[实用新型]一种水平井和大位移井用螺纹接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种螺纹接头，具体的说是一种水平井和大位移井用螺纹接头，属于油套管螺纹接头技术领域。

背景技术

对开采石油、天然气的油套管来说，连接接头是最薄弱的环节，很多失效都发生在接头部位。为了解决油套管连接接头的失效问题，技术人员付出了很大的努力，提出了很多解决方案。但随着钻井技术的进步，开采深度越来越深，井下温度、压力越来越高，目前的技术仍然无法完全满足要求，新的技术和新的接头形式不断出现。

目前，油套管采用的接头通常是API螺纹接头。API接头是一种标准化了的接头，按照API标准加工制造。其缺点是：1）螺纹形状为圆螺纹或偏梯形螺纹。圆螺纹的承载面角和导向面角都是30°，连接强度低。偏梯形螺纹承载面角为3°，连接强度有所提高，但密封性能差。2）啮合螺纹之间存在间隙，密封性能不可靠。正是由于API螺纹存在上述缺点，这种螺纹很容易发生失效事故。而且，API螺纹抗弯曲能力差，在水平井、大位移井等苛刻钻井条件下使用时无法满足使用要求。

为此，研究人员设计开发了各种特殊螺纹接头。经对现有技术文献的检索发现，中国专利公开号为CN 2575286Y，公开日为2003年9月24日，实用新型专利名称为“油、套管螺纹接头”，该专利对API接头进行了改进。该结构由外螺纹件和内螺纹件通过螺纹连接而成：其螺纹仍然为偏梯形螺纹，但是在外螺纹前端设置一个圆柱密封面，在内螺纹相应啮合的位置设置一个凸起球面主密封面，圆柱密封面与凸起球面构成主密封部分。同时，将外螺纹件前端倒成－9°或－15°角，与内螺纹件的－9°或－15°台肩过盈配合构成副密封部分。该接头增加了主密封结构和副密封结构，因而密封性能增强，但接头的螺纹承载面角、导向面角都与API偏梯形螺纹相同，因此，接头的抗弯曲能力不足。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种水平井和大位移井用螺纹接头，提高了抗弯曲能力和气密封性能，且易于加工检测。

按照本实用新型提供的技术方案，一种水平井和大位移井用螺纹接头包括接箍和管体，接箍内侧中心设有扭矩台肩，扭矩台肩左右两侧对称分布设置内螺纹，管体表面设有外螺纹，接箍和管体通过内螺纹和外螺纹连接成一体，其特征是：扭矩台肩为反向台肩结构，反向台肩端面与螺纹承载面连接形成楔形结构；管体靠近接箍一端设有光滑端面，光滑端面与扭矩台肩形成轴向过盈配合；接箍的扭矩台肩和内螺纹之间设有圆锥孔，管体的外螺纹和光滑端面之间设有圆锥面，圆锥面与圆锥孔形成径向过盈配合；接箍的内螺纹和圆锥孔之间设有圆柱孔，管体的外螺纹和圆锥面之间设有引导面，圆柱孔和引导面连接形成间隙配合；所述内螺纹和圆柱孔之间形成螺纹脂储存腔。

进一步的，内螺纹和外螺纹为倒勾形结构，内螺纹和外螺纹的承载面角度α=－1～－3.5°，导向面角度β=10～25°，外螺纹齿高h1=0.72～1.58mm，内螺纹的齿高h2=h1+0.20mm。

进一步的，扭矩台肩的台肩角度γ=15±0.5º。

进一步的，圆锥面与圆锥孔的锥角θ=6～14°，

进一步的，圆锥面与圆锥孔形成径向过盈配合的过盈量为0.46～0.85mm。

进一步的，引导面包括沿着管体由外向内依次设置的锥面段和柱面段，锥面段的锥度为1:16。

进一步的，外螺纹的鼻端长度L1=8.5～12.5mm，内螺纹退刀长度L2=L1-3.5mm。

本实用新型与已有技术相比具有以下优点：

本实用新型结构简单、紧凑、合理，扭矩台肩设置为反向台肩，内外螺纹为倒钩形结构，反向台肩面与螺纹承载面组成楔形结构，显著增强了接头的整体强度和抗弯曲能力；圆锥面和圆锥孔的主密封结构，并利用内螺纹牙槽作为螺纹脂存储槽，保证密封面上稳定的接触应力分布，增强密封效果。

附图说明

图1为本实用新型主视图。

图2为本实用新型的前端密封部位结构图。

图3为本实用新型的内外螺纹牙型结构图。

附图标记说明：1-接箍、2-内螺纹、3-圆柱孔、4-圆锥孔、5-扭矩台肩、6-光滑端面、7-圆锥面、8-引导面、9-外螺纹、10-管体、11-锥面段、12-柱面段、13-螺纹脂储存腔、A-楔形结构。

具体实施方式

下面本实用新型将结合附图中的实施例作进一步描述：