CN104563905A - 深海石油钻探套管接头止旋结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种深海石油钻探套管接头止旋结构，它由螺纹公接头、螺纹母接头、楔块和螺钉共同组成。所述螺纹公接头和螺纹母接头是一对配套的锥螺纹接头，两者分别连接在套管的两端。所述楔块面对螺纹母接头的一面设有台肩，上台肩斜面上设有直齿，下台肩为直角形，朝外竖面设有与平面相垂直的直齿。相对有台肩的另一面是斜面。所述螺纹公接头外壁上均布凹槽嵌装楔块，楔块以有齿的一面与已旋入的螺纹母接头管口端面接触，用螺钉定位锁紧时楔块侧面上的直齿嵌入螺纹母接头的管口端面，两者嵌入连接构成对螺纹公接头与螺纹母接头配合的止旋结构。该止旋结构锁紧力大，抗冲击能力强，止旋可靠。

Description

深海石油钻探套管接头止旋结构
技术领域
本发明涉及一种石油钻具结构改进设计技术，具体地讲，本发明涉及一种深海石油钻探套管接头止旋结构。
背景技术
当今，陆地石油日渐枯竭，深海石油钻探已成为各国寻找石油资源的主要目标地。深海石油钻探条件不同于陆地作业，两者区别主要有两方面，一是深海石油钻井深度比陆地深，下套管长度随之加长。二是处在海洋中的套管受海浪冲击，稳定性比陆地差，对套管接头连接强度、止旋能力要求更高。石油套管长10m左右，通常采用螺纹接头实现节联，即套管一端设有螺纹母接头，另一端设有螺纹公接头，上下节相连。由于海浪大，处在海水中的节联套管稳定性差，频繁晃动易造成两节间的螺纹接头松动。另外，后续套管的连接旋动都可能造成之前连接套管间的螺纹接头松动。工程中为了防止上下节套管间螺纹接头松动而引发事故，现有技术在螺纹公接头外壁均布三个以上径向螺孔，从螺孔中旋入的螺栓顶住螺纹母接头而止旋，此种靠螺栓径向锁紧结构简单、制作容易，能够满足常规条件下套管间的螺纹接头止旋。但是，深海石油钻探用的套管长度长，工况差，配套现有技术的止旋结构因接触面积小，顶紧力小，抗不住施加套管间螺纹接头旋合的扭矩冲击，容易发生打滑。由于现有技术的止旋结构可靠性差，对安全生产构成隐患。
发明内容
本发明主要针对现有技术止旋可靠性差的问题，提出一种结构简单、安装便捷、止旋可靠的深海石油钻探套管接头止旋结构。该结构是嵌入式结构，抗冲击能力强，特别适合深海石油钻探套管配套。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
深海石油钻探套管接头止旋结构，它由螺纹公接头、螺纹母接头、楔块和螺钉共同组成。所述螺纹公接头和螺纹母接头是一对配套的锥螺纹接头，两者分别连接在套管的两端，对接时便于一节的螺纹公接头旋入另一节螺纹母接头中构成节联结构。其改进之处在于：所述楔块为矩形块，面对螺纹母接头的一面设有错位台肩，上台肩为朝外的一面为斜面，斜面上设有直齿。下台肩为直角形，朝外竖置面设有与平面相垂直的直齿。相对有台肩的另一面是上大下小的斜面。所述螺纹公接头密封段外壁同一圆周上均布凹槽嵌装楔块，楔块以有齿的一面与已旋入的螺纹母接头管口端面接触，用螺钉定位锁紧楔块时，楔块侧面台肩上的直齿嵌入螺纹母接头的管口端面，两者嵌入连接构成对螺纹公接头与螺纹母接头配合的止旋结构。
作为进一步改进方案，所述螺纹公接头密封段外壁同一圆周上均布3～6只凹槽。
作为进一步改进方案，所述楔块的上台肩斜面与垂直线夹角α=100～150。
作为进一步改进方案，所述楔块上台肩和下台肩上的直齿模数为m=0.8～1.5mm。
作为进一步改进方案，所述楔块整体渗碳处理并淬硬至HRC45～50。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、楔块嵌入结构简单，制作容易，安装便捷；
2、在螺纹公接头上安装的楔块，通过直齿嵌入到配合的螺纹母接头管口端面，此种由直齿交错连接结构为径向锁紧结构，强度大、抗冲击能力强、止旋可靠。
附图说明
图1是本发明结构剖面示意图。
图2是图1A-A剖面放大示意图。
图3是图1C处局部剖面放大示意图。
图4是图1中楔块立体示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例同，对本发明作进一步说明。
图1所示的深海石油钻探套管接头止旋结构，它由螺纹公接头1、螺纹母接头2、楔块3和螺钉4共同组成。所述螺纹公接头1和螺纹母接头2是一对配套的锥螺纹接头，两者分别连接在套管的两端，此种结构便于一节的螺纹公接头1旋入另一节螺纹母接头2中构成节联结构。所述楔块3是用于止旋的构件，如图4所示的楔块3形似矩形块。如图3所示，楔块3面对螺纹母接头2的一面设有错位台肩，上台肩朝外的一面为斜面，斜面上设有直齿，本实施例是口径为508mm的套管，因口径不大，配套的楔块3上台肩朝外的斜面与垂直线夹角α=100。下台肩为直角形，朝外竖置设有与平面相垂直的直齿。上台肩和下台肩配置的直齿模数相同，本实施例中直齿模数m=0.8mm。楔块3相对台肩的另一面是上大下小的斜面。为了提高楔块3的强度，楔块3整体作渗碳处理并淬硬至HRC45～50。所述螺纹公接头1密封段外壁同一圆周上均布凹槽嵌装楔块3，如图2和图3所示，楔块3以有齿的一面接触螺纹母接头2的管口端面，用螺钉4定位锁紧楔块3时，楔块3侧面台肩上的直齿嵌入螺纹母接头2的管口端面，两者嵌入连接构成对螺纹公接头1与螺纹母接头2配合的止旋结构。此种止旋结构是一种径向锁紧结构，抗冲击能力强，止旋可靠。为了进一步强化止旋效果，本实施例共设4只均布的楔块3。
本发明中楔块3设置数量、上台肩斜面角度和直齿模数，主要取决于实施例口径大小而定，口径越大，取值越大。例如，口径亲762mm的套管因管粗，负荷大，旋接力矩大，故配置楔块3的数量为6只，上台肩斜面角度α为150，直齿模数m为1.5mm，此实施例同上述实施例应用效果相似。

Claims (5)

1.一种深海石油钻探套管接头止旋结构，它由螺纹公接头（1）、螺纹母接头（2）、楔块（3）和螺钉（4）共同组成；所述螺纹公接头（1）和螺纹母接头（2）是一对配套的锥螺纹接头，两者分别连接在套管的两端，对接时便于一节的螺纹公接头（1）旋入另一节螺纹母接头（2）中构成节联结构；其特征在于：所述楔块（3）为矩形块，面对螺纹母接头（2）的一面设有错位台肩，上台肩为朝外的一面为斜面，斜面上设有直齿；下台肩为直角形，朝外竖置面设有与平面相垂直的直齿；相对有台肩的另一面是上大下小的斜面；所述螺纹公接头（1）密封段外壁同一圆周上均布凹槽嵌装楔块（3），楔块（3）以有齿的一面与已旋入的螺纹母接头（2）管口端面接触，用螺钉（4）定位锁紧楔块（3）时，楔块（3）侧面台肩上的直齿嵌入螺纹母接头（2）的管口端面，两者嵌入连接构成对螺纹公接头（1）与螺纹母接头（2）配合的止旋结构。
2.根据权利要求1所述深海石油钻探套管接头止旋结构，其特征在于：所述螺纹公接头（1）密封段外壁同一圆周上均布3～6只凹槽。
3.根据权利要求1所述深海石油钻探套管接头止旋结构，其特征在于：所述楔块（3）的上台肩斜面与垂直线夹角α=100～150。
4.根据权利要求1所述深海石油钻探套管接头止旋结构，其特征在于：所述楔块（3）上台肩和下台肩上的直齿模数为m=0.8～1.5mm。
5.根据权利要求1所述深海石油钻探套管接头止旋结构，其特征在于：所述楔块（3）整体渗碳处理并淬硬至HRC45～50。
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