專利名稱：一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于石油鉆采中的油管或套管連接接頭的螺紋結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
油管和套管是石油鉆采過程中要求高、用量大的深度機械加工產(chǎn)品。在實際的使用中，是采用螺紋將單根油管或套管連接成為長達數(shù)千米，并且能夠承受數(shù)百大氣壓的長管柱，相當(dāng)于一個管狀高壓容器。其中，螺紋連接的技術(shù)性能是能否保證鉆采過程安全可靠的關(guān)鍵。在我國常規(guī)使用的是API標(biāo)準(zhǔn)的圓螺紋和偏梯形螺紋接頭，但這種接頭的最大缺點是連接強度低、氣密封性能差。隨著油、氣井鉆井環(huán)境的日益苛刻和油氣開采技術(shù)的迅速發(fā)展，普通的API標(biāo)準(zhǔn)接頭已不能滿足現(xiàn)有的工程技術(shù)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種提高螺紋連接接頭連接強度高的螺紋結(jié)構(gòu)。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是提供了一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)，包括螺紋齒，螺紋齒的兩側(cè)分別為導(dǎo)向面與負角度承載面，其特征在于所述負角度承載面的角度為-3° -5°。優(yōu)選地，所述導(dǎo)向面與所述螺紋齒的齒頂之間通過圓弧倒角過渡，該圓弧倒角的倒角半徑R小于0. 5mmο優(yōu)選地，所述導(dǎo)向面與所述螺紋齒軸線垂線的夾角為10°。優(yōu)選地，所述螺紋齒的齒高為0. 98 1. 02mm,其齒厚為2. Imm 2. 15mm。優(yōu)選地，所述螺紋齒的錐度為1.788°。優(yōu)選地，所述螺距為4. 233mm。本發(fā)明的優(yōu)點是1、接頭連接強度高，可以與管體等強度匹配，甚至有的高于管體，適用于深井、超深井；
2、抗彎能力強，適用于斜井、大位移井和水平井；
3、上扣容易，可快速上扣且不易錯扣，適用于沙漠、海洋上等惡劣環(huán)境下的鉆井作業(yè)；
4、抗粘扣性能好，可以反復(fù)上卸扣而不損傷螺紋；
5、抗過扭矩能力強。


圖1為本發(fā)明提供的一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)的剖面局部示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明更明顯易懂，茲以一優(yōu)選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。本發(fā)明提供的一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)可以用在油管或套管上，如圖1 所示，包括螺紋齒，螺紋齒的兩側(cè)分別為導(dǎo)向面與負角度承載面，負角度承載面的角度1為 _3° _5° ο螺紋齒形中承載面的角度極為重要，它關(guān)系到螺紋整體連接的可靠性。在過載扭矩的作用下能否有效地嚙合不脫扣，在較大彎曲載荷的作用下不脫扣等狀況，都直接關(guān)系到螺紋齒形承載面的角度。本發(fā)明的螺紋齒形，其承載面與螺紋軸線垂線的角度1 為-3° -5°，能有效地提高螺紋連接頭的抗過載扭矩的能力，并且能使螺紋在多次使用時不脫扣，在大扭矩的作用下，螺紋承載面會產(chǎn)生斜向的規(guī)則接觸力，極大地降低了脫扣的風(fēng)險，在大彎曲狀態(tài)下，鉤狀的嚙合又保證了螺紋連接不易脫扣和連接的穩(wěn)定性，這樣就使螺紋連接頭的機械性能與管體相同。導(dǎo)向面與所述螺紋齒的齒頂之間通過圓弧倒角2過渡，該圓弧倒角2的倒角半徑 R小于0. 5_。螺紋導(dǎo)向面的齒頂圓弧倒角2其作用是螺紋旋入時的引倒角，圓弧倒角2的大小， 影響著螺紋連接時旋入時對扣是否方便，大的圓弧倒角2角度，在現(xiàn)場使用時螺紋旋入對扣方便，操作簡單，極大縮短了操作的時間，但是過大的圓弧倒角2又會引起螺紋連接強度的降低，特別是在管內(nèi)壓力突然增大，同時管在大彎曲狀態(tài)時極易脫扣，而脫扣的部位一般都發(fā)生在井的深部，這樣引起的損失就很大。本發(fā)明的圓弧倒角2的倒角半徑R控制在小于0. 5mm，這個圓弧的角度，通過實際使用，所得到的技術(shù)數(shù)據(jù)表明，該圓弧角度能夠既保證上扣的容易，又保證在大彎曲狀態(tài)下管內(nèi)壓力突然增高時不會脫扣，使螺紋連接頭的可靠性得到了很大的保證。導(dǎo)向面與螺紋齒軸線垂線的夾角3為10°。導(dǎo)向面的作用是螺紋在旋入過程中起到導(dǎo)向的作用，導(dǎo)向面與螺紋軸線垂線的夾角的大小直接影響旋入是否方便與是否會在旋入過程中發(fā)生脫扣等情況，如果該夾角過大，會影響螺紋連接頭的連接強度，降低螺紋連接頭的輔助氣密封性能。本發(fā)明的導(dǎo)向面與螺紋齒軸線垂線的夾角3為10°，經(jīng)實際使用檢測說明，該角度的采用即能保證螺紋旋入的平穩(wěn)性，又不易發(fā)生脫扣，同時還能起到輔助氣密封的作用，這個角度的采用，確保了螺紋連接頭的使用可靠性。螺紋齒的齒高H為0. 98 1. 02mm，其齒厚T為2. Imm 2. 15mm。特殊螺紋的設(shè)計中，齒高是一個關(guān)鍵的數(shù)據(jù)，合理的齒高對螺紋整體的強度有著極為重要的影響，本發(fā)明的螺紋齒高H為0. 98 1. 02mm，這樣的齒高能夠保證螺紋整體的強度達到最佳值，齒厚T為2. IOmm 2. 15mm。螺紋齒的錐度Q為1. 788°。螺紋齒的螺距L為4. 233mm。
權(quán)利要求
1.一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)，包括螺紋齒，螺紋齒的兩側(cè)分別為導(dǎo)向面與負角度承載面，其特征在于所述負角度承載面的角度(1)為-3° -5°。
2.如權(quán)利要求1所述的一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)向面與所述螺紋齒的齒頂之間通過圓弧倒角(2)過渡，該圓弧倒角(2)的倒角半徑R小于0. 5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述導(dǎo)向面與所述螺紋齒軸線垂線的夾角(3)為10°。
4.如權(quán)利要求1所述的一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述螺紋齒的齒高(H)為 0. 98 1. 02mm，其齒厚(T)為 2. Imm 2. 15mm。
5.如權(quán)利要求1所述的一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述螺紋齒的錐度(Q)為 1.788°。
6.如權(quán)利要求1所述的一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于所述螺紋齒的螺距(L)為 4. 233mm。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種氣密封螺紋接頭的螺紋結(jié)構(gòu)，包括螺紋齒，螺紋齒的兩側(cè)分別為導(dǎo)向面與負角度承載面，其特征在于所述負角度承載面的角度為-3°～-5°。本發(fā)明的優(yōu)點是1、接頭連接強度高，可以與管體等強度匹配，甚至有的高于管體，適用于深井、超深井；2、抗彎能力強，適用于斜井、大位移井和水平井；3、上扣容易，可快速上扣且不易錯扣，適用于沙漠、海洋上等惡劣環(huán)境下的鉆井作業(yè)；4、抗粘扣性能好，可以反復(fù)上卸扣而不損傷螺紋；5、抗過扭矩能力強。
文檔編號F16L15/06GK102278077SQ20111020519
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者夏慶華 申請人:大慶福斯特科技開發(fā)有限公司