[实用新型]一种高压气井用螺纹接头

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种螺纹接头，具体的说是一种高压气井用螺纹接头，属于螺纹接头技术领域。

背景技术

油、套管是开采石油和天然气所必需的石油专用管材，几百根油、套管通过螺纹接头连接起来，形成几千米长的管柱，管柱受拉伸、压缩、内压、外压等多种载荷作用，接头是整个管柱的薄弱环节，很容易发生泄漏失效。

目前，油、套管采用的接头通常是API接头。API接头是一种标准接头，按API标准加工和制造。其缺点是密封性能尤其是气密封性能差，不能用于高压天然气井的开采。

经对现有技术文献的检索发现，中国专利授权公告号为CN 101696621 B，授权公告日为2012年5月16日，发明专利名称为“气密封螺纹接头”，该专利对上述API螺纹进行了改进。接头包括有接箍的母螺纹和管子端部的公螺纹，其中：母螺纹由偏梯形螺纹构成，在偏梯形螺纹前方设有直角扭矩台肩，在母螺纹的第4～7牙螺纹的其中一牙的位置上设有能阻止高压气体泄漏的突起螺纹部分，从而起到密封作用。该发明的效果是通过封堵油管和套管的公螺纹和母螺纹在旋紧配合后齿顶和齿底存在的泄漏通道，起到了密封作用。与API接头相比，上述专利由于设计了连接螺纹和突起螺纹两部分，封堵了公螺纹和母螺纹在旋紧配合后齿顶和齿底存在的泄漏通道，因此可以起到密封作用。其不足之处是：1）突起螺纹不容易检测和加工。2）在啮合螺纹的局部存在严重的应力集中。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种高压气井用螺纹接头，通过增加径向密封结构和扭矩台肩来封堵泄漏通道，同时设置螺纹脂存储槽，防止过多的螺纹脂影响锥面上的接触应力。

按照本实用新型提供的技术方案，一种高压气井用螺纹接头包括接箍和管体，管体上设有外螺纹，接箍内侧中心设有扭矩台肩，扭矩台肩左右两侧对称内螺纹，管体和接箍通过外螺纹和内螺纹连接成一体，其特征是：管体靠近接箍一端设有密封端面，封端面和扭矩台肩形成轴向过盈配合；接箍的内螺纹和扭矩台肩之间设有密封内锥面，管体靠近接箍一端设有密封外锥面，密封内锥面和密封外锥面形成径向过盈配合；接箍的内螺纹和扭矩台肩之间设有过渡球面，管体的外螺纹和密封端面之间设有圆柱面，过渡球面和圆柱面之间形成螺纹脂存储槽。

进一步的，扭矩台肩、密封端面和垂线的夹角为α，α的范围为15~20º。

进一步的，密封端面和扭矩台肩形成轴向过盈配合的过盈量范围为0.02～0.05mm。

进一步的，密封内锥面和密封外锥面的锥角为β，β的范围为20~30º。

进一步的，密封内锥面和密封外锥面形成径向过盈配合的过盈量范围为0.6～0.8mm。

进一步的，螺纹脂存储槽的宽度范围为1.5～2.0mm，过渡球面的半径为20mm。

进一步的，接箍的密封内锥面和扭矩台肩之间设有第一过渡圆角，管体的密封外锥面和密封端面之间设有第二过渡圆角，第一过渡圆角小于第二过渡圆角。

进一步的，过渡球面和密封内锥面的总长度为L1，圆柱面和密封外锥面的总长度为L2，且L2=L1+1.5mm。

进一步的，密封内锥面的长度为L3，密封外锥面的长度为L4，且L3=L4+0.5mm。

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，设置了主密封结构，即内外锥面密封结构，还设置有辅助密封结构，台肩密封结构，提高了密封性能；同时，还设置了螺纹脂存储槽，保护主密封面上的接触应力不受螺纹脂的影响；气密封能力能够达到100%管体内壁屈服压力，适合在高压天然气井、高温高压井等苛刻钻井条件下使用。

附图说明

图1为本实用新型主视图。

图2为本实用新型的螺纹脂存储槽处结构图。

附图标记说明：1-接箍、2-内螺纹、3-过渡球面、4-密封内锥面、5-第一过渡圆角、6-扭矩台肩、7-密封端面、8-第二过渡圆角、9-密封外锥面、10-圆柱面、11-外螺纹、12-管体、13-螺纹脂存储槽。

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：

如图1~2所示，本实用新型主要包括接箍1和管体12，接箍1内侧中心设有扭矩台肩6，扭矩台肩6左右两侧对称内螺纹2。管体12上设有外螺纹11，管体12和接箍1通过外螺纹11和内螺纹2连接成一体。管体12靠近接箍1一端设有密封端面7，接箍1和管体12拧紧之后，密封端面7和扭矩台肩6形成轴向过盈配合。密封端面7和扭矩台肩6之间为辅助密封结构。