油套管连接接头的制作方法

本实用新型属于石油管道技术领域，涉及一种油套管连接接头。

背景技术：

各种常规和非常规天然气均属重要的清洁能源，其开采方式是通过建设一个井、以建立天然气自地下输出的通道，其井深可达数百至数千米不等，主要由单根长约10m的石油套管和石油油管、以螺纹连接的方式形成的整个石油套管管柱和石油油管管柱构成；该油套管的管柱既需要承受拉伸、压缩、弯曲、内压、外压等多种载荷，而且还会有不同的温度和腐蚀条件，因此尤对其最薄弱的接头部位提出了极高的要求。通常，油套管接头采用的是API螺纹接头，API螺纹接头是美国石油学会标准提出的螺纹接头，其结构上仅含有圆锥螺纹，具体地又分为API NU螺纹接头、API EU螺纹接头、API STC螺纹接头、API LC螺纹接头和API BC螺纹接头，这些接头普遍存在气密封性能很低、连接稳定性较差等问题，而且其中的API NU螺纹接头、API STC螺纹接头和API LC螺纹接头还存在连接强度偏低的问题，所以API接头无法满足气井的服役条件。为此，国内外油套管厂家纷纷开始研究高气密性的特殊螺纹接头，通过优化螺纹齿形设计、增设金属过盈密封结构和螺纹拧接控制台肩等措施，使得该类型的特殊螺纹接头能具有优良的性能，以应对气井建设的需要。

技术实现要素：

本实用新型针对上述问题，提供一种油套管连接接头，该接头性能优良，密封性好。

按照本实用新型的技术方案：一种油套管连接接头，包括螺纹接头本体，所述螺纹接头本体包括相互配合连接的接箍与管体，其特征在于：所述接箍内壁中间位置设有一凸台，凸台两侧分别设置连接部，所述连接部包括沿凸台向外依次设置的接箍台肩面、接箍密封面一、接箍圆柱面、接箍密封面二及接箍螺纹；所述管体的连接端依次设有管体台肩面、管体密封面一、管体第一圆柱面、管体密封面二、管体第二圆柱面及管体螺纹；接箍与管体配合连接时，接箍台肩面与管体台肩面抵靠接触，接箍密封面一与管体密封面一抵靠接触，接箍圆柱面与管体第一圆柱面之间形成环状空隙，接箍密封面二与管体密封面二抵靠接触，接箍螺纹与管体螺纹相啮合连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述接箍台肩面与接箍密封面一之间通过接箍过渡圆弧过渡连接；所述管体台肩面、管体密封面一之间通过管体过渡圆弧过渡连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述接箍密封面一、管体密封面一均为圆锥密封面。

作为本实用新型的进一步改进，所述接箍密封面二为回转圆弧面，管体密封面二为圆锥面。

作为本实用新型的进一步改进，所述接箍螺纹为大致呈梯形状的圆锥形内螺纹，管体螺纹为大致呈梯形状的圆锥形外螺纹，接箍螺纹与管体螺纹啮合后，接箍螺纹的齿根圆周表面与管体螺纹的齿顶圆周表面之间形成空隙，接箍螺纹与管体螺纹两者沿轴向相互配合的牙型的承受拉伸载荷端相互抵靠、另一端形成间隙。

本实用新型的技术效果在于：本实用新型产品设计构思巧妙合理，由于采用双重过盈密封结构，密封可靠，具有连接稳定、高气密性、高连接强度、高抗压缩性、高抗扭转性等优良性能。

附图说明

图1为本实用新型的油套管接头的结构示意图。

图2为图1中A处放大示意图。

图3为管体结构示意图。

图4为图3中B处放大示意图。

图5为图1的密封面和台肩面过盈配合的放大图。

图6为图1的螺纹啮合的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的说明。

图1~6中，包括螺纹接头本体1、接箍2、接箍台肩面3、拉伸侧4、接箍螺纹5、6、管体台肩面7、管体螺纹8、管体9、接箍密封面一10、接箍过渡圆弧11、接箍圆柱面12、接箍密封面二13、压缩侧14、管体过渡圆弧15、管体密封面一16、管体第一圆柱面17、管体密封面二18、管体第二圆柱面19、第一过盈20、第二过盈21、第三过盈22等。

如图1~6所示，本实用新型是一种油套管连接接头，包括螺纹接头本体1，所述螺纹接头本体1包括相互配合连接的接箍2与管体9，所述接箍2内壁中间位置设有一凸台，凸台两侧分别设置连接部，所述连接部包括沿凸台向外依次设置的接箍台肩面3、接箍密封面一10、接箍圆柱面12、接箍密封面二13及接箍螺纹5；所述管体9的连接端依次设有管体台肩面7、管体密封面一16、管体第一圆柱面17、管体密封面二18、管体第二圆柱面19及管体螺纹8；接箍2与管体9配合连接时，接箍台肩面3与管体台肩面7抵靠接触，接箍密封面一10与管体密封面一16抵靠接触，接箍圆柱面12与管体第一圆柱面17之间形成环状空隙，接箍密封面二13与管体密封面二18抵靠接触，接箍螺纹5与管体螺纹8相啮合连接。

接箍台肩面3与接箍密封面一10之间通过接箍过渡圆弧11过渡连接；所述管体台肩面7、管体密封面一16之间通过管体过渡圆弧15过渡连接。

接箍密封面一10、管体密封面一16均为圆锥密封面。

接箍密封面二13为回转圆弧面，管体密封面二18为圆锥面。

接箍螺纹5为大致呈梯形状的内螺纹，管体螺纹8为大致呈梯形状的外螺纹，接箍螺纹5与管体螺纹8啮合后，接箍螺纹5的齿根圆周表面与管体螺纹8的齿顶圆周表面之间形成间隙，接箍螺纹5与管体螺纹8两者沿轴向相互配合的牙型一端4相互抵靠、另一端14形成间隙。

接箍台肩面3与管体台肩面7之间形成第一过盈20，接箍密封面一10与管体密封面一16之间形成第二过盈21，接箍密封面二13与管体密封面二18之间形成第三过盈22。

本实用新型产品在工作时，接箍2上凸台两侧分别与一个管体9相连接，为此，接箍螺纹5和管体螺纹8通过将螺纹齿形的拉伸侧4的半角由正值改变为负值，可以使其在承受轴向拉伸载荷时对螺纹接头本体1所产生的径向效应由管体9和接箍2二者互相分离转为互相锁紧，从而提高其螺纹接头本体1的连接强度和密封性能；由此确定本实用新型管体螺纹8和管体9承受拉伸载荷侧的齿形半角为-1~-6°、承受压缩载荷侧的齿形半角为10~25°，相应的螺纹齿高为0.75~2.35mm、内外螺纹的齿高差为0.05~0.25mm、螺距为8~3.5扣/吋、锥度为1∶10~1∶4。

本实用新型的的金属过盈密封结构为双点式密封，其中一处由接箍密封面一10和管体密封面一16构成、另一处由接箍密封面二13和管体密封面二18构成，两个密封处均设置了过盈量；其金属过盈密封面一处的接箍密封面一10和管体密封面一16的锥度均为65%~125%、二者的径向过盈量（直径）为0.42~0.82mm，其金属过盈密封面二处的管体密封面二18的锥度为35%~50%、接箍密封面二13的圆弧半径为R3.50~10.0mm、二者的径向过盈量（直径）为0.18~0.50mm；管体密封面一16与管体台肩面7间的管体过渡圆弧15的半径为R0.60~1.30mm、接箍密封面一10与接箍台肩面3间的接箍过渡圆弧11的半径为R0.40~1.10mm，二者过渡圆弧半径间的差值为0.10~0.50mm；管体密封面一16与管体密封面二18间以管体第一圆柱面17相连，接箍密封面一10与接箍密封面二13间以接箍圆柱面12相连。

本实用新型产品中的接箍台肩面3和管体台肩面7与各自轴线（正向）间的夹角（台肩面角）为65~85°。其相应的管体台肩面夹角与外螺纹拉伸侧齿形面与轴线（正向）夹角二者之差为-5~-30°；该夹角差呈负值，表示在拧紧及承受拉伸或压缩载荷时、本实用新型的的管体9与接箍2间的密封结构部位一（即接箍密封面一10和管体密封面一16间）在径向上会产生锁紧效应，这有利于提高本实用新型产品的密封性能。