CN200992957Y

CN200992957Y - 锯形螺纹连接机构

Info

Publication number: CN200992957Y
Application number: CN 200620166410
Authority: CN
Inventors: 刘玉学; 刘晓松
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-19
Filing date: 2006-12-19
Publication date: 2007-12-19
Anticipated expiration: 2016-12-19

Abstract

本实用新型公开了一种锯形螺纹连接机构，包括外螺纹管件和内螺纹管件，所述的外螺纹管件和内螺纹管件通过锯形螺纹连接；所述的锯形螺纹的受力面与垂直方向的角度即承载角度小于3度，非受力面与垂直方向的角度α为15～45度；内螺纹管件中间设置间隔台阶，间隔台阶的端面为平面、斜面或V形槽，外螺纹管件的端部为球形圆柱，内螺纹管件的间隔台阶与外螺纹管件球形圆柱过盈定心密封配合。本实用新型锯形螺纹的牙高低于普通的圆螺纹的牙高，相对来讲管子的壁厚就增加了。内螺纹管件中间增设间隔台阶，就不会因机力过大扭坏管件，外螺纹管件与内螺纹管件的过渡配合做密封和定心，拧紧之后几乎变成一体，使用时有非常好的效果。

Description

锯形螺纹连接机构

技术领域

本实用新型涉及一种连接机构，特别涉及一种带有锯形螺纹，所述螺纹的受力比较大，螺纹的牙高比普通螺纹的牙矮的锯形螺纹连接机构。

背景技术

锯形螺纹主要用于受力比较大，而且是单向受力，螺纹效率与梯形扣一样，属于高效率螺纹。

石油油管和套管上都带有螺纹，大部分是圆螺纹，该螺纹就是单向受力的，有时受力很大，从受力来分析，它既承受很大的轴向力又有较大的轴向拉力。当管子超过形变的极限时，径向力促使管子变形的机会多了，相应滑脱的事故就多了。采用墩煅和热处理工艺来增加管头的壁厚来解决上述问题，但墩煅和热处理的复杂工艺又会出现新的问题。

实用新型内容

为了克服现有技术中的缺陷，本实用新型提供一种螺纹的牙矮、受力面的角度小于90度的带有锯形螺纹连接机构，如石油油管、套管和钻杆。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种锯形螺纹连接机构，包括外螺纹管件和内螺纹管件，所述的外螺纹管件和内螺纹管件上具有相对应的锯形螺纹，外螺纹管件和内螺纹管件通过锯形螺纹连接。

所述的锯形螺纹的受力面与垂直方向的角度即承载角度小于3度，非受力面与垂直方向的角度α为15～45度之间。

所述的内螺纹管件的中间设置间隔台阶，间隔台阶的端面为平面、斜面或V形槽，所述的外螺纹管件的端部为球形圆柱，内螺纹管件的间隔台阶与外螺纹管件球形圆柱过盈定心密封配合。

为了方便外螺纹管件的引入，所述的内螺纹管件的端部管口内侧设置倾斜面。

所述的外螺纹管件的螺纹与管体相接处设置台阶。实现了外螺纹管件与内螺纹管件的两次密封。

所述的外螺纹管件或内螺纹管件中的一个或多个齿比其他齿大

本实用新型的优点在于：

1、本实用新型锯形螺纹的牙高比普通的圆螺纹矮很多，牙矮了，相应的强度就增加了，牙矮相对来讲管子的壁就增厚了。

2、本实用新型受力面的角度小于90度，增加了相互作用的力，耐力增加了，强度相对增大了，螺纹连接效果比原来更好，节约了资源。

3、采用锯形螺纹连接，在内螺纹管件中间增设间隔台阶，在确定了扭力之后就不会出现因机力过大扭坏管件的现象。

4、外螺纹管件与内螺纹管件有一段圆柱的过渡配合做密封和定心，故拧紧之后几乎变成一体，这样不仅能在正常井上使用，即使在水平井上使用也有非常好的效果。

5、不仅内螺纹管件中间设置间隔台阶，在外螺纹管件上也设置台阶，由于采用两个台阶，使以前的单台阶造成的内螺纹管件的疲劳问题就大大的减少了，同时采用该锯形螺纹的锥度小了，螺纹齿的高度比原来的螺纹齿的高度矮了一半，可在直接墩粗的管件上车削螺纹，节约了摩擦焊的工序，减少焊接出现的问题，解决了抗压缩、抗弯曲、抗过扭力强了，减少了疲劳，增加了密封。

附图说明

图1为本实用新型一实施例结构示意图。

图2为本实用新型锯形螺纹结构示意图。

图3为本实用新型另一实施例结构示意图。

图4为本实用新型局部密封结构示意图。

图5为本实用新型另一局部密封结构示意图。

图6为本实用新型又一局部密封结构示意图。

图7为本实用新型再一局部密封结构示意图。

附图标识

1-外螺纹管件 2-内螺纹管件 3-锯形螺纹

4-间隔台阶 5-台阶 6-倾斜面

7-V形槽 8-斜面 9-管体

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行详细说明，但不作为对本实用新型新型的限定。

如图1所示，所述的内螺纹管件2为两端都带有螺纹的接箍，图中所示的接箍一端与1外螺纹管件通过3锯形螺纹连接，接箍的中间设置间隔台阶4，外螺纹管件1的螺纹端部为球形圆柱，抵在间隔台阶4上，接箍中间的间隔台阶面与锯形螺纹3之间有一定距离L，在L这一段距离上外螺纹管件1与接箍形成过盈配合。

外螺纹管件1与接箍连接，强度达到超过管体，锯形23/8″10牙；27/8″8牙；31/2″～51/2″6牙；6寸以上为5牙。钻杆φ60.3～φ73为6牙，φ88.9～φ114为5牙，φ127～φ139.7为4牙连接效率高。

油管和套管的密封采用平面圆柱、曲面圆柱端面为平面、球面与平、斜面、V型槽密封，整扣环型过盈等不同形式的复合密封。这种螺纹钻杆两台阶的密封，管内壁为平齐连接的设计。

如图2所示，所述的锯形螺纹3的受力面与垂直方向的角度即承载角度小于3度，非受力面与垂直方向的角度α为15～45度之间。

如图3所示，所述的锯形螺纹连接机构为钻杆，包括外螺纹管件1和内螺纹管件2，内螺纹管件2的螺纹前端设置间隔台阶4，外螺纹管件1的螺纹3与管体9接触处设置台阶5，使钻杆形成两个密封，第一个密封在外螺纹管件1的台阶5与内螺纹管件2的管端形成，第二个密封在外螺纹管件1的端部与内螺纹管件2的间隔台阶4之间形成，拧紧以后近似成了一体，克服了原钻杆单向受力和大扭力出现的不足。以图3为例，锯形螺纹的牙高为2.5mm，锯形螺纹的锥度为1∶14，每英寸4牙，所述内螺纹管件2的端部管口内侧壁的倾斜面水平长度为10mm，内螺纹管件2和外螺纹管件1的带有锯形螺纹部分的水平长度均为110mm，内螺纹管件的外管径为150mm，内管径大口一端管径为133mm，小口一端管径为108，外螺纹管件1的管径与内螺纹管件2的管径相对应。如图2所示，螺纹牙的受力面端部圆角的直径R2为0.3mm非受力面端部圆角的直径R1为0.6mm。由于锯形螺纹3的锥度小了，螺纹齿的高度比原来钻杆螺纹的高度矮了一大半，因此抗压缩、抗弯曲、抗过扭力强了。

如图4、图5、图6、图7所示，示出了外螺纹管件1与内螺纹管件2之间的几种密封形式。图4为斜面与球形圆柱过盈定心密封，图中的外螺纹管件1的端部为球形圆柱，内螺纹管件2的间隔台阶4的端面为斜面8，端面斜面8与球形圆柱形成过盈密封配合；图5为圆柱定心、过盈配合端面平面密封，图中外螺纹管件1的端部为球形圆柱，内螺纹管件2的间隔台阶4的端面为平面，球形圆柱与平面端面形成过盈密封配合；图6为端面球形与V型槽圆柱密封，图中外螺纹管件1的端部为球形圆柱，内螺纹管件2的间隔台阶4的端面为V型槽，V型槽与球形圆柱形成密封；图7外螺纹管件1的端部为球形圆柱，内螺纹管件2的间隔台阶4的端面为斜面8，端面斜面8与球形圆柱形成过盈密封配合，同时将内螺纹管件2或外螺纹管件1螺纹的一个或多个螺纹牙稍大于其它螺纹牙，在较大螺纹牙相接触处形成过盈配合段S，达到更好的密封。

表1中示出了各种规格内螺纹管件2与外螺纹管件1旋入的深度

表1

本实用新型按公制，螺距为2.5、3、4、5、6mm。按英制S为每寸10牙、8牙、6牙、5牙、4牙。

锥度的使用公制为直径锥度25、22、19/300mm。英制为1in、7/8in、3/4in/ft。

本实用新型可应用于普通井、深井、超深井、高压油井、高压天然气井、水平井、定向井、大位移井、高压压裂油井。

Claims

1、一种锯形螺纹连接机构，包括外螺纹管件和内螺纹管件，其特征在于，所述的外螺纹管件和内螺纹管件上具有相对应的锯形螺纹，外螺纹管件和内螺纹管件通过锯形螺纹连接。

2、根据权利要求1所述的锯形螺纹连接机构，其特征在于，所述的锯形螺纹的受力面与垂直方向的角度即承载角度小于3度，非受力面与垂直方向的角度α为15～45度之间。

3、根据权利要求1所述的锯形螺纹连接机构，其特征在于，所述的内螺纹管件的中间设置间隔台阶，间隔台阶的端面为平面、斜面或V形槽，所述的外螺纹管件的端部为球形圆柱，内螺纹管件的间隔台阶与外螺纹管件球形圆柱过盈定心密封配合。

4、根据权利要求1所述的锯形螺纹连接机构，其特征在于，所述的内螺纹管件的端部管口内侧设置倾斜面。

5、根据权利要求1所述的锯形螺纹直连接机构，其特征在于：所述内、外管件的螺纹管端与管体相接处分别设有台阶，达到双重密封的要求。

6、根据权利要求1所述的锯形螺纹连接机构，其特征在于：所述的外螺纹管件或内螺纹管件中的两个整圈螺纹相对于其他齿合理的增大，从而达到密封的作用。