套管螺纹接头的制作方法

本技术涉及石油管，具体而言，涉及一种套管螺纹接头。

背景技术：

1、在油套管螺纹接头的应用环境中，由于海洋用套管以及陆地高温油气井频繁的高低温交替，需要油套管螺纹接头承受循环拉伸压缩动载荷，即套管螺纹接头除了具有良好的连接强度性能外，还要具备一定的抗疲劳性能。

2、目前，现有的标准api 5b套管接头包括管体和接箍，外螺纹开设在管体端部，内螺纹开设在接箍端部，管体和接箍旋合，以实现螺纹连接。由于api套管接头的过盈量较大，加上管体和接箍两端的端部效应，使管体和接箍之间的连接处存在较大的应力集中，标准api套管不具备抗疲劳性能。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种套管螺纹接头，能够解决现有的套管螺纹接头存在较大的应力集中、进而不具备抗疲劳性能的问题。

2、为了实现上述目的，根据本实用新型的一方面，提供了一种套管螺纹接头，包括：内螺纹接头；外螺纹接头，与内螺纹接头螺纹连接，沿套管螺纹接头的轴向，外螺纹接头和内螺纹接头之间设有螺纹部b和设置在螺纹部b一侧的第一减应力部a；外螺纹接头上设有第一外螺纹和第二外螺纹，内螺纹接头上设有第一内螺纹和第二内螺纹，第二外螺纹和第二内螺纹螺纹配合形成螺纹部b，第一外螺纹与第一内螺纹之间具有第一减应力部a，第一减应力部a包括设置在第一内螺纹的齿顶的第一凹槽。

3、进一步地，沿套管螺纹接头的轴向，由外侧至内侧，第一减应力部a和螺纹部b依次设置，第一内螺纹包括间隔设置的多个第一凸起，每个第一凸起的齿顶均开设有第一凹槽。

4、进一步地，多个第一凹槽的母线的连线与第一内螺纹的轴线之间具有夹角α1，夹角α1的范围为3°至6°。

5、进一步地，由外侧向内侧，多个第一凹槽的高度尺寸逐渐减小，多个第一凹槽中的最大高度h2与第一内螺纹的牙型高度h1具有以下关系：0.5≤h2/h1≤0.9。

6、进一步地，套管螺纹接头还包括设置在外螺纹接头和内螺纹接头之间的第二减应力部c，沿套管螺纹接头的轴向，由外侧至内侧，第一减应力部a、螺纹部b和第二减应力部c依次设置。

7、进一步地，外螺纹接头上还开设有第三外螺纹，内螺纹接头上还开设有第三内螺纹，第二减应力部c包括设置在第三内螺纹的齿顶的第二凹槽。

8、进一步地，第三内螺纹包括间隔设置的多个第二凸起，每个第二凸起的齿顶均开设有第二凹槽，多个第二凹槽的连接母线与第三内螺纹的轴线之间具有夹角α2，夹角α2的范围为1°至3°。

9、进一步地，由外侧向内侧，多个第二凹槽的高度尺寸逐渐增大，多个第二凹槽的最大高度h3与第三内螺纹的牙型高度h4具有以下关系：0.2≤h3/h4≤0.4。

10、进一步地，第二凹槽为三角形或梯形。

11、进一步地，第一凹槽为三角形或梯形。

12、应用本实用新型的技术方案，第一减应力部a位于套管螺纹接头的大端或者小端，由于螺纹连接时，外螺纹接头和内螺纹接头之间的过盈量较大，套管螺纹接头的大端和小端存在较大的应力集中，在承受拉伸和压缩载荷后，应力集中进一步加剧。通过设置第一减应力部a，套管螺纹接头在承受拉伸和压缩载荷后，第一凹槽使得套管螺纹接头的大端或小端的螺纹牙刚度降低，过高的应力分散到螺纹部b，从而使得接头整体应力均匀分布，套管螺纹接头具有良好的抗疲劳性能。并且由于本实用新型的套管螺纹接头加工工艺简单，可以用作海洋钻井隔水管、表层套管、扬矿管、立管等对疲劳性能接头要求较高的工况。本实用新型的套管螺纹接头相比于现有的套管螺纹接头，具有应力分布均匀、降低应力集中，具有良好的抗疲劳性能以及加工简便等优势。

技术特征：

1.一种套管螺纹接头，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的套管螺纹接头，其特征在于，沿套管螺纹接头的轴向，由外侧至内侧，所述第一减应力部(a)和所述螺纹部(b)依次设置，所述第一内螺纹(21)包括间隔设置的多个第一凸起，每个所述第一凸起的齿顶均开设有所述第一凹槽(3)。

3.根据权利要求2所述的套管螺纹接头，其特征在于，多个所述第一凹槽(3)的母线的连线与所述第一内螺纹(21)的轴线之间具有夹角α1，所述夹角α1的范围为3°至6°。

4.根据权利要求2所述的套管螺纹接头，其特征在于，由外侧向内侧，多个所述第一凹槽(3)的高度尺寸逐渐减小，多个所述第一凹槽(3)中的最大高度h2与所述第一内螺纹(21)的牙型高度h1具有以下关系：0.5≤h2/h1≤0.9。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的套管螺纹接头，其特征在于，所述套管螺纹接头还包括设置在所述外螺纹接头(1)和所述内螺纹接头(2)之间的第二减应力部(c)，沿套管螺纹接头的轴向，由外侧至内侧，所述第一减应力部(a)、所述螺纹部(b)和所述第二减应力部(c)依次设置。

6.根据权利要求5所述的套管螺纹接头，其特征在于，所述外螺纹接头(1)上还开设有第三外螺纹(13)，所述内螺纹接头(2)上还开设有第三内螺纹(23)，所述第二减应力部(c)包括设置在所述第三内螺纹(23)的齿顶的第二凹槽(4)。

7.根据权利要求6所述的套管螺纹接头，其特征在于，所述第三内螺纹(23)包括间隔设置的多个第二凸起，每个所述第二凸起的齿顶均开设有所述第二凹槽(4)，多个所述第二凹槽(4)的连接母线与所述第三内螺纹(23)的轴线之间具有夹角α2，所述夹角α2的范围为1°至3°。

8.根据权利要求6所述的套管螺纹接头，其特征在于，由外侧向内侧，多个所述第二凹槽(4)的高度尺寸逐渐增大，多个所述第二凹槽(4)的最大高度h3与所述第三内螺纹(23)的牙型高度h4具有以下关系：0.2≤h3/h4≤0.4。

9.根据权利要求6所述的套管螺纹接头，其特征在于，所述第二凹槽(4)为三角形或梯形。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的套管螺纹接头，其特征在于，所述第一凹槽(3)为三角形或梯形。

技术总结
本技术提供了一种套管螺纹接头。套管螺纹接头包括：内螺纹接头；外螺纹接头，与内螺纹接头螺纹连接，沿套管螺纹接头的轴向，外螺纹接头和内螺纹接头之间设有螺纹部b和设置在螺纹部b一侧的第一减应力部a；外螺纹接头上设有第一外螺纹和第二外螺纹，内螺纹接头上设有第一内螺纹和第二内螺纹，第二外螺纹和第二内螺纹螺纹配合形成螺纹部b，第一外螺纹与第一内螺纹之间具有第一减应力部a，第一减应力部a包括设置在第一内螺纹的齿顶的第一凹槽。本技术的技术方案能够降低外螺纹接头和内螺纹接头之间的应力集中，从而具备较好的抗疲劳性能。

技术研发人员：刘荣华,吴光辉,赵映辉,胡志立,李小兵,张国胜
受保护的技术使用者：衡阳华菱钢管有限公司
技术研发日：20230829
技术公布日：2024/4/7