英寸的齿数为8，A的角度为7°，B的角度为19°。
【权利要求】
1.一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头，其包括两个油套管和内螺纹连接件，其特征在于:所述内螺纹连接件上包括两端的连接件头和中间连接件，每端所述连接件头上开有两段内螺纹，即外端内螺纹和内端内螺纹，所述外端内螺纹和所述内端内螺纹分别从其外端向其内端收口布置，所述外端内螺纹和所述内端内螺纹之间通过中部直角台肩过渡，所述连接件头的最外端为逆向外扭矩台肩，所述内端内螺纹与所述中间连接件通过锥面和内端直角台肩过渡连接；所述油套管的末端开有两段外螺纹，即外端外螺纹和内端外螺纹，所述外端外螺纹和所述内端外螺纹分别自外端向内端逐渐扩口，所述外端外螺纹和所述内端外螺纹之间通过中部直角台肩过渡，所述内端外螺纹的最内端设置有逆向外扭矩台肩，所述外端外螺纹与所述油套管最外端通过锥面过渡连接，所述油套管最外端为外端直角台肩；所述内螺纹连接件的内端内螺纹对应连接对应位置的所述油套管的外端外螺纹，所述内螺纹连接件的外端内螺纹对应连接对应位置的所述油套管的内端外螺纹，所述油套管上的中部直角台肩与所述内螺纹连接件上的中部直角台肩相对应，所述油套管上的逆向外扭矩台肩与所述内螺纹连接件上的逆向外扭矩台肩相对应，所述外端直角台肩与所述内端直角台肩相对应；所述油套管的中轴线和所述内螺纹连接件的中轴线互相重合，所述油套管和所述内螺纹连接件上的螺纹都为圆柱螺纹。
2.根据权利要求1所述的一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头，其特征在于:在所述油套管的最外端，在所述锥面和所述外端直角台肩之间设置有次级直角台肩，在所述内端内螺纹内端，在所述锥面和所述内端直角台肩之间设置有次级直角台肩，所述油套管上的次级直角台肩与所述内螺纹连接件上的次级直角台肩相对应。
3.根据权利要求1或2所述的一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头，其特征在于:所述锥面和所述中轴线的夹角角度为α，所述α范围为10°?15°，所述逆向外扭矩台肩斜面和所述中轴线的角度β，所述β的范围为-55°?-65°，所述外螺纹、内螺纹每英寸的齿数为4?8间的整数，所述螺纹的螺纹承载面与所述螺纹的中轴线的垂直线的锐角夹角为6°?8°，所述螺纹的螺纹导向面与所述螺纹的中轴线的垂直线的锐角夹角为18。?22。。
4.根据权利要求3所述的一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头，其特征在于:所述α为13°，所述β为-58。，所述外螺纹、内螺纹每英寸的齿数为6，所述螺纹的螺纹承载面与所述螺纹的中轴线的垂直线的锐角夹角为6.8°，所述螺纹的螺纹导向面与所述螺纹的中轴线的垂直线的锐角夹角为18°。
5.根据权利要求3所述的一种超高压气井用无接箍特殊油套管接头，其特征在于:所述α的角度为15°，所述β的角度为-55°，所述外螺纹、内螺纹每英寸的齿数为8，所述螺纹的螺纹承载面与所述螺纹的中轴线的垂直线的锐角夹角为7°，所述螺纹的螺纹导向面与所述螺纹的中轴线的垂直线的锐角夹角为19°。
【文档编号】E21B17/08GK203742475SQ201320727749
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2013年11月19日 优先权日:2013年11月19日
【发明者】卢锋岗, 孟文华, 高连新 申请人:无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司