專利名稱：一種熱采井用套管螺紋連接結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種熱采井套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，主要應用于石油工業(yè)熱采井套管螺紋連接技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
稠油在我國石油產(chǎn)量中占有相當?shù)谋戎?，目前熱采井多采用注蒸汽開采方式，注蒸汽開采包括注蒸汽、燜井、放噴、投產(chǎn)四個階段，初始加熱階段，套管材料受軸向壓縮載荷，并在一定的溫度下達到屈服；進一步加熱過程中產(chǎn)生塑性變形；溫度恒定時，材料發(fā)生應力松弛；冷卻過程中，軸向應力由壓縮載荷轉(zhuǎn)變?yōu)槔燧d荷，進一步冷卻產(chǎn)生拉伸塑性變形。套管損壞問題在稠油開采過程中普遍存在，特別在螺紋絲扣處，經(jīng)常發(fā)生螺紋泄漏。目前熱采井大部分采用偏梯形螺紋接頭，由于偏梯形螺紋接頭蒸汽密封效果差，且由于螺紋 過盈量較大，螺紋根部應力水平高，在拉伸和壓縮交變載荷作用下極易發(fā)生損壞，因此熱采井用套管對連接強度、抗壓縮強度及密封性能均提出很高的要求。因此，為延長熱采井套管壽命，提高稠油油藏勘探開發(fā)效益，迫切需要連接強度、抗壓縮強度和密封性能優(yōu)良且成本較低的熱采井用套管螺紋接頭。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是為了延長熱采井套管壽命，提高稠油油藏勘探開發(fā)效益，而提出的一種連接強度、抗壓縮強度和密封性能優(yōu)良且成本較低的熱采井用套管螺紋連接結(jié)構(gòu)。本實用新型采用接箍式連接，在接箍上設有母螺紋，在管體上設有公螺紋。接箍母螺紋是由內(nèi)螺紋、密封斜面、圓柱段和直角臺肩依次排布組成，管體公螺紋是由外螺紋、密封斜面、圓柱段和端面直角臺肩；接箍的內(nèi)螺紋、密封斜面、圓柱段和直角臺肩與管體的外螺紋、密封斜面、圓柱段和端面直角臺肩形成一一對應關(guān)系。上述方案還包括接箍母螺紋的密封斜面和管體上公螺紋的密封斜面與軸線方向呈15° 20°角。在接箍的外螺紋和管體的內(nèi)螺紋均為偏梯形螺紋，螺距選擇5牙/in，螺紋錐度為I :16，螺紋的承載面角選擇+3°，導向面角選擇為10°。在接箍和管體上的圓柱段為間隙配合，間隙大小為O. 4mm-0. 8mm。本實用新型結(jié)構(gòu)吸收了接箍式、直角臺肩、小斜面密封等結(jié)構(gòu)的優(yōu)點，與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有顯著進步，具體表現(xiàn)在以下幾個方面I)設計了接箍式結(jié)構(gòu)，增加接頭的連接強度；2)設計了直角臺肩結(jié)構(gòu)，直角臺肩能夠承擔更大壓縮載荷，提高了套管接頭的抗壓縮能力；3)設計了小斜面密封結(jié)構(gòu)，提高了套管接頭的密封能力，并分擔直角臺肩承受壓縮載荷；[0012]4)設計套管和接箍上加工偏梯形螺紋，不需要改變刀具，采用現(xiàn)有的偏梯形螺紋刀具可以滿足，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。

圖I現(xiàn)有的偏梯形螺紋接頭配合結(jié)構(gòu)示意圖圖2本實用新型螺紋接頭配合結(jié)構(gòu)示意圖圖3本實用新型外螺紋端結(jié)構(gòu)放大示意圖圖4本實用新型內(nèi)螺紋端結(jié)構(gòu)放大示意圖圖5本實用新型螺紋結(jié)構(gòu)放大示意圖圖中I是接箍母螺紋端，2是接箍母螺紋的內(nèi)螺紋，3是接箍母螺紋的密封斜面，4是接箍母螺紋的圓柱段，5是接箍母螺紋的直角臺肩，6是管體公螺紋端，7是管體公螺紋·的端面直角臺階，8是管體公螺紋的圓柱段，9是管體公螺紋的密封斜面，10管體公螺紋的外螺紋；M代表螺紋錐度為，K代表螺紋的承載面角，L代表螺紋的導向面角。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳述現(xiàn)行的偏梯形螺紋接頭配合結(jié)構(gòu)，僅有螺紋連接，中間沒有臺肩結(jié)構(gòu)和密封結(jié)構(gòu)(見圖I)。本實用新型的管體外螺紋端6和接箍內(nèi)螺紋端I配合形成連接(見圖2)。在管體公螺紋端6上依次有外螺紋10、密封斜面
9、圓柱段8、端部直角臺肩7(見圖3)。在接箍母螺紋端I上依次加工有內(nèi)螺紋2、密封斜面
3、圓柱面4、直角臺肩5 (見圖4)。螺紋螺距選擇5牙/in，螺紋錐度M為I :16，螺紋的承載面角K (是指螺紋承載面與垂直管體軸線的夾角)設定+3°，是指螺紋承載面與垂直管體軸線的夾角；導向面角L (是指螺紋導向面與垂直管體軸線的夾角)設定10° (見圖5)。兩組密封斜面配合，和端面直角臺肩7與直角臺肩5分別形成金屬過盈配合，兩組圓柱段形成間隙配合，間隙大小為O. 4mm-0. 8mm。
權(quán)利要求1.一種熱采井用套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，采用接箍式連接，在接箍上設有母螺紋，在套管管體上設有公螺紋，其特征在于接箍母螺紋是由內(nèi)螺紋、密封斜面、圓柱段和直角臺肩依次排布組成，管體公螺紋是由外螺紋、密封斜面、圓柱段和端面直角臺肩；接箍的內(nèi)螺紋、密封斜面、圓柱段和直角臺肩與管體的外螺紋、密封斜面、圓柱段和端面直角臺肩形成一一對應關(guān)系。
2.根據(jù)權(quán)利I要求所述熱采井用套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，其特征在于接箍母螺紋的密封斜面和管體上公螺紋的密封斜面與軸線方向呈15° 20°角。
3.根據(jù)權(quán)利I或2要求所述熱采井用套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在接箍的外螺紋和管體的內(nèi)螺紋均為偏梯形螺紋，螺距選擇5牙/in，螺紋錐度為I :16，螺紋的承載面角選擇+3° ,導向面角選擇為10°。
4.根據(jù)權(quán)利I或2要求所述熱采井用套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在接箍和管體上的圓柱段為間隙配合，間隙大小為O. 4mm-0. 8mm。
5.根據(jù)權(quán)利3要求所述熱采井用套管螺紋連接結(jié)構(gòu)，其特征在于在接箍和管體上的圓柱段為間隙配合，間隙大小為O. 4mm-0. 8mm。
專利摘要本實用新型涉及石油工業(yè)的一種熱采井套管螺紋連接結(jié)構(gòu)。它采用接箍式連接，在接箍上設有母螺紋，在套管管體上設有公螺紋，接箍母螺紋是由內(nèi)螺紋、密封斜面、圓柱段和直角臺肩依次排布組成，管體公螺紋是由外螺紋、密封斜面、圓柱段和端面直角臺肩；接箍的內(nèi)螺紋、密封斜面、圓柱段和直角臺肩與管體的外螺紋、密封斜面、圓柱段和端面直角臺肩形成一一對應關(guān)系。本實用新型具有連接強度、抗壓縮強度和密封性能優(yōu)良且成本較低的特點，應用于注蒸汽熱采井工況中，可顯著提高熱采井套管螺紋連接的密封性能和抗壓縮性能。
文檔編號E21B17/08GK202689964SQ20122029515
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者賈江鴻, 陳明, 竇玉玲, 閆振來, 楊寧寧, 王光磊, 姬丙寅, 王緒華 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石化集團勝利石油管理局鉆井工藝研究院