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一种多重密封钩式 螺纹的套管螺纹接头

阅读：274发布：2024-02-11

专利汇可以提供一种多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供一种多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，包括母扣和公扣，其特征在于，所述母扣上从左到右依次设置有内螺纹、母扣球形密封面、母扣锥面密封面、母扣扭矩台肩面，所述公扣上从左到右依次设置有外螺纹，公扣柱形密封面、公扣锥面密封面、公扣扭矩台肩面，所述母扣和所述公扣通过所述内螺纹和所述外螺纹啮合在一起，所述母扣球形密封面和所述公扣柱形密封面紧密接触，所述母扣锥面密封面和所述公扣锥面密封面紧密接触，所述公扣密封端内表面设置有圆柱面和圆锥面，所述圆柱面紧邻所述公扣扭矩台肩面。通过本实用新型，以解决现有技术存在的传统套管接头在高压循环载荷以及管内外高压载荷作用下密封失效的问题。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，包括母扣(A)和公扣(B)，其特征在于，所述母扣(A)上从左到右依次设置有内螺纹(1)、母扣球形密封面(3)、母扣锥面密封面(6)、母扣扭矩台肩面(10)，所述公扣(B)上从左到右依次设置有外螺纹(2)、公扣柱形密封面(4)、公扣锥面密封面(7)、公扣扭矩台肩面(11)，所述母扣(A)和所述公扣(B)通过所述内螺纹(1)和所述外螺纹(2)啮合在一起，所述母扣球形密封面(3)和所述公扣柱形密封面(4)紧密接触，所述母扣锥面密封面(6)和所述公扣锥面密封面(7)紧密接触，所述母扣扭矩台肩面(10)和所述公扣扭矩台肩面(11)紧密接触，所述公扣(B)密封端内表面设置有圆柱面(13)和圆锥面(14)，所述圆柱面(13)紧邻所述公扣扭矩台肩面(11)，所述公扣柱形密封面(4)和公扣锥面密封面(7)之间采用公扣圆锥(15)过渡。
2.如权利要求1所述的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，其特征在于，所述内螺纹(1)的承载面角度β2为0°～-10°，导向面角度β1为5°～15°，所述外螺纹(2)的承载面角度β3为0°～-10°,导向面角度β4为5°～15°。
3.如权利要求1所述的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，其特征在于，所述母扣球形密封面(3)和公扣柱形密封面(4)过盈配合，所述母扣锥面密封面(6)和公扣锥面密封面(7)也是过盈配合，过盈量均处于0.15～0.60mm之间。
4.如权利要求1所述的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，其特征在于，所述母扣球形密封面(3)和母扣锥面密封面(6)之间采用圆弧(5)圆滑过渡。
5.如权利要求4所述的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，其特征在于，所述圆弧(5)的半径为0.3mm～1.0mm。
6.如权利要求1所述的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，其特征在于，所述母扣球形密封面(3)的球形半径为2.0mm～10mm。
7.如权利要求1所述的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，其特征在于，所述母扣锥面密封面(6)的角度在10°～20°之间，所述公扣锥面密封面(7)的角度在10°～20°之间。
8.如权利要求1所述的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，其特征在于，所述母扣扭矩台肩面(10)端部设置有-10°～-20°的反向倒角α1，所述公扣扭矩台肩面(11)端部设置有-
10°～-20°的反向倒角α2。
9.如权利要求1所述的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，其特征在于，所述公扣圆锥(15)的锥度为0°～10°，所述圆锥面(14)的锥度为0°～10°。
10.如权利要求1所述的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，其特征在于，所述公扣柱形密封面(4)和公扣锥面密封面(7)形成的密封鼻子长度(12)为10mm～18mm。

说明书全文

一种多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种套管螺纹接头，具体涉及一种多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头。

背景技术

[0002] 近年来，随着老油气井的枯竭以及新油气井所在区域的地质情况更加复杂，各种深井、定向井、水平井的油气田，随着油气井开采难度、深度也越来越复杂，井的压力也越来越大。这样对管柱的安全性和密封性，尤其是密封性，使用性能要求也越来越高。

[0003] 目前在油气井开采过程中，大多目前油田使用的石油套管在高压循环载荷作用下管柱螺纹接头常常会发生失效，这样给施工单位以及甲方公司造成很大的经济损失。

[0004] 随着钻井深度的增加，再加上复杂的地质环境，管材承受的外部压力和内压也越来越大，这就需要套管接头也能承受很高的外部压力和内部压力载荷。

[0005] 多重密封螺纹负角度的套管是对多重密封螺纹正角度套管的升级，螺纹负角度，也称钩式螺纹，适用于深井、定向井、各种水平井、大弯曲井段的油气井钻井需要，主要解决短半径水平井、超短半径水平井，以及大弯曲井段的套管承受弯曲+拉伸+内压力的复合加载、过载操作的气密封技术难题。实用新型内容

[0006] 本实用新型提供一种多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，以解决现有技术存在的传统套管接头在高压循环载荷以及管内外高压载荷作用下密封失效的问题。

[0007] 为解决上述技术问题，本实用新型提供一种多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，包括母扣和公扣，所述母扣上从左到右依次设置有内螺纹、母扣球形密封面、母扣锥面密封面、母扣扭矩台肩面，所述公扣上从左到右依次设置有外螺纹，公扣柱形密封面、公扣锥面密封面、公扣扭矩台肩面，所述母扣和所述公扣通过所述内螺纹和所述外螺纹啮合在一起，所述母扣球形密封面和所述公扣柱形密封面紧密接触，所述母扣锥面密封面和所述公扣锥面密封面紧密接触，所述母扣扭矩台肩面和所述公扣扭矩台肩面紧密接触，所述公扣密封端内表面设置有圆柱面和圆锥面，所述圆柱面紧邻所述公扣扭矩台肩面，所述公扣柱形密封面和公扣锥面密封面之间采用公扣圆锥过渡。

[0008] 所述内螺纹的承载面角度β2为0°～-10°，导向面角度β1为5°～15°，所述外螺纹的承载面角度β3为0°～-10°，导向面角度β4为5°～15°。

[0009] 所述母扣球形密封面和公扣柱形密封面过盈配合，所述母扣锥面密封面和公扣锥面密封面也是过盈配合，过盈量均处于0.15～0.60mm之间。

[0010] 所述母扣球形密封面和母扣锥面密封面之间采用圆弧圆滑过渡。

[0011] 所述圆弧的半径为0.3mm～1.0mm。

[0012] 所述母扣球形密封面的球形半径为2.0mm～10mm。

[0013] 所述母扣锥面密封面的角度在10°～20°之间，所述公扣锥面密封面的角度在10°～20°之间。

[0014] 所述母扣扭矩台肩面端部设置有-10°～-20°的反向倒角α1，所述公扣扭矩台肩面端部设置有-10°～-20°的反向倒角α2。

[0015] 所述公扣圆锥的锥度为0°～10°，所述圆锥面的锥度为0°～10°。

[0016] 所述密封鼻子长度为10mm～18mm。

[0017] 本实用新型带来的有益效果：本实用新型提供的套管螺纹接头通过在母扣上设置母扣球形密封面、母扣锥面密封面、母扣扭矩台肩面，在公扣上设置公扣柱形密封面、公扣锥面密封面、公扣扭矩台肩面，公、母扣通过螺纹齿合连接起来，直到公扣的台肩面接触母扣的台肩面，此时公扣的密封锥面与母扣密封面锥面形成过盈配合，母扣密封球面与公扣圆柱密封面形成过盈配合，多个密封面相互不影响，提高了套管的密封性能，确保套管螺纹接头具有更加可靠的密封性能。本实用新型提供的多重密封面钩式螺纹的套管螺纹接头气密封能力达到管体内壁屈服压力。采用钩式螺纹抗拉+抗弯曲+抗内压性能良好。允许多次上、卸扣且大扭矩操作不易粘扣。附图说明

[0018] 图1是本实用新型实施例的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头的整体结构示意图。

[0019] 图2是图1中I的局部结构放大示意图。

[0020] 图3是图2中母扣的局部结构放大示意图。

[0021] 图4是图3中M的局部结构放大示意图。

[0022] 图5是图2中公扣的局部结构放大示意图。

[0023] 图6是图5中N的局部结构放大示意图。

[0024] 其中，A-母扣，B-公扣，1-内螺纹，2-外螺纹，3-母扣球形密封面，4-公扣柱形密封面，5-圆弧，6-母扣锥面密封面，7-公扣锥面密封面，10-母扣扭矩台肩面，11-公扣扭矩台肩面，12-密封鼻子长度，13-圆柱面，14-圆锥面，15-公扣圆锥。

具体实施方式

[0025] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步地详细说明。

[0026] 图1是根据本实用新型实施例的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头的整体结构示意图。

[0027] 图2是图1中I的局部结构放大示意图。

[0028] 图3是图2中母扣的局部结构放大示意图。

[0029] 图4是图3中M的局部结构放大示意图。

[0030] 图5是图2中公扣的局部结构放大示意图。

[0031] 图6是图5中N的局部结构放大示意图。

[0032] 如图1-6所示，本实用新型提供的多重密封钩式螺纹的套管螺纹接头，包括母扣A和公扣B，所述母扣A上从左到右依次设置有内螺纹1、母扣球形密封面3、母扣锥面密封面6、母扣扭矩台肩面10，所述公扣B上从左到右依次设置有外螺纹2，公扣柱形密封面4、公扣锥面密封面7、公扣扭矩台肩面11，所述母扣A和所述公扣B通过所述内螺纹1和所述外螺纹2啮合在一起，所述母扣球形密封面3和所述公扣柱形密封面4紧密接触，所述母扣锥面密封面6和所述公扣锥面密封面7紧密接触，所述母扣扭矩台肩面10和所述公扣扭矩台肩面11紧密接触，所述公扣B密封端内表面设置有圆柱面13和圆锥面14，所述圆柱面13紧邻所述公扣扭矩台肩面11，所述公扣柱形密封面4和公扣锥面密封面7之间采用公扣圆锥15过渡。

[0033] 所述内螺纹1的承载面角度β2为0°～-10°，导向面角度β1为5°～15°，所述外螺纹2的承载面角度β3为0°～-10°，导向面角度β4为5°～15°。

[0034] 所述母扣球形密封面3和公扣柱形密封面4过盈配合，所述母扣锥面密封面6和公扣锥面密封面7也是过盈配合，过盈量均处于0.15～0.60mm之间。

[0035] 所述母扣球形密封面3和母扣锥面密封面6之间采用圆弧5圆滑过渡。

[0036] 所述圆弧5的半径为0.3mm～1.0mm。

[0037] 所述母扣球形密封面3的球形半径为2.0mm～10mm。

[0038] 所述母扣锥面密封面6的角度在10°～20°之间，所述公扣锥面密封面7的角度在10°～20°之间。

[0039] 所述母扣扭矩台肩面10端部设置有-10°～-20°的反向倒角α1，所述公扣扭矩台肩面11端部设置有-10°～-20°的反向倒角α2。

[0040] 所述公扣圆锥15的锥度为0°～10°，所述圆锥面14的锥度为0°～10°。

[0041] 所述密封鼻子长度12为10mm～18mm。

[0042] 进一步来说，所述套管螺纹接头是当用液压大钳按照设定的扭矩值将公、母扣连接起来，直到公扣的台阶面接触母扣的台阶面。此时公扣的密封锥面与母扣密封面锥面形成过盈配合，母扣密封球面与公扣圆柱密封面形成过盈配合。两个密封面相互不影响，从而达到预期的气密封性能要求。

[0043] 本套管用螺纹接头的工作原理是，公母扣锥面接触后形成紧密过盈配合，台肩锥面迅速定位，保证拧接定位精度，拧接的过程中，球面和圆柱也产生过盈配合，台肩不仅定位精确，同时可以减小轴向力，在公扣、母扣配合过程中，大大增加了接头的抗压缩性能，密封性，同时还保证锥形密封面紧密贴合在一起。

[0044] 本实用新型提供的多重密封面钩式螺纹的套管螺纹接头气密封能力达到管体内壁屈服压力。采用钩式螺纹抗拉+抗弯曲+抗内压性能良好。允许多次上、卸扣且大扭矩操作不易粘扣。

[0045] 综上所述，本实用新型提供的套管螺纹接头通过在母扣上设置母扣球形密封面、母扣锥面密封面、母扣扭矩台肩面，在公扣上设置公扣柱形密封面、公扣锥面密封面、公扣扭矩台肩面，公、母扣通过螺纹齿合连接起来，直到公扣的台肩面接触母扣的台肩面，此时公扣的密封锥面与母扣密封面锥面形成过盈配合，母扣密封球面与公扣圆柱密封面形成过盈配合，多个密封面相互不影响，提高了套管的密封性能，确保本实用新型产品具有更加可靠的密封性能。

[0046] 以上所述仅为本实用新型的实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

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