[实用新型]油套管螺纹接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及油套管技术领域，尤其涉及一种油套管螺纹接头。

背景技术

随着石油工业的发展，深井、超深井、含气油井、水平井的开采越来越多，采油井况的不断恶化以及世界经济发展对石油天然气的依赖和需求，传统的API螺纹结构型式，其螺纹强度和密封性能已经不能满足石油开采技术、安全等方面的要求。

传统API油套管螺纹主要有圆螺纹和梯形螺纹两种结构型式，其密封是由内外螺纹啮合的紧密程度决定的。由于螺纹牙型结构的设计以及加工不可避免的误差原因，啮合螺纹间存在一定的间隙，圆螺纹主要是在内外螺纹牙顶和牙底之间存在月牙型螺旋通道，梯形螺纹主要是在导向面之间存在缝型间隙螺旋通道。由于泄漏通道的存在，从本质上讲，其螺纹结构不具备密封能力，其密封性能主要依靠上扣造成的螺纹变形、使用螺纹表面镀层金属、使用螺纹密封脂中的固体物质(如：铜、锌、石墨等)填充缝隙、螺旋通道来获得，所以这种密封受上紧力矩、填充物质量、温度变化、甚至下井作业中震动的影响而变化，故密封效果不可靠、不理想，在对螺纹密封性要求高的环境中无法正常使用。

为此，各油套管生产厂研究了不同的螺纹和密封结构型式，总体上，密封结构型式有：外锥面对内锥面密封、外凸圆弧面对内圆锥面密封、内凸圆弧面对外圆柱面密封、圆柱面对圆柱面的密封等作为主密封，在配合端面副密封面，形成密封；另外，通过螺纹牙型导向面角和承载面角的变化，影响主副密封面在受到内外压、拉伸、弯曲等外力作用下抵抗泄漏能力。但是，通过分析，不同密封结构型式存在加工、测量、密封可靠性等问题：

1)外锥面对内锥面密封、外凸圆弧面对内圆锥面密封的主要问题是内圆锥面密封处的尺寸测量困难，需要配置精密的专用测量仪器通过间接方法测量，不便于油田现场的检验和评价。由于是斜面对斜面密封，该结构对于接触面处的清洁要求高，接触面存在任何硬度高的异物可能导致密封面的划伤而导致密封带不连续和密封带早期失效。

2)内凸圆弧面对外圆柱面密封型式的主要缺点是作为主密封面的凸圆弧面加工困难，密封直径测量不方便，尤其是该结构对材料发生屈服变形非常敏感，发生屈服变形的值就是密封过盈量的减小值。

3)将圆柱面对圆柱面作为主密封时，在上扣过程中形成干涉的密封面容易产生粘着现象。

4)当把台肩作为密封面时，在受到轴向拉伸载荷时，轴向应变使密封接触压力骤减而使密封性能下降。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：本实用新型提供一种油套管螺纹接头，其不仅密封效果好，而且易于加工、易于检验、施工作业方便。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：油套管螺纹接头，包括管体和接箍，所述管体具有外螺纹、外密封面和端面，所述接箍具有内螺纹、内密封面和台肩面；所述管体的外密封面位于所述的外螺纹和端面之间，所述接箍的内密封面位于所述的内螺纹与台肩面之间；所述的外螺纹与所述的内螺纹相互连接，所述管体的外密封面与所述接箍的内密封面过盈配合，所述管体的端面与所述接箍的台肩面轴向邻靠，所述管体的外密封面包括与所述的端面顺滑过渡的凸圆弧面，所述接箍的内密封面包括与所述的台肩面顺滑过渡的凹圆弧面，所述的凸圆弧面与所述的凹圆弧面形成过盈的第一主密封结构。

作为一种优选方式，所述管体的外密封面包括由外圆锥面引导的外圆柱面，所述的外圆锥面与所述的凸圆弧面顺滑过渡；所述接箍的内密封面包括由内凸圆弧面引导的内圆柱面，所述的内圆柱面与凹圆弧面顺滑过渡；所述管体的外圆锥面和外圆柱面与所述接箍的内凸圆弧面和内圆柱面形成近似四边形的过盈的第二主密封结构。

作为一种优选方式，所述管体的端面与所述接箍的台肩面轴向贴合，形成接触的副密封结构。

作为一种优选方式，由于所述的外螺纹和所述的内螺纹是相互适配的锥螺纹，所述管体的外圆锥面的锥角大于所述锥螺纹的锥角。

作为一种优选方式，所述管体的端面和所述接箍的台肩面具有相同的倾角。

作为一种优选方式，所述的外螺纹和所述的内螺纹是梯形螺纹。