一種具有螺紋牙型的油套管制造技術

一種具有螺紋牙型的油套管，包括管體、油管接箍，所述管體與所述油管接箍配合旋接為一體且連接后整體呈平齊狀態，所述管體與所述油管接箍的配合旋接面上形成有螺紋部分，所述螺紋部分為偏梯形螺紋，且螺紋部分上開有承載面角度和導向面角度，所述螺紋部分的承載面角度為3°、導向面角度為10°，所述管體與所述油管接箍的密封緊固面上形成有扭矩臺肩部分，所述扭矩臺肩部分與所述管體的徑向夾角為?15°。本實用新型專利技術把連接功能和密封功能分開，通過螺紋部分的承載面與導向面來減少各種粘扣現象，同時螺紋部分的金屬密封面與扭矩臺肩部分配合加強密封效果，即使在彎曲及復合載荷作用下，仍保證氣密性良好，且重復上卸扣，密封性能依然良好。

An oil sleeve with a threaded tooth shape

A thread type casing, comprising a pipe body and a tubing coupling, the tube body and the tubing coupling with the screwed connection as a whole and is flush, the tube body and the tubing coupling with the rotary joint is formed on the surface of the threaded part. The threaded part of buttress thread, and the thread part is arranged on the bearing surface angle and orientation angle, angle of bearing surface of the threaded part is 3 degrees, the guide surface angle of 10 degrees, the tube body and the torque shoulder part of the formation of surface sealing and fastening coupling tubing, radial the angle between the torque shoulder part and the tube body is 15 degrees. The utility model separates the connection and sealing function, to reduce galling by bearing surface and the guide surface of the threaded portion, and threaded portion of the metal sealing surface and torque shoulder part with enhanced sealing effect, even in bending and complex load, still ensure good airtightness, and repeated on the shackle. The sealing performance is still good.

【技術實現步驟摘要】
一種具有螺紋牙型的油套管
本技術涉及一種具有螺紋牙型的油套管。
技術介紹
油套管是石油和天然氣開采中必不可少的一種石油專用管材，其中連接螺紋是整個管柱中最薄弱的環節，隨著油、氣井鉆井條件的日益苛刻，目前的油套管的API短圓螺紋及長圓螺紋、API偏梯形螺紋已經難以滿足現有使用要求，例如，API標準圓螺紋雖然具有密封性能好、互換性好，但連接強度低，只有管體的60％～80％；API偏梯形螺紋雖然連接強度好，但由于齒形結構設計問題，導致其密封性能差，API螺紋不僅要承擔連接功能，而且要承擔密封功能，所以對API螺紋接頭來說，不論是圓螺紋形式還是偏梯形螺紋形式，既使接頭的加工公差為零，接頭擰緊后，內、外螺紋之間都會產生一定的配合間隙，該間隙呈螺旋狀，可連通套管的內外空間，形成流體的泄漏通道，只有依靠螺紋脂填充，API螺紋才能起到密封作用。但是螺紋脂易于揮發變質，尤其是當井下溫度較高時，揮發和變質更快，這時其堵塞泄漏通道的作用顯著下降，當接頭內流體尤其是氣體的壓力較高時，API螺紋接頭很容易發生泄漏事故。
技術實現思路
本技術針對現有技術的不足，提供了一種能夠有效解決上述技術問題的具有螺紋牙型的油套管。為了解決上述技術問題，本技術通過下述技術方案得以解決：一種具有螺紋牙型的油套管，包括管體、油管接箍，所述管體與所述油管接箍配合旋接為一體且連接后整體呈平齊狀態，所述管體與所述油管接箍的配合旋接面上形成有螺紋部分，所述螺紋部分為偏梯形螺紋，且螺紋部分上開有承載面角度和導向面角度，所述螺紋部分的承載面角度為3°、導向面角度為10°，所述管體與所述油管接箍的密封緊固面上形成有扭矩臺肩部分，所述扭矩臺肩部分與所述管體的徑向夾角為-15°。所述螺紋部分上形成有金屬密封面，所述螺紋部分的金屬密封面呈徑向密封。所述螺紋部分的金屬密封面的徑向密封可為錐面/錐面、錐面/球面、柱面/球面、柱面/柱面、球面/球面中的任一種結構形式。所述螺紋部分的規格為2—3/8″—2/8″8牙/英寸；3—1/2″—41/2″6牙/英寸；5″以上5牙/英寸。所述螺紋部分的外表面上形成有磷化層或鍍銅層。有益效果：本技術與現有技術相比較，其具有以下有益效果：本技術具有螺紋牙型的油套管把連接功能和密封功能分開，通過螺紋部分的承載面與導向面來減少各種粘扣現象，同時螺紋部分的金屬密封面與扭矩臺肩部分配合加強密封效果，即使在彎曲及復合載荷作用下，仍可提供優異的氣密性，經過重復不斷的上卸扣，密封性能依然良好。上述說明僅是本技術技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本技術的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本技術的上述和其他目的、特征和優點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。附圖說明圖1為具有螺紋牙型的油套管的示意圖；圖2為具有螺紋牙型的油套管的性能示意圖。圖3為具有螺紋牙型的油套管的螺紋部分的接觸壓力分布圖。具體實施方式如圖1、2所示，一種具有螺紋牙型的油套管，包括管體1、油管接箍4，管體1與油管接箍4配合旋接為一體且連接后整體呈平齊狀態，保證了連接后強度達到或超過管體，同時有效地減少了氣體或液體在管道內的紊流現象，減少了能量的損失，管體1與油管接箍4的配合旋接面上形成有螺紋部分2，螺紋部分2為偏梯形螺紋，且螺紋部分2上開有承載面角度和導向面角度，螺紋部分2的承載面角度為3°、導向面角度為10°，選擇承載面角3°、導向面角10°的螺紋部分2可以保證接頭不發生脫扣失效，從而充分發揮出螺紋材料的潛力，滿足連接強度的要求，螺紋部分2不但具有較高的連接強度，而且便于加工和檢測，從而可降低接頭的成本，具體地，螺紋部分2的規格為2—3/8″—2/8″8牙/英寸；3—1/2″—41/2″6牙/英寸；5″以上5牙/英寸，改善各牙螺紋的受力不均勻問題，使得螺紋部分2的接頭在拉伸載荷作用下，各牙螺紋受力比較均勻，從而優化螺紋部分2的接頭，螺紋部分2的外表面上形成有磷化層或鍍銅層，對提高螺紋部分2的抗腐蝕能力有利，螺紋部分2上形成有金屬密封面，螺紋部分2的金屬密封面呈徑向密封，螺紋部分2的金屬密封面的徑向密封可為錐面/錐面、錐面/球面、柱面/球面、柱面/柱面、球面/球面中的任一種結構形式，以Φ177.8mm×9.19mm的N80鋼級套管為例，建立計算模型，研究在密封結構分別為錐面/錐面、錐面/球面、柱面/球面的情況下，金屬密封面上的接觸壓力分布情況，接頭按位置控制上扣，上扣時假設螺紋部分2的徑向過盈量為0.16mm，扭矩臺肩部分3的軸向過盈量為0.05mm，主密封面的徑向過盈量為0.12mm，其中錐面/錐面、錐面/球面結構中錐面的錐度1:10，錐面/球面、柱面/球面結構中球面的半徑R＝7mm。上扣后繼續施加拉伸載荷P，P的大小通過下式給出:P＝0.8σsA＝0.8×σs×π(D2-d2)÷4＝2150kN式中σs——套管屈服強度，552MpaD——管體外徑，177.8mmd——管體內徑，159.42mm在上扣、上扣+拉伸載荷情況下，錐面/錐面、錐面/球面、柱面/球面上的接觸壓力分布情況如圖3所示。根據螺紋部分2的接頭密封機理，金屬密封面上的接觸壓力越高、接觸面積越寬，則對接頭的密封越有利，若選擇錐面/錐面形式，則接觸面積較寬，在同樣的接觸壓力下可獲得較好的密封效果，從這個角度講，錐面/錐面形式有利于得到更好的密封性能。進一步，管體1與油管接箍4的密封緊固面上形成有扭矩臺肩部分3，扭矩臺肩部分3與管體1的徑向夾角為-15°，提高了螺紋部分2的接頭復合承載能力；與常用的直角臺肩相比，反向臺肩具有更好的密封效果，在這種情況下裝配，反向臺肩處可以產生很高的接觸壓力，對Φ177.8×9.19mm的N80鋼級套管來說，此處的接觸壓力在800Mpa～1000Mpa之間，可起到很好的密封效果，與直角臺肩相比，反向臺肩在拉伸載荷下仍能保持較高的接觸壓力，而拉伸載荷是套管工作時最主要的載荷之一，在裝配后的螺紋部分2的接頭上施加軸向拉伸載荷，載荷值為管體1屈服強度的10～80％，每間隔10％加載一次，此時螺紋部分2的金屬密封面的錐面/錐面密封的接觸壓力基本不受軸向負荷的影響，而-15°的扭矩臺肩部分3在受軸向拉伸負荷后，其密封能力明顯優于直角臺肩，扭矩臺肩部分3可以吸收一部分上扣扭矩，使螺紋部分2的過盈量減小，從而減小了螺紋部分2的接頭擰緊后產生的有害周向應力，有利于降低螺紋部分2的接頭的應力水平，防止螺紋粘扣。上面所述的實施例僅僅是對本技術的優選實施方式進行描述，并非對本技術的構思和范圍進行限定。在不脫離本技術設計構思的前提下，本領域普通人員對本技術的技術方案做出的各種變型和改進，均應落入到本技術的保護范圍，本技術請求保護的
技術實現思路
，已經全部記載在權利要求書中。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有螺紋牙型的油套管，包括管體(1)、油管接箍(4)，所述管體(1)與所述油管接箍(4)配合旋接為一體且連接后整體呈平齊狀態，其特征在于，所述管體(1)與所述油管接箍(4)的配合旋接面上形成有螺紋部分(2)，所述螺紋部分(2)為偏梯形螺紋，且螺紋部分(2)上開有承載面角度和導向面角度，所述螺紋部分(2)的承載面角度為3°、導向面角度為10°，所述管體(1)與所述油管接箍(4)的密封緊固面上形成有扭矩臺肩部分(3)，所述扭矩臺肩部分(3)與所述管體(1)的徑向夾角為?15°。

【技術特征摘要】
1.一種具有螺紋牙型的油套管，包括管體(1)、油管接箍(4)，所述管體(1)與所述油管接箍(4)配合旋接為一體且連接后整體呈平齊狀態，其特征在于，所述管體(1)與所述油管接箍(4)的配合旋接面上形成有螺紋部分(2)，所述螺紋部分(2)為偏梯形螺紋，且螺紋部分(2)上開有承載面角度和導向面角度，所述螺紋部分(2)的承載面角度為3°、導向面角度為10°，所述管體(1)與所述油管接箍(4)的密封緊固面上形成有扭矩臺肩部分(3)，所述扭矩臺肩部分(3)與所述管體(1)的徑向夾角為-15°。2.根據權利要求1所述的具有螺紋牙型的油套管，其特征在于...

【專利技術屬性】
技術研發人員：謝娟，陳軍，黃春成，於春祥，周岳麟，
申請(專利權)人：太倉新寶誼鋼管制造有限公司，
類型：新型
國別省市：江蘇,32