[实用新型]带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管

说明书

(一)技术领域

本实用新型涉及的是一种石油套管，特别是一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，属于油井管螺纹连接技术领域。

(二)背景技术

目前油田使用的石油套管，大多采用API圆螺纹或偏梯形螺纹连接。采用这种连接方式，接箍外径大于管体外径，接箍内径也大于管体内径。这种连接方式可以满足一般使用要求，但在某些特殊要求下无法使用，因此，API标准也提供了无接箍的直连型套管设计图纸，但这种设计存在以下缺陷：①管体外径大于127mm；②采用螺纹密封，密封效果差；③加工、检测困难。因此该设计没有得到广泛应用。①螺纹连接部分的外径大于管体外径，不满足某些钻井要求；②只有一个扭矩台肩，抗过扭矩能力较差；③没有金属/金属密封结构，密封效果不好；④螺纹为偏梯形螺纹，易发生粘扣。

(三)发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种连接螺纹内、外径与管体内、外径基本平齐的带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管。这种套管没有接箍，内、外螺纹直接加工在管体上，最大限度地减小了因接箍带来的几何尺寸较大的问题；同时这种套管密封性能好，连接强度较高，抗过扭矩能力强，能够满足固井间隙小、修井时开窗侧钻等的使用条件。

本实用新型的目的是这样实现的：一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，所述石油套管包含有管体以及直接加工于其上的连接螺纹，连接螺纹的内外径与管体的内外径相匹配，连接螺纹拧紧后形成内扭矩台肩和外扭矩台肩，且在接近内扭矩台肩处设有密封面，连接螺纹为变螺距偏梯形螺纹。

本实用新型带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，所述密封面为锥面/锥面密封结构，所述连接螺纹齿高1mm～1.575mm，导向面角度10°～40°，承载面角度-10°～3°，所述连接螺纹的锥度为1∶16。

本实用新型带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，连接螺纹分为L1、L2和L3三段，所述L3段的螺距大于L1段的螺距，所述L1段的螺距大于L2段的螺距。

本实用新型带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，L1段的螺距为等螺距，L2和L3段的螺距为变螺距；所述管体外径为4.5～9.625英寸时，连接螺纹L1段的螺距为：5.08mm，所述管体外径为10.75～13.375英寸时，连接螺纹L1段的螺距为：6.35mm。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型石油套管连接后，有内、外两个扭矩台肩，其中外扭矩台肩为主台肩，上扣时外台肩首先接触，承担一定扭矩，当扭矩较大时，外台肩部分屈服，内台肩承担过大的扭矩。克服了现有技术中一个扭矩台肩抗扭矩能力低的缺点。

在接近内台肩处设计有金属/金属密封结构。使螺纹不再承担密封功能，只承担连接功能，为优化螺纹设计提供了更加广阔的空间。同时，螺纹密封为非接触式密封，必须依靠螺纹脂填充间隙才起到密封作用，而金属/金属密封为接触式密封，密封能力大大增强。

同时，变螺距是增加接近内螺纹段的螺纹螺距，而外螺纹不变，这样螺纹中间部位传递绝大部分的拉伸载荷，峰值载荷比普通螺纹的载荷要低，从而减少内螺纹向外胀大和螺纹脱扣的危险。因此，螺纹采用连接改进的变螺距偏梯形螺纹形式后，连接效率高、不粘扣且寿命长。

目前API标准的直连型套管，螺纹的齿形分完整齿型和不完整齿型两部分，虽然螺纹总长度较长，但螺纹有效长度较短。本实用新型的螺纹全部为完整齿形，使有效螺纹长度加大，保证了套管所需的强度。

(四)附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图中：管体1、连接螺纹2、外扭矩台肩3、内扭矩台肩4、密封面5。

(五)具体实施方式

参见图1，本实用新型涉及一种带有变螺距偏梯形螺纹的无接箍式石油套管，所述石油套管包含有管体1以及直接加工于其上的连接螺纹2，所述连接螺纹2为变螺距偏梯形螺纹，连接螺纹2的内外径与管体1的内外径相匹配，连接螺纹2拧紧后形成内扭矩台肩4和外扭矩台肩3，且在接近内扭矩台肩4处设有密封面5，该密封面5为锥面/锥面密封结构。