CN2687307Y - 无接箍式石油套管 - Google Patents
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Abstract
一种无接箍式石油套管，属于油井管螺纹连接技术领域。它包括管体和螺纹连接两个部分。与普通的石油套管不同之处在于：该石油套管没有接箍，内、外螺纹直接加工在管体上，内、外螺纹拧紧后，连接部分的内、外径与管体内、外径基本相同。该套管连接后，有内、外两个扭矩台肩和，在接近内台肩处设计有金属/金属密封结构，为锥面/锥面密封，接头拧紧后内、外螺纹的密封锥面过盈配合，起到密封效果。与现有技术相比，本实用新型具有密封性能好，抗扭矩能力强，而且螺纹连接部分与管体基本平齐，使套管在油气井中下入更方便。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种石油套管，特别是一种无接箍式石油套管，属于油井管螺纹连接技术领域。
背景技术
目前油田使用的石油套管，大多采用API圆螺纹或偏梯形螺纹连接。采用这种连接方式，接箍外径大于管体外径，接箍内径也大于管体内径。这种连接方式可以满足一般使用要求，但在某些特殊要求下无法使用，因此，API标准也提供了无接箍的直连型套管设计图纸，但这种设计存在以下缺陷：①管体外径大于127mm；②采用螺纹密封，密封效果差；③加工、检测困难。因此该设计没有得到广泛应用。中国专利99211519.1公布了一种改进型的不带接箍的直连型套管，但这种结构的问题是：①螺纹连接部分的外径大于管体外径，不满足某些钻井要求；②只有一个扭矩台肩，抗过扭矩能力较差；③没有金属/金属密封结构，密封效果差；④螺纹为偏梯形螺纹，易发生粘扣。
发明目的
本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种连接螺纹段的内、外径与管体的内、外径基本平齐的无接箍式石油套管。这种套管没有接箍，内、外螺纹直接加工在管体上，最大限度地减小了因接箍带来的几何尺寸较大的问题。同时这种套管密封性能好，连接强度较高，抗过扭矩能力强，能够满足固井间隙小、修井时开窗侧钻等的使用条件。
为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案。
本实用新型总体上为锥形螺纹连接的套管，其锥度为1∶16。它包括管体和连接螺纹两个部分。这种套管没有接箍，内、外螺纹直接加工在管体上，最大限度地减小了因接箍带来的几何尺寸较大的问题，使这种新型套管的内、外螺纹拧紧后，连接部分的内、外径与管体内、外径基本相同。
该套管连接后，有内外两个扭矩台肩，其中外扭矩台肩为主台肩，上扣时外台肩首先接触，承担一定的扭矩，当扭矩较大时，外台肩部分屈服，内台肩承担过大的扭矩。克服了现有技术中一个扭矩台肩抗扭矩能力低的缺点。
在接近内台肩处设计有金属/金属密封结构。使螺纹不再承担密封功能，只承担连接功能，为优化螺纹设计提供了更加广阔的空间。原来的螺纹密封为非接触式密封，必须依靠螺纹脂填充间隙才起到密封作用，本装置采用的金属/金属密封为接触式密封，密封能力大大增强。
目前API标准的直连型套管，螺纹的齿形分完整齿型和不完整齿型两部分，虽然螺纹总长度较长，但螺纹有效长度较短。本实用新型的螺纹全部为完整齿形，使有效螺纹长度加大，保证了套管所需的强度。同时在API偏梯形螺纹的基础上，对螺纹的齿形进行了改进，齿高1mm～1.575mm，导向面角度10°～40°，承载面角度-10°～3°。
与现有技术相比，本实用新型有显著进步，具体表现在：1、螺纹采用连接改进的偏梯形螺纹形式，连接效率高，不粘扣，寿命长。2、连接螺纹段的内、外径与管体的内、外径完全平齐，在油气井中下入方便。3)采用了锥面/锥面密封结构，具有良好的气密封性能。4)有内、外两个扭矩台肩，抗过扭矩能力强。
附图说明
图1为套管接头的连接图。
图2外螺纹结构图。
图3为内螺纹结构图。
具体实施方式
如图所示：在管体1上直接加工出连接螺纹2，并且连接螺纹段2的内、外径与管体1的内、外径近似相同，螺纹拧紧后，在连接螺纹2的两端分别形成内、外扭矩台肩4、3。在接近内扭矩台肩4处设置金属/金属密封锥面5。连接螺纹2的齿形为改进型梯形螺纹，齿高1mm～1.575mm，导向面角度10°～40°，承载面角度-10°～3°。
作为一个实施例，本实用新型可用于101.6×6.65mm的套管，钢级为N80。管体1的外径D为101.6mm，内径d为88.3mm，壁厚为6.65mm。材料特性：屈服强度σs＝670Mpa，抗拉强度为σb＝820Mpa。连接螺纹2的外径为101.6mm，内径为88.3mm，材料特性同管体1。内、外螺纹的高度为1.1mm，导向面角度10°，承载面角度3°，内、外螺纹都进行磷化处理。本产品连接强度较高，密封性能达到管体内壁屈服压力，上、卸性能可以达到5次上、卸而不粘扣。第二个实施例基本上与上述相同，不同的是油管规格为114.3×7.37mm。图中的Lc、L3分别为内外连接螺纹段2的长度，Lb、L2为分别为内外螺纹段长度，L1为密封面5的长度，d2、d1分别为内外连接螺纹的外扭矩台肩的直径，θ为密封面5与轴线的夹角。La为内扭矩台肩的长度。
Claims (3)
1、一种无接箍式石油套管，它包括管体(1)和直接加工在管体(1)上的连接螺纹(2)两个部分，其特征在于：连接螺纹(2)的内、外径与管体(1)的内、外径近似相同，螺纹拧紧后，在连接螺纹(2)的两端分别形成内、外扭矩台肩(4)、(3)。
2、根据权利要求1所述的无接箍式石油套管，其特征在于：在接近内扭矩台肩(4)处设置金属/金属密封锥面(5)。
3、根据权利要求1所述的无接箍式石油套管，其特征在于：连接螺纹(2)的齿形为改进型梯形螺纹，齿高1mm～1.575mm，导向面角度10°～40°，承载面角度-10°～3°。
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| CN 200420024538 CN2687307Y (zh) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | 无接箍式石油套管 |
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| CN 200420024538 CN2687307Y (zh) | 2004-02-06 | 2004-02-06 | 无接箍式石油套管 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101824969A (zh) * | 2010-04-09 | 2010-09-08 | 衡阳华菱连轧管有限公司 | 双台肩双密封面螺纹接头及采用该螺纹接头的无接箍式油井管 |
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2004
- 2004-02-06 CN CN 200420024538 patent/CN2687307Y/zh not_active Expired - Fee Related
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