[发明专利]钢管用特殊螺纹接头

说明书

本发明属于螺纹接头技术领域，具体涉及一种钢管用特殊螺纹接头，旨在解决现有技术中螺纹接头在管端部损伤的情况下，无法保证良好的密封性和连接性的问题。本申请提供的钢管用特殊螺纹接头通过对连接螺纹区、密封面区和扭矩台肩区的组合设计改进，保证螺纹强度的同时，使得螺纹接头管端部即使在受到损伤的情况下，依然能够保持良好的密封性和连接性。此外，由于本申请的特殊结构设计，本申请的密封面远离管端部分，依然保证了唇部的厚度，即保证了抗压缩性能，降低了接头前端变形的风险。同时，本发明避免了因加工误差问题导致内套管接头的管端部分易与外套管接头发生对顶和粘扣的情况。

技术领域

本发明属于螺纹接头技术领域，具体涉及一种钢管用特殊螺纹接头。

背景技术

石油勘探和生产用油井管广泛的使用螺纹接头连接方式进行连接，在油气井的开采和生产过程中，螺纹接头的失效是影响生产和井身质量的重要因素。在千米以上的井内，一个螺纹接头的失效，会给施工单位和油田造成很大的经济损失。随着石油和天然气开发深度的加大，以及定向井和水平井比例的提升，开采和生产环境日渐恶劣。对螺纹接头的性能要求越来越高，不仅要具备良好的抗内外压性能，还要具备耐压缩和耐弯曲等性能。这样造成API螺纹接头不能胜任这些井况，需要采用性能更高的特殊螺纹接头。

现有技术中的螺纹接头在受到管端部损伤的情况下，无法保证良好的密封性和连接性。密封区紧邻扭矩台肩部位，即密封面位于管端的螺纹结构在生产和现场使用过程中，极易造成管端磕伤问题，不可避免的会伤害到密封区，进而造成密封区泄露，接头失效。而密封区远离管端紧邻螺纹端的螺纹结构密封性差，因其紧邻螺纹，密封性易受到螺纹啮合过程中的径向作用力影响，特别是在密封过盈量较大的接头，这种影响更加明显，此外，现有技术中密封面远离管端并紧邻螺纹端的螺纹结构唇部厚度相比密封区紧邻扭矩台肩部位的厚度小，一定程度上降低了接头的抗压等性能，因此，需要一种新的钢管用特殊螺纹接头，以解决或至少减轻上述问题的发生。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有技术中螺纹接头在受到管端部损伤的情况下，无法保证良好的密封性和连接性的问题。本申请提供一种钢管用特殊螺纹接头，包括内套管接头和外套管接头，所述内套管接头包括依次连接的第一结构部、第二结构部、第三结构部；所述外套管接头包括依次连接的第四结构部、第五结构部、第六结构部；所述第一结构部设置有偏梯形外螺纹；所述第四结构部设置有与所述偏梯形外螺纹匹配的偏梯形内螺纹；所述第四结构部靠近所述第五结构部的偏梯形内螺纹齿顶平切；所述第五结构部具有用于与所述第二结构部的锥面紧密贴合的作用面；

所述内套管接头和所述外套管接头在螺合状态下，所述作用面与所述第二结构部的锥面过盈配合，所述第三结构部外管面与所述第六结构部内管面形成环状空间。

在一些优选技术方案中，所述偏梯形内螺纹齿顶平切量为v，v≤h*0.18，其中，h为偏梯形内螺纹齿高。

在一些优选技术方案中，所述作用面为锥面或圆弧面；

当所述过盈配合的过盈量大于0.5mm时，所述作用面为锥面，此技术方案主要适用于井深≥4500m，弯曲狗腿度≤20°/30m，内压≤103MPa，温度≤180℃的应用工况；

当所述过盈配合的过盈量不大于0.5mm时，所述作用面为圆弧面，此技术方案主要适用于井深＜4500m，弯曲狗腿度≤20°/30m，内压≤55MPa，温度≤135℃的应用工况。

在一些优选技术方案中，当所述过盈配合的过盈量不大于0.5mm时，所述圆弧面半径为R₁，R₁∈(5mm，12mm)，所述圆弧面靠近所述第四结构部的外缘延伸出的切线与水平面夹角θ₁不小于30°。