[实用新型]一种膨胀管螺纹密封结构

说明书

本实用新型涉及石油工业领域，尤其是一种膨胀管螺纹密封结构。该种膨胀管螺纹密封结构，包括母端和公端，母膨胀螺纹面和公膨胀螺纹面上的螺纹相互配合，且母膨胀螺纹面和公膨胀螺纹面的螺纹均为无接箍的平式螺纹；母外密封面的长度小于公内密封面的长度，母端和公端密封连接时，母外台肩和公内台肩之间形成容置槽，容置槽上固定有螺纹保护套；母内密封面上设置有密封圈容置槽。本实用新型的一种膨胀管螺纹密封结构，将膨胀管系统膨胀后的密封能力提高30%以上，不但提高了膨胀施工过程中的密封性，也保证了膨胀后的优异的密封功能，可以使膨胀管的应用范围扩展到高压井、压裂井的施工中。

技术领域

本实用新型涉及石油工业领域，尤其是一种膨胀管螺纹密封结构。

背景技术

在膨胀管的应用中，其中超过80%的膨胀管系统的长度超过了一个单根膨胀管的长度，这样就需要用膨胀螺纹对其进行连接。膨胀螺纹因为要在膨胀前、膨胀中、膨胀后保持螺纹的密封性和连接能力，故而膨胀螺纹在整个膨胀管的应用中起到了关键的作用。

由于膨胀管的应用特性，膨胀螺纹只能选取无接箍的平式螺纹；同时膨胀管的壁厚较小，这样在螺纹设计时，螺纹的齿高、螺纹的锥度的选择范围都受到很大的限制；另外，膨胀管在膨胀前、膨胀中、膨胀后所受的应力方向多变，因此要求膨胀管的螺纹在动态的变化过程中要保持密封性和一定的强度。

传统的膨胀螺纹的设计采用的基于套管梯形扣的改进设计，这种设计在过去的应用得到了一定的应用和验证，但是也暴露了该设计的不足，例如：（1）螺纹的密封能力有限，尤其是在膨胀管膨胀的过程中容易出现密封能力下降的问题；（2）螺纹的抗拉强度不够，在大膨胀率的应用中，可能会出现螺纹脱扣的现象；（3）螺纹在下井过程中，由于母扣的外壁可能被井壁划伤，这样在膨胀过程中公扣会出现漏压，甚至导致脱扣。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种膨胀管螺纹密封结构，克服前述现有技术存在的不足，对膨胀管连接端的螺纹设计进行优化改进，对螺纹的齿高、导向角、承载角的大小等进行了优化调整；针对传统设计在下井过程中对螺纹母扣保护不足的问题，引入了新的保护部件；引入了新的密封机构，从而大大的该进了膨胀螺纹的密封能力，提高了整个膨胀管系统施工的安全性和可靠性。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种膨胀管螺纹密封结构，包括母端和公端，所述母端依次设置有母内台肩、母内密封面、母膨胀螺纹面、母外密封面和母外台肩，所述公端依次设置有公内台肩、公内密封面、公膨胀螺纹面、公外密封面和公外台肩，所述母膨胀螺纹面和公膨胀螺纹面上的螺纹相互配合，且母膨胀螺纹面和公膨胀螺纹面的螺纹均为无接箍的平式螺纹；母外密封面的长度小于公内密封面的长度，母端和公端密封连接时，母外台肩和公内台肩之间形成容置槽，容置槽上固定有螺纹保护套；所述母内密封面上设置有密封圈容置槽。

进一步的，所述母膨胀螺纹面和公膨胀螺纹面的螺纹齿高均为1.27-1.57毫米，螺纹锥度均为1:24，螺纹设置均为5扣/寸，母膨胀螺纹面和公膨胀螺纹面的长度均为2-3寸，螺纹承载面角度为-8到-12度，螺纹导向面角度为20到30度。

进一步的，所述螺纹保护套为环形，螺纹保护套内部设置有一圈环形凸缘，所述环形凸缘与母外台肩和公内台肩之间形成容置槽相配合。

进一步的，所述母端和公端的膨胀管的材质均为J55或N80钢材，所述螺纹保护套的材质为P110钢材或42CrMo合金钢。

进一步的，所述密封圈容置槽内设置有密封圈。

进一步的，所述母内台肩与公外台肩的锥度配合，形成金属间的过盈装配，在母端和公端的接触面上形成负角度的互锁。