[发明专利]快旋式隔水导管接头

说明书

技术领域

本发明涉及一种管道接头，具体地讲，本发明涉及一种快旋式隔水导管接头。

背景技术

隔水导管是深海石油钻井中不可缺少的基础装置之一，竖置的隔水导管之间节联由上下节配对公母螺纹接头连接而成。深海石油钻井受钻井平台条件限制和风浪影响，工作环境比陆上石油钻井恶劣很多，特别是在极不稳定的工况下作隔水导管连接很困难。为了在上下节隔水导管对接过程中做到尽快连接和准确连接，目前本行业将隔水导管两端的公母螺纹接头设计成三头螺纹结构，此结构显然加大了螺纹导程，可以减少对接旋紧圈数，从而实现加快节联速度的目的。这种节联结构经实际应用证明能够实现预期，可以满足深海石油钻井特殊工况需求。尽管如此，配置三头螺纹接头的隔水导管在应用中仍然暴露了一些不足，首先是三头螺纹为非对称结构，实施上下节隔水导管对接时接头螺纹导入较难，易造成接头螺纹起始端之间磕碰。其次因三头螺纹导程加大，则螺纹的螺旋升角也相应加大，其副作用是螺纹的自锁性能下降，即抗风浪冲击性能下降，导致节联处松动的结果是密封性能下降。上述两个显见的问题若得不到解决，仍然不能全面满足深海钻井的使用要求。

发明内容

本发明主要针对现有技术的不足，提出一种对称配置螺纹的快旋式隔水管接头，该接头螺纹导入性能好，旋紧效率高，止旋可靠，受力合理。

本发明通过下述技术方案实现技术目标。

快旋式隔水导管接头，它是一截设有外台阶的圆筒体，在大尺寸端配置内锥螺纹的是母接头或配置外锥螺纹的是公接头，规格相同的母接头和公接头分别固定连接到隔水导管两端。其改进之处在于：所述母接头或公接头配置的锥螺纹为四头螺纹，该锥螺纹的牙形为斜置钩齿型，朝上的横向斜面为锥螺纹的导入侧，朝向隔水导管的竖置斜面为锥螺纹的承载侧，承载侧与导入侧结合部采用圆弧连接，圆弧半径R=0.25～0.5mm。

上述结构中锥螺纹的导入侧为一道弯曲面，该曲面与承载侧相连的一段斜面相对轴线夹角α₁=25⁰～35⁰，余下的一段斜面相对轴线夹角α₂=40⁰～50⁰，承载侧的竖置斜面与垂直线之间夹角为α₃=4⁰～6⁰。

本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：

1、四头螺纹为对称结构，对接容易，螺纹导程加大，旋紧快；

2、钩齿形螺纹构成台肩式强化结构，斜置的导入侧对承载侧有支撑作用，可显著提高螺纹抗扭能力和接头之间的节联强度。

附图说明

图1是母接头结构示意图。

图2是公接头结构示意图。

图3是图1B处内锥螺纹局部放大示意图。

图4是图2A处外锥螺纹局部放大示意图。

图5是内锥螺纹或外锥螺纹主要参数标注图。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例，对本发明作进一步说明。

图1所示的快旋式隔水导管接头，它是一截设有外台阶的圆筒体，在大尺寸端配置内锥螺纹的是母接头，若大尺寸端配置外锥螺纹则是公接头，规格相同的母接头和公接头分别固定连接到隔水导管两端。如图1所示母接头或图2所示公接头配置的锥螺纹均为四头螺纹，母接头和公接头配置的四头螺纹规格相同，该锥螺纹的牙形为斜置钩齿型，锥螺纹朝上的横向斜面为导入侧，另一面朝向隔水导管的竖置斜面为锥螺纹承载侧，承载侧与导入侧结合部采用圆弧连接。所述钩齿型牙形是一种特殊牙形，其设计原则主要根据深海石油钻井用隔水导管安装工况，以及锥螺纹实际承载受力而设计的。钩齿型牙形具体结构特征是锥螺纹的导入侧为一道弯曲面，该曲面由两段不在同一平面上的工作面组成。本实施例如图1所示的母接头和图2所示的公接头均为公称口径D=508mm的隔水导管接头，其中的钩齿型牙形主要结构参数如下：螺纹导入侧与承载侧相连续的一段斜面相对轴线夹角α₁=30⁰， 余下的一段斜面相对轴线夹角α₂=45⁰，承载侧的竖置斜面与垂直线之间夹角为α₃=5⁰，承载侧与导入侧结合部的圆弧半径R=0.4mm。此结构的锥螺纹牙形轴向截面实为一种台肩式结构，具有强化作用，斜置的导入侧对承载侧有支撑作用，可显著提高锥螺纹抗扭能力和接头之间的节联强度。另一方面是结构中采用四头螺纹，对称结构的锥螺纹有利于快速对接，本实施例仅需旋3/4圈就实现节联。由于上下节隔水导管对接快捷，大大减少对接过程中相互碰撞，由此提高节联的密封性。