CN201013259Y - 高抗扭油管 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种石油油管，在油管第一端部设有内螺纹以及一个第一密封面；在油管的第二端部设有外螺纹和一个第二密封面，分别与第一端部的内螺纹和第一密封面配合。所述第一密封面和第二密封面为斜锥面。油管端部拧紧后，内螺纹与外螺纹紧密接触；第一密封面与第二密封面紧密接触，形成过盈配合，密封可靠性大大提高。同时油管每一端部有内、外两个扭矩台肩，两个端部的扭矩台肩也形成过盈配合，抗过扭矩能力强，不容易发生粘扣，使用寿命长。油管端部经过墩粗处理，端部螺纹的螺牙采用偏梯形，不容易损坏，连接效率高。

Description

高抗扭油管

技术领域

本实用新型涉及一种油管，尤其涉及一种石油油管，主要用于石油工业领域的钻井中途测试、完井测试、修井作业及特定钻井作业等。

背景技术

油管是油气田开采过程中必需的石油专用管材，上百根甚至几百根油管通过螺纹连接起来，形成油管柱，石油或天然气就通过油管柱形成的通道，在动力的驱动下到达地面。油管柱需要承受很大的内压载荷、拉伸载荷、弯曲载荷、温度载荷等，连接螺纹是其中最薄弱的环节。目前油田使用的油管多为API(美国石油协会标准)不加厚油管，这种油管采用接箍连接，管体不加厚，螺纹则为每英寸(25.4mm)10牙的细牙圆螺纹，这种螺纹最大的缺点是连接强度低、密封性能差，因此限制了这种油管的使用。为此，API又推出了API加厚油管，这种油管也采用接箍连接，管体加厚，并在加厚部位加工有连接螺纹，这种螺纹为每英寸(25.4mm)8牙的粗牙圆螺纹，由于管端经过加厚处理，这种油管端部连接强度大大提高，达到了管体强度，但密封性能没有改善。因此，这种API油管不适合在高压油井、天然气井中使用。

由于油管需要多次重复使用，端部必须能够承受多次上、卸。AP工不加厚油管的螺纹和API加厚油管的连接螺纹，由于结构设计上的缺陷，端部上扣后应力集中严重，应力水平很高，都经常发生粘扣问题，严重影响了油管的使用寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种具有较好的密封性能的油管，同时其具有较高抗扭性能，解决油管端部反复使用时容易发生的粘扣问题，延长油管的使用寿命。

本实用新型实现以上目的的技术方案为：提供一种高抗扭油管，其特征在于：在油管第一端部设有内螺纹以及一个第一密封面；在油管的第二端部设有外螺纹和一个第二密封面，分别与第一端部的内螺纹和第一密封面配合。

所述第一密封面和第二密封面为斜锥面。

本实用新型总体上为锥形螺纹连接的油管，每根油管具有一第一端部和一第二端部，油管首尾依次通过螺纹拧接。油管端部拧紧后，内螺纹与外螺纹紧密接触；第一密封面与第二密封面紧密接触，形成过盈配合，密封可靠性大大提高。

优选地，所述第一和第二端部外径墩粗。将第一端部和第二端部墩粗外加厚(外径胀大，内径不变)，再进行加工，可以提高油管的连接强度。

优选地，所述第一端部设有一外扭矩台肩和一内扭矩台肩，所述第二端部设有一内扭矩台肩和一外扭矩台肩，第二端部的内扭矩台肩与第一端部外扭矩台肩过盈配合，第二端部的外扭矩台肩与第一端部的内扭矩台肩过盈配合。油管端部拧紧后，台肩紧密接触且过盈配合，增加了一重密封结构，提高了密封可靠性，同时起到了上扣定位作用。对这种油管来讲，除螺纹吸收一部分上扣扭矩外，扭矩台肩也分担了很大的上扣扭矩，因此，降低了螺纹部分的峰值应力，极大地缓和了螺纹的应力集中现象。因此，这种油管端部不易发生粘扣，使用寿命大大延长。

优选地，所述第一和第二密封面的锥度为1∶6～1∶8。采用此数值范围可以：1、确保第一和第二密封面适宜的密封压应力。2、确保管柱在井下自重状态等工况下，具有充分的自助密封性，特别是在深井中其自助密封性能尤为明显。3、保证第一和第二密封面具有适宜的壁厚及强度。

优选地，所述内外螺纹为偏梯形螺纹。偏梯形螺纹具有较高的连接效率，不容易损坏，采用此种螺纹，可以提高油管连接强度。

本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

1.采用了锥面/锥面密封结构，具有良好的气密封性能；

2.有内、外两个扭矩台肩，抗过扭矩能力强，不容易发生粘扣，使用寿命长；

3.油管端部经过墩粗处理，端部螺纹采用偏梯形螺牙，连接效率高；

4.接头内径与管体内径完全平齐，石油、天然气等介质在管内流动时能量损失小，不会发生紊流现象。

附图说明

图1为本实用新型油管端部结构示意图。

图2为本实用新型油管端部拧紧后示意图。

图3为本实用新型油管端部螺纹示意图。

具体实施方式

在本实用新型的一个具体实施例中，由图1所示，本实用新型总体上为锥形螺纹连接的油管，其锥度选择1∶16，锥形螺纹管属于现在技术的内容，螺纹的锥度可以在1∶8至1∶20之间选择，不属于本实用新型的特有技术内容，在此不再详述。

首尾相接的两根油管的第一端部1和第二端部2通过螺纹拧接。第一端部1墩粗外加厚(外径胀大，内径不变)，其上加工有内螺纹3，还加工有外扭矩台肩4、内扭矩台肩5、密封面6。第二端部2墩粗外加厚(外径胀大，内径不变)，加工有外螺纹7，与内螺纹3配合；加工有外扭矩台肩8，与第一端部1上的内扭矩台肩5配合；加工有内扭矩台肩9，与第一端部的外扭矩台肩4过盈配合；还加工有密封面10，与第一端部的密封面6配合。

由图2所示，本实用新型油管端部拧紧后，第一端部1上的密封面6与第二端部2上的密封面10紧密接触，形成过盈配合，同时台肩4与9、5与8也形成过盈配合。其中密封面6及密封面10的锥度范围为1∶6-1∶8。因此，该新型油管端部具有多重密封结构，密封可靠性大大提高。同时两处过盈配合的扭矩台肩4与9，5与8也分担了很大的上扣扭矩，因此，降低了螺纹部分的峰值应力，极大地缓和了螺纹的应力集中现象，这种油管端部不易发生粘扣，使用寿命大大延长。

由图3可知，在本实用新型的一个实施例中，内外螺纹3、7为偏梯形螺牙，螺距14是每英寸(25.4mm)8牙。螺纹高度为11为1.0mm，导向面角度12为10°，承载面角度13为3°。本实用新型并不限于此尺寸。

在具体应用时，油管尺寸可为Φ88.9×9.52mm，钢级为BG125。第一端部的外径为88.9mm，内径为68.86mm，壁厚为9.52mm。管体端部墩粗后，外径为107.95mm，内径仍为68.86mm。内、外螺纹都进行磷化处理。

由于本实用新型的抗扭油管接头远远高于API标准，其抗扭强度与API标准接箍相比提高了200％，而与同尺寸的S135×NC38钻杆接头的抗扭强度相当。在可重复操作性能方面，更具卓越的使用性能。本实用新型的抗扭油管接头可重复性在12次以上，其重复性能比API标准接箍提高了200％以上。因此，可代替本体尺寸相同的钻杆进行井下的动态作业，实现了使用一套作业管柱来代替一套钻杆和一套油管来共同完成试油测试作业。而常规API生产管柱是无法做到的。它还可以降低油田试油管作业直接的生产成本，提高油田的投入产出比。作业管柱具备在旋转钻进状态下进行井下作业后满足静态生产管柱的服役条件。生产管柱不具备动态作业功能，只具备在静态条件下，满足原油生产多重性的需要。现场作业减少空井时间，大大减少空井所造成的井喷失控事故。由于现在试油管作业采用的是生产管柱和钻杆交替使用的作业方式，在作业管柱更换时会有较长的空井时间，而作业管柱则只须很短的时间，增大了试油测试的安全性。总之，可以达到提高安全操作性能和节约投资的双重目的，特别适用于深井超深井、水平井、定向井的测试、修井作业。

Claims (5)

1.一种高抗扭油管，其特征在于：

在油管第一端部(1)设有内螺纹(3)以及一第一密封面(6)；

在油管的第二端部(2)设有分别与所述内螺纹(3)和第一密封面(6)配合的外螺纹(7)和一第二密封面(10)；

所述第一密封面(6)和第二密封面(10)为斜锥面。

2.如权利要求1所述的高抗扭油管，其特征在于：所述第一和第二端部(1和2)外径墩粗。

3.如权利要求1或2所述的高抗扭油管，其特征在于：所述第一端部(1)设有一外扭矩台肩(4)和一内扭矩台肩(5)，所述第二端部(2)设有分别与外扭矩台肩(4)和内扭矩台肩(5)过盈配合的内扭矩台肩(9)和一外扭矩台肩(8)。

4.如权利要求3所述的高抗扭油管，其特征在于：所述第一和第二密封面(6和10)的锥度为1∶6～1∶8。

5.如权利要求1或3所述的高抗扭油管，其特征在于：所述内外螺纹(3和7)的螺牙为偏梯形。

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