CN203188922U - 气密封扣型 - Google Patents
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Abstract
气密封扣型，涉及一种气密封扣型，特别是油井管高压气密封联接结构。包括由管体和接箍，管体上有1:16锥型外螺纹，外螺纹端部加工有圆柱面、1:10圆锥面和-15°扭矩台肩，接箍上有1:16锥型内螺纹，接箍中部螺纹尾端加工有圆柱面、1:10圆锥面和-15°扭矩台肩，外螺纹与内螺纹、外螺纹上的圆锥面与内螺纹上的圆锥面、外螺纹上的-15°扭矩台肩与内螺纹上的-15°扭矩台肩分别形成过盈配合。本实用新型与现有技术相比，主要由圆锥面与圆锥面之间的过盈配合来承担主要密封作用，螺纹主要承担联接作用。-15°台肩也参与密封作用，提高了密封效果，同时这种扭矩台肩具有良好的抗过扭矩能力和抗弯曲以及轴向载荷的能力，优于直角台肩。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气密封扣型，特别是油井管高压气密封联接结构。
背景技术
石油天然气开采中，通过螺纹连接的管柱长达几千米，并且管柱承受内外压力和各种复合载荷，螺纹连接是整个管柱的薄弱环节。近些年的天然气开采以及热菜蒸汽注入在迅速增加，提高气密封性已成为对螺纹连接的要求。由于天然气比油井更容易从螺纹连接部位泄漏，而且气井的压力往往很高，有的天然气井压力甚至达到上百兆帕，这时普通API螺纹联接已经达不到使用要求，经常发生泄漏，造成严重后果。
如图1所示，现有套管的螺纹联接一般采用API接头，其结构由管体和接箍组成，管体上有外螺纹，接箍上有内螺纹。是按照API（美国石油学会）标准加工制造的。它的缺点有：1、密封性能差，由于结构设计的原因，内外螺纹的过盈配合起到了联接和密封作用，但即使在机紧的情况下，内外螺纹之间仍然存在间隙，影响密封性能，特别对气密封的性能更差。2、抗扭矩性能差容易粘扣，由于应力水平较高，应力集中明显，很容易发生粘扣失效。
发明内容
本实用新型的目的是克服现有技术的上述缺陷和不足，提供了一种具有优良气密封性能，易于加工的套管气密封扣型。
实现上述目的的技术方案是：一种气密封扣型，它由管体和接箍两部分组成，管体上有1:16锥型外螺纹，螺纹端部加工有圆柱面、1:10圆锥面和-15°扭矩台肩，接箍上有1:16锥型内螺纹，接箍中部螺纹尾端部加工有圆柱面、1:10圆锥面和-15°扭矩台肩。外螺纹与内螺纹、外螺纹上的圆锥面与内螺纹上的圆锥面、外螺纹上的-15°扭矩台肩与内螺纹上的-15°扭矩台肩分别形成过盈配合。
管体的外螺纹和接箍的内螺纹之间的轴向过盈量控制在0.5～6mm之间。
管体的圆锥面和接箍的圆锥面之间的轴向过盈量控制在3.8～9.2mm之间。
管体的外圆锥面与扭矩台肩的过渡圆弧R1=1mm，接箍的内圆锥面与扭矩台肩的过渡圆弧R2=0.9mm。
管体的外圆柱面和接箍的内圆柱面之间存在一定间隙。
管体端部的内表面由圆柱面和圆锥面构成，锥度为15°。
本实用新型与现有技术相比，主要由圆锥面与圆锥面之间的过盈配合来承担主要密封作用，螺纹主要承担联接作用。-15°台肩也参与密封作用，提高了密封效果，同时这种扭矩台肩具有良好的抗过扭矩能力和抗弯曲以及轴向载荷的能力，优于直角台肩。管子端部的内径与接箍的内径基本一致，并且管端内表面加工了锥面，避免了管子内流体产生紊流，而且使井下工具顺利下入。
结合附图和具体实施方式对本实用新型的内容作进一步描述。
附图说明
图1为现有套管联接结构示意图；
图2为本实用新型的结构示意图；
图3为附图2中管子的B部放大图；
图4为附图2中接箍的B部放大图；
图5为附图2中管子的A部放大图；
图6为附图2中接箍的A部放大图。
具体实施方式
实施例1
如图2—6所示，一种用于Ф139.7×9.17mm的套管，钢级为P110，套管管体的几何尺寸包括外径、壁厚等均采用API标准规定值，套管材料满足API标准对P110钢级套管材料的要求。
该石油套管气密封扣型结构由管体1和接箍2两部分组成，管体1上有1:16锥型外螺纹1—1，外螺纹1—1端部加工有圆柱面1—2、1:10圆锥面1—3和-15°扭矩台肩1—4，接箍2上有1:16锥型内螺纹2—1，接箍2中部螺纹尾端部加工有圆柱面2—2、1:10圆锥面2—3和-15°扭矩台肩2—4。外螺纹1—1与内螺纹2—1、外螺纹1—1上的圆锥面1—3与内螺纹2—1上的圆锥面2—3、外螺纹1—1上的-15°扭矩台肩1—4与内螺纹2—1上的-15°扭矩台肩2—4分别形成过盈配合。外螺纹1—1和内螺纹之2—1间的轴向过盈量控制在0.5～4.5mm之间。圆锥面1—3和圆锥面2—3之间的轴向过盈量控制在3.8～6.5mm之间。
管体1的外螺纹的齿槽宽w1控制在2.54+0.12 0mm，外螺纹1—1的齿宽w2控制在2.540 -0.12mm；接箍2的内螺纹2—1的齿槽宽n1控制在2.67+0.12 0mm，管体1的外螺纹1—1的螺纹齿宽n2控制在2.410 -0.12mm；管体1的外螺纹1—1齿高h1控制在1.575±0.037mm，接箍2的内螺纹2—1齿高h2制在1.775±0.037mm；承载面角度a1为3°，引导面角度a1为10°，螺距(p)为5.08mm。
实施例2
如图所示，一种用于Ф339.7×13.06mm的套管，钢级为P110，套管管体的几何尺寸包括外径、壁厚等均采用API标准规定值，套管材料满足API标准对P110钢级套管材料的要求。
该石油套管气密封扣型结构由管体1和接箍2两部分组成，管体1上有1:16锥型外螺纹1—1，外螺纹1—1端部加工有圆柱面1—2、1:10圆锥面1—3和扭矩台肩1—4，接箍2上有1:16锥型内螺纹2—1，接箍2中部螺纹尾端部加工有圆柱面2—2、1:10圆锥面2—3和扭矩台肩2—4。外螺纹1—1与内螺纹2—1、外螺纹1—1上的圆锥面1—3与内螺纹2—1上的圆锥面2—3、外螺纹1—1上的-15°扭矩台肩1—4与内螺纹2—1上的-15°扭矩台肩2—4分别形成过盈配合。外螺纹1—1和内螺纹2—1之间的轴向过盈量控制在1.5～5.5mm之间。圆锥面1—3和圆锥面2—3之间的轴向过盈量控制在6.5～9.2mm之间。
管体1的外螺纹的齿槽宽w1控制在2.54+0.12 0mm，外螺纹1—1的齿宽w2控制在2.540 -0.12mm；接箍2的内螺纹2—1的齿槽宽n1控制在2.67+0.12 0mm，管体1的外螺纹1—1的螺纹齿宽n2控制在2.410 -0.12mm；管体1的外螺纹1—1齿高h1控制在1.575±0.037mm，接箍2的内螺纹2—1齿高h2制在1.775±0.037mm；承载面角度a1为3°，引导面角度a1为10°，螺距(p)为5.08mm。
Claims (5)
1.气密封扣型，包括由管体和接箍，其特征在于：管体上有1:16锥型外螺纹，外螺纹端部设置有圆柱面、1:10圆锥面和-15°扭矩台肩，接箍上有1:16锥型内螺纹，接箍中部内螺纹尾端加工有圆柱面、1:10圆锥面和-15°扭矩台肩，外螺纹与内螺纹、外螺纹上的圆锥面与内螺纹上的圆锥面、外螺纹上的-15°扭矩台肩与内螺纹上的-15°扭矩台肩分别形成过盈配合。
2.根据权利要求1所述的气密封扣型，其特征在于：管体的外螺纹和接箍的内螺纹之间的轴向过盈量控制在0.5～6mm之间。
3.根据权利要求1所述的气密封扣型，其特征在于：管体的圆锥面和接箍的圆锥面之间的轴向过盈量控制在3.8～9.2mm之间。
4.根据权利要求1或2或3所述的气密封扣型，其特征在于：管体的外圆锥面与扭矩台肩的过渡圆弧R1=1mm，接箍的内圆锥面与扭矩台肩的过渡圆弧R2=0.9mm。
5.根据权利要求1或2或3所述的气密封扣型，其特征在于：管体端部的内表面由圆柱面和圆锥面构成，锥度为15°。
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| JP2022540956A (ja) * | 2019-07-19 | 2022-09-20 | ヴァルレック オイル アンド ガス フランス | 非対称の螺旋状プロファイルを有するねじ接続部 |
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