一種彈性密封螺紋結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種彈性密封螺紋接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在油氣田開發(fā)中，套管和油管的投資占很大比重，因此，合理的選用油套管顯得尤為重要。而油套管的區(qū)別主要是螺紋形式的不同，可以說油套管的選用其實(shí)是螺紋連接型式的選用。目前國(guó)內(nèi)外油氣田所選用的螺紋型式有兩類:一類是API螺紋，即按美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)標(biāo)準(zhǔn)制造的螺紋;API螺紋氣密封性能差。無法滿足氣井開發(fā)需求。另一類是非API螺紋，也稱特殊螺紋或優(yōu)質(zhì)螺紋(Premium Connect1ns) 0特殊螺紋接頭針對(duì)API接頭的不足，以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，精密的加工工藝，實(shí)現(xiàn)了 API接頭所難以達(dá)到的性能，應(yīng)用的范圍不斷擴(kuò)大。特殊螺紋接頭屬于油套管產(chǎn)品領(lǐng)域的高端產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)外很多公司都研制了特殊螺紋接頭。國(guó)內(nèi)的有上海寶鋼、天津鋼管公司、無錫西姆萊斯等廠家的特殊螺紋接頭。特殊螺紋接頭普遍存在加工困難、價(jià)格偏高。
[0003]因此，在API螺紋的基礎(chǔ)上提高其密封性能以替代目前氣井開發(fā)中使用的特殊螺紋，這樣不但可以降低油套管使用成本，給油田使用帶來方便。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明旨在提出一種基于普通API螺紋，以提高其密封性能從而能夠替代特殊螺紋接頭的彈性密封螺紋結(jié)構(gòu)。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案在于:
一種彈性密封螺紋結(jié)構(gòu)，包括通過接箍連接的工廠端油井管以及現(xiàn)場(chǎng)端油井管；接箍其距離中心線兩側(cè)5-150mm處設(shè)有密封凹槽；工廠端油井管其端面設(shè)有主密封凹槽；其主密封凹槽寬l_5mm，深l-10mm，其主密封凹槽內(nèi)設(shè)有主密封環(huán)；現(xiàn)場(chǎng)端油井管其端面設(shè)有主密封凹槽，主密封凹槽為兩級(jí)錐形結(jié)構(gòu)，端面寬l_5mm，第一級(jí)錐度1-10度，長(zhǎng)1-1Omm ;第二級(jí)錐度10-60度，長(zhǎng)l-10mm。
[0006]所述的工廠端油井管其距離端面3-150mm處設(shè)有副密封凹槽；現(xiàn)場(chǎng)端油井管其距離端面3-150mm處設(shè)有副密封凹槽；其副密封凹槽寬0.5_5mm，深0.5_5mm。
[0007]所述的密封凹槽以及副密封凹槽均設(shè)有副密封環(huán)，其為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其尺寸與密封凹槽以及副密封凹槽的尺寸匹配。
[0008]所述的主密封環(huán)以及副密封環(huán)均為單一性彈性材料耐候橡膠、聚四氟乙烯或者外部為橡膠或者聚四氟乙烯的彈性材料。
[0009]所述的主密封環(huán)表面設(shè)有固體潤(rùn)滑圖層，該固體潤(rùn)滑涂層為含有石墨烯的固體潤(rùn)滑涂層，可同時(shí)含有二硫化鉬粉末、聚四氟乙烯粉末、石墨粉末的涂層。
[0010]本發(fā)明的技術(shù)效果在于:
本發(fā)明在API螺紋的基礎(chǔ)上通過工廠端油井管以及現(xiàn)場(chǎng)端油井管上的主密封凹槽上的主密封環(huán)將兩部分結(jié)合起來，保證氣密性；優(yōu)選地，接箍上以及工廠端油井管、現(xiàn)場(chǎng)端油井管上富密封凹槽上設(shè)有的副密封環(huán)更加提高了氣密性，本發(fā)明降低了加工難度，降低了成本。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發(fā)明連接示意圖。
[0012]圖2為本發(fā)明接箍示意圖。
[0013]圖3為本發(fā)明工廠端油井管示意圖。
[0014]圖4為本發(fā)明現(xiàn)場(chǎng)端油井管示意圖。
[0015]圖5為本發(fā)明主密封環(huán)示意圖。
[0016]圖6為本發(fā)明副密封環(huán)示意圖。
[0017]其中，1-接箍，2-工廠端油井管，3-現(xiàn)場(chǎng)端油井管，4-主密封凹槽，5-副密封凹槽，6-主密封環(huán)，7-副密封環(huán)，8-密封凹槽。
【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例一:
連接螺紋結(jié)構(gòu)為J55鋼級(jí)外徑73.02mm油管與接箍1，壁厚5.51mm，螺紋為API偏梯形螺紋。接箍I內(nèi)側(cè)螺紋為API偏梯形螺紋，距接箍I中心線兩側(cè)1mm處開始留有三處密封凹槽8，間距2_，直徑1_圓弧型凹槽；
工廠端油井管2螺紋端面設(shè)有主密封凹槽4-1，寬1mm、深2mm，距離端面1mm處開始外側(cè)留有三處副密封凹槽5-1，間距2mm，寬1mm，深I(lǐng)mm ;現(xiàn)場(chǎng)端油井管3螺紋端面設(shè)有主密封凹槽4-2，其為兩級(jí)錐形結(jié)構(gòu)，端面寬1mm、第一級(jí)錐度為5度，長(zhǎng)1mm，第二級(jí)錐度為30度，長(zhǎng)1mm，從距離端面1mm處開始外側(cè)留有三處副密封凹槽5-2，間距2mm，凹槽寬1mm，深 Imnin
[0019]主密封凹槽4-1與主密封凹槽4-2之間通過主密封環(huán)6連接；主密封環(huán)6為環(huán)形結(jié)構(gòu)，截面尺寸為底端面寬1mm、第一級(jí)錐度為5度，長(zhǎng)1mm，第二級(jí)錐度為為30度，長(zhǎng)1mm。其材料為聚四氟乙烯，通過密封膠固定在主密封凹槽4-1內(nèi)。錐體部分表面涂有固體潤(rùn)滑涂層，潤(rùn)滑涂層為含有石墨烯的固體潤(rùn)滑涂層，可同時(shí)含有二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯粉末的環(huán)氧涂層。主密封環(huán)6將主密封凹槽4-1與主密封凹槽4-2配合，確保油井管即使處在拉伸狀態(tài)下，也能確保氣密封性能。
[0020]密封凹槽8以及副密封凹槽5內(nèi)設(shè)有副密封環(huán)7，副密封環(huán)7為環(huán)形結(jié)構(gòu)，截面尺寸為底部長(zhǎng)1mm、寬Imm,上部為直徑Imm的半圓形。材料為聚四氟乙稀通過密封膠固定。半圓形部分表面涂有固體潤(rùn)滑涂層，潤(rùn)滑涂層為含有石墨烯的固體潤(rùn)滑涂層，可同時(shí)含有二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯粉末的環(huán)氧涂層。通過副密封環(huán)7將將主密封凹槽4-1與主密封凹槽4-2配合，確保油井管在不同受力狀態(tài)下，也能確保氣密封性能。
[0021]實(shí)施例二:
連接螺紋結(jié)構(gòu)為N80鋼級(jí)外徑244.48mm油管與接箍1，壁厚8.94mm，螺紋為API圓螺紋。接箍I內(nèi)側(cè)螺紋為API圓螺紋，距接箍I中心線兩側(cè)15mm處開始留有三處密封凹槽，間距5mm,直徑2_圓弧型凹槽；
工廠端油井管2螺紋端面設(shè)有主密封凹槽4-1，寬2mm、深3mm，距離端面15mm處開始外側(cè)留有三處副密封凹槽5-1，間距3mm，凹槽寬2mm，深2mm ;現(xiàn)場(chǎng)端油井管3螺紋端面設(shè)有主密封凹槽4-2，其為兩級(jí)錐形結(jié)構(gòu)，端面寬1_、第一級(jí)錐度為5度，長(zhǎng)1_，第二級(jí)錐度為20度，長(zhǎng)1mm，從距離端面15mm處開始外側(cè)留有三處副密封凹槽5-2，間距3mm，凹槽寬2mm,深 2mm ο
[0022]主密封凹槽4-1與主密封凹槽4-2之間通過主密封環(huán)6連接；主密封環(huán)6為環(huán)形結(jié)構(gòu)，截面尺寸為底端面寬2mm、第一級(jí)錐度為5度，長(zhǎng)1mm，第二級(jí)錐度為為20度，長(zhǎng)1mm。其材料為聚四氟乙烯，通過密封膠固定在主密封凹槽4-1內(nèi)。錐體部分表面涂有固體潤(rùn)滑涂層，潤(rùn)滑涂層為含油二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯粉末的環(huán)氧涂層。主密封環(huán)6將主密封凹槽4-1與主密封凹槽4-2配合，確保油井管即使處在拉伸狀態(tài)下，也能確保氣密封性能。
[0023]密封凹槽8以及副密封凹槽5內(nèi)設(shè)有副密封環(huán)7，副密封環(huán)7為環(huán)形結(jié)構(gòu)，截面尺寸為底部長(zhǎng)2mm、寬2mm,上部為直徑2mm的半圓形。材料為聚四氟乙稀通過密封膠固定凹槽內(nèi)。半圓形部分表面涂有固體潤(rùn)滑涂層，潤(rùn)滑涂層為含有石墨烯的固體潤(rùn)滑涂層，可同時(shí)含有二硫化鉬、石墨、聚四氟乙烯粉末的環(huán)氧涂層。通過副密封環(huán)7將將主密封凹槽4-1與主密封凹槽4-2配合，確保油井管在不同受力狀態(tài)下，也能確保氣密封性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種彈性密封螺紋結(jié)構(gòu)，包括通過接箍(I)連接的工廠端油井管(2)以及現(xiàn)場(chǎng)端油井管(3);其特征在于:接箍(I)其距離中心線兩側(cè)5-150mm處設(shè)有密封凹槽(8);工廠端油井管(2)其端面設(shè)有主密封凹槽(4-1);其主密封凹槽(4-1)寬l-5mm，深l-10mm，其主密封凹槽(4-1)內(nèi)設(shè)有主密封環(huán)(6);現(xiàn)場(chǎng)端油井管(3)其端面設(shè)有主密封凹槽(4-2)，主密封凹槽(4-2)為兩級(jí)錐形結(jié)構(gòu)，端面寬l_5mm，第一級(jí)錐度1_10度，長(zhǎng)1-1Omm ;第二級(jí)錐度10-60度，長(zhǎng) 1-10_。2.如權(quán)利要求1所述的一種彈性密封螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的工廠端油井管(2)其距離端面3-150mm處設(shè)有副密封凹槽(5_1);現(xiàn)場(chǎng)端油井管(3)其距離端面3_150mm處設(shè)有副密封凹槽(5-2);其副密封凹槽(5-2)寬0.5-5mm，深0.5_5mm。3.如權(quán)利要求2所述的一種彈性密封螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的密封凹槽(8)、內(nèi)設(shè)有副密封凹槽(5-1)以及副密封凹槽(5-2)均設(shè)有副密封環(huán)(7)，其為環(huán)形結(jié)構(gòu)，其尺寸與密封凹槽(8)、內(nèi)設(shè)有副密封凹槽(5-1)以及副密封凹槽(5-2)的尺寸匹配。4.如權(quán)利要求2所述的一種彈性密封螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的主密封環(huán)(6)以及副密封環(huán)(7)均為單一性彈性材料耐候橡膠、聚四氟乙烯或者外部為橡膠或者聚四氟乙烯的彈性材料。5.如權(quán)利要求2所述的一種彈性密封螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述的主密封環(huán)(6)表面涂有含有石墨烯的固體潤(rùn)滑涂層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種彈性密封螺紋接頭。一種彈性密封螺紋結(jié)構(gòu)，包括通過接箍連接的工廠端油井管以及現(xiàn)場(chǎng)端油井管；接箍其距離中心線兩側(cè)5-150mm處設(shè)有密封凹槽；工廠端油井管其端面設(shè)有主密封凹槽；其主密封凹槽寬1-5mm，深1-10mm，其主密封凹槽內(nèi)設(shè)有主密封環(huán)；現(xiàn)場(chǎng)端油井管其端面設(shè)有主密封凹槽，主密封凹槽為兩級(jí)錐形結(jié)構(gòu)，端面寬1-5mm，第一級(jí)錐度1-10度，長(zhǎng)1-10mm；第二級(jí)錐度10-60度，長(zhǎng)1-10mm。本發(fā)明降低了加工難度，降低了成本。
【IPC分類】E21B17/042
【公開號(hào)】CN105221081
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510720918
【發(fā)明人】張永強(qiáng), 劉立, 劉杰, 尹志福, 朱世東, 王珂, 南蓓蓓, 封子艷, 何飛, 張淑俠
【申請(qǐng)人】陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司研究院
【公開日】2016年1月6日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日