一种接头双顶密封石油套管及接箍的制作方法

本发明涉及油田钻采开发，具体为一种接头双顶密封石油套管及接箍。

背景技术：

1、随着国家经济的高速发展，我国对石油的需求量也在不断增加，油田的钻采开发速度更是越来越快，开发难度越来越大，随着钻井向更深、水平段更长的井身结构的发展，由于石油管在入井时磨阻的增加对石油管螺纹提出更高的要求。

2、但是，传统的石油套管因壁厚薄接头无台阶面，无法与套管接箍台阶面形成双顶密封，在超深井、大位移水平井等需要进行旋转下套管或进行套管钻井等工况下使用时易出现胀扣、螺纹失效等风险。针对超深井复杂工况及特殊井套管钻井工况，亟需提高石油套管的管体及接箍螺纹接头的传扭性能与密封能力，避免在高扭矩工况下出现接头螺纹失效、胀扣、粘扣等风险引用；

3、因此需要对以上问题提出一种新的解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种接头双顶密封石油套管及接箍，以解决现有的问题上述背景技术中提出技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种接头双顶密封石油套管，包括双顶密封石油套管，所述双顶密封石油套管包括管体和公螺纹，所述管体为同轴同心的中间细两端粗的空心圆管，所述管体包括两个外径、壁厚和长度相同短管和一根长圆空管，所述长圆空管的两端外侧通过摩擦焊接的方式连接有短管，所述管体，所述短管的外侧车加工有公螺纹。

3、优选的，所述长圆空管的外径计算公式为：

4、d1-2*h1+2*h0

5、式中：d1为短管的外径，h1为短管的壁厚，h0为长圆空管的壁厚。

6、优选的，所述管体的加工过程中h0<h1、l0<l01，其中l0为短管的长度，l01为长圆空管的长度。

7、优选的，所述长圆空管与短管的通过摩擦焊接的方式连接后倒角处理，倒角值为c0，所述c0至少包括18度。

8、优选的，所述公螺纹为锥形螺纹，所述公螺纹靠近长圆空管的一端为大端，所述公螺纹远离长圆空管的一端为小端；

9、所述公螺纹其小端螺纹牙大径为f1，其大端螺纹牙大径为e1，其长度为l1；

10、所述大端外径的根部留有退刀槽，且所述退刀槽加工为应力槽，避免螺纹接头应力集中；

11、且d1>e1>b1>f1，其中所述b1为应力槽的直径。

12、优选的，所述管体的两端外侧设置有第一台肩，所述第一台肩与管体之间设计有轴线夹角为c0的第一斜面，所述第一斜面用于减小套管下入及旋转过程中的阻力。

13、一种接箍，用于上述的一种接头双顶密封石油套管：包括接箍主体，所述接箍主体包括母螺纹、第二台肩；

14、所述接箍主体为中空管体，其外径为d2，长度为l2，所述接箍主体的两端开设有母螺纹，所述母螺纹的扣长为12，所述接箍主体的外侧开设有第二台肩

15、优选的，所述母螺纹为锥形螺纹，所述母螺纹远离第二台肩的一端为大径，所述母螺纹靠近第二台肩的一端为小径，所述母螺纹大径螺纹牙小径为e2，所述母螺纹小径螺纹牙小径为f2，所述母螺纹根部留退刀槽，所述退刀槽加工为直径为b2的应力槽，避免螺纹接头应力集中，且d2>e2>b2>f2。

16、优选的，所述母螺纹前端台阶面加工为角度为c2的第三斜面，所述第二斜面与第三斜面配合对接，所述第二斜面与第三斜面为配合关系，所述c2与c1角度数值相同。

17、优选的，当管体与接箍主体配合时，所述接箍主体母螺纹端内部近中心位置的台阶面与公螺纹外侧端面形成第一密封面mf2，所述所述接箍主体母螺纹外侧端面与公螺纹根部的台阶面形成第二密封面mf1，所述第一密封面与第二密封面实现了较高的传扭与密封性能。

18、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

19、本发明通过结构的设计实现了石油套管双顶密封扣，可满足在超深井、大位移水平井等需要进行旋转下套管或进行套管钻井等工况下使用，该石油套管的管体及接箍螺纹接头具有更高的传扭性能与密封能力，避免在高扭矩工况下出现接头螺纹失效、胀扣、粘扣等风险。

技术特征：

1.一种接头双顶密封石油套管，其特征在于：包括双顶密封石油套管（1），所述双顶密封石油套管（1）包括管体（11）和公螺纹（12），所述管体（11）为同轴同心的中间细两端粗的空心圆管，所述管体（11）包括两个外径、壁厚和长度相同短管和一根长圆空管，所述长圆空管的两端外侧通过摩擦焊接的方式连接有短管，所述管体（11），所述短管的外侧车加工有公螺纹（12）。

2.根据权利要求1所述的一种接头双顶密封石油套管，其特征在于：所述长圆空管的外径计算公式为：

3.根据权利要求2所述的一种接头双顶密封石油套管，其特征在于：所述管体（11）的加工过程中h0<h1、l0<l01，其中l0为短管的长度，l01为长圆空管的长度。

4.根据权利要求3所述的一种接头双顶密封石油套管，其特征在于：所述长圆空管与短管的通过摩擦焊接的方式连接后倒角处理，倒角值为c0，所述c0至少包括18度。

5.根据权利要求4所述的一种接头双顶密封石油套管及接箍，其特征在于：所述公螺纹（12）为锥形螺纹，所述公螺纹（12）靠近长圆空管的一端为大端，所述公螺纹（12）远离长圆空管的一端为小端；

6.根据权利要求1所述的一种接头双顶密封石油套管，其特征在于：所述管体（11）的两端外侧设置有第一台肩（13），所述第一台肩（13）与管体（11）之间设计有轴线夹角为c0的第一斜面，所述第一斜面用于减小套管下入及旋转过程中的阻力。

7.一种接箍，用于上述权利要求1-6任意一项所述的一种接头双顶密封石油套管，其特征在于：包括接箍主体（2），所述接箍主体（2）包括母螺纹（21）、第二台肩（22）；

8.根据权利要求7所述的一种接头双顶密封石油套管及接箍，其特征在于：所述母螺纹（21）为锥形螺纹，所述母螺纹（21）远离第二台肩（22）的一端为大径，所述母螺纹（21）靠近第二台肩（22）的一端为小径，所述母螺纹（21）大径螺纹牙小径为e2，所述母螺纹（21）小径螺纹牙小径为f2，所述母螺纹（21）根部留退刀槽，所述退刀槽加工为直径为b2的应力槽，避免螺纹接头应力集中，且d2>e2>b2>f2。

9.根据权利要求8所述的一种接头双顶密封石油套管及接箍，其特征在于：所述母螺纹（21）前端台阶面加工为角度为c2的第三斜面，所述第二斜面与第三斜面配合对接，所述第二斜面与第三斜面为配合关系，所述c2与c1角度数值相同。

技术总结
本发明公开了一种接头双顶密封石油套管及接箍，涉及油田钻采开发技术领域。本发明包括双顶密封石油套管，所述双顶密封石油套管包括管体和公螺纹，所述管体为同轴同心的中间细两端粗的空心圆管，所述管体包括两个外径、壁厚和长度相同短管和一根长圆空管，所述长圆空管的两端外侧通过摩擦焊接的方式连接有短管，所述管体，所述短管的外侧车加工有公螺纹。本发明可满足在超深井、大位移水平井等需要进行旋转下套管或进行套管钻井等工况下使用，该石油套管的管体及接箍螺纹接头具有更高的传扭性能与密封能力，避免在高扭矩工况下出现接头螺纹失效、胀扣、粘扣等风险。

技术研发人员：左雪情
受保护的技术使用者：沧州冀安管道装备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15