專利名稱：頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及范圍為完井生產(chǎn)管柱， 具體的說，是一種保證頁巖氣開發(fā)用滿足高抗扭矩、高壓縮，大彎曲、低壓氣密封的適用于套管的螺紋接頭。
背景技術(shù)：
中國頁巖氣儲量，占到國內(nèi)天然氣的1/3。開發(fā)頁巖氣用螺紋接頭在井下，要能承受大的彎曲(20° /30m)和高的壓裂壓力及滿足水平井的高抗扭和高抗壓縮。目前采用的API螺紋接頭，無法滿足高抗扭和壓縮及彎曲條件下的低壓氣密封；傳統(tǒng)特殊螺紋接頭雖密封穩(wěn)定、具有抗粘扣和過扭矩及壓縮性能優(yōu)異的特點，但加工成本高，接箍與外螺紋配合形成獨立密封面和臺肩，外螺紋工廠端與現(xiàn)場端管端對頂，形成密封及臺肩，上卸扣過程中臺肩易劃傷，彎曲條件下密封效果差，與API螺紋互換性差，與現(xiàn)有井下工具連接需轉(zhuǎn)換接頭。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有API螺紋接頭，無法滿足高抗扭和壓縮及彎曲條件下的低壓氣密封的要求且加工成本高、上卸扣過程中易劃傷、與API螺紋互換性差的技術(shù)問題，本實用新型提供一種頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭，能夠滿足高抗扭和壓縮及彎曲條件下的低壓氣密封的要求，且與井下工具接頭有良好的互換性。本實用新型的技術(shù)解決方案是一種頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭，包括工廠端、現(xiàn)場端及接箍，所述接箍的內(nèi)壁設(shè)置有偏梯形接箍內(nèi)螺紋，所述工廠端外側(cè)設(shè)置有偏梯形工廠端外螺紋，所述現(xiàn)場端外側(cè)設(shè)置有偏梯形現(xiàn)場端外螺紋，所述工廠端通過工廠端外螺紋和接箍內(nèi)螺紋與接箍形成螺紋連接，所述現(xiàn)場端通過現(xiàn)場端外螺紋和接箍內(nèi)螺紋與接箍形成螺紋連接，其特征在于所述工廠端與現(xiàn)場端的接觸端面由外向內(nèi)依次形成工廠端副臺肩13、工廠端密封錐面12以及工廠端主臺肩14，所述工廠端密封錐面12的中部為密封球面；所述現(xiàn)場端與工廠端的接觸端面由外到內(nèi)依次形成現(xiàn)場端副臺肩23、現(xiàn)場端密封錐面22以及現(xiàn)場端主臺肩24;所述工廠端主臺肩與現(xiàn)場端主臺肩構(gòu)成圓環(huán)面配合，所述工廠端副臺肩與現(xiàn)場端副臺肩構(gòu)成圓環(huán)面配合，所述工廠端密封錐面與現(xiàn)場端密封錐面形成球面對錐面的主密封。上述工廠端主臺肩高度H為2 3mm,所述工廠端副臺肩高度HF為2 3mm,所述工廠端密封錐面的密封球面半徑R為30 50mm，所述工廠端密封錐面與水平方向的夾角Qg為20 30°，所述現(xiàn)場端密封錐面與水平方向的夾角Q為15 25。，所述現(xiàn)場端副臺肩端面與現(xiàn)場端主臺肩端面的距離L為8 11_，所述工廠端主臺肩與現(xiàn)場端主臺肩形成球面對錐面的密封位置與現(xiàn)場端主臺肩端面的距離B為3 6_。上述接箍內(nèi)螺紋和工廠端與現(xiàn)場端的接觸面上均進(jìn)行磷化處理形成磷化鍍層，所述磷化鍍層厚度20 30um。上述現(xiàn)場端外螺紋以及工廠端外螺紋上涂抹有API螺紋脂。本實用新型的有益效果I、本實用新型采用工廠端外螺紋內(nèi)壁加工形成臺肩和密封面與現(xiàn)場端外螺紋外壁錐面密封配合，消除接箍臺肩，與傳統(tǒng)特殊螺紋比較降低接箍長度和壁厚；主臺肩具有抗壓縮和過扭矩能力；副臺肩具有抵抗過扭矩和高壓縮能力；工廠端密封錐面與現(xiàn)場端密封錐面形成球面對錐面的主密封，可滿足彎曲條件下密封效果。2、密封導(dǎo)向角度控制在20 30°，使得上扣過程中，現(xiàn)場端錐面密封順利導(dǎo)入，滿足經(jīng)濟性和頁巖氣開發(fā)需要的可靠性。2、本實用新型螺紋采用API偏梯螺紋與井下工具接頭有良好的互換性。·以下結(jié)合附圖
和具體實施方式
對本實施方式做進(jìn)一步說明。圖I是本實用新型螺紋接頭上扣裝配圖；圖2是本實用新型工廠端外螺紋接頭結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型現(xiàn)場端外螺紋接頭結(jié)構(gòu)示意圖；附圖標(biāo)記1-工廠端，2-接箍，3-現(xiàn)場端，11-工廠端外螺紋，12-工廠端密封錐面，13-工廠端副臺肩，14-工廠端主臺肩，21-現(xiàn)場端外螺紋，22-現(xiàn)場端密封錐面，23-現(xiàn)場端副臺肩，24-現(xiàn)場端主臺肩。
具體實施方式
一種頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭，包括工廠端、現(xiàn)場端及接箍，接箍的內(nèi)壁設(shè)置有偏梯形接箍內(nèi)螺紋，工廠端外側(cè)設(shè)置有偏梯形工廠端外螺紋，現(xiàn)場端外側(cè)設(shè)置有偏梯形現(xiàn)場端外螺紋，工廠端通過工廠端外螺紋和接箍內(nèi)螺紋與接箍螺紋連接，現(xiàn)場端通過現(xiàn)場端外螺紋和接箍內(nèi)螺紋與接箍螺紋連接，工廠端與現(xiàn)場端的接觸面從接箍到螺紋接頭中心軸線方向依次形成工廠端副臺肩13、工廠端密封錐面12以及工廠端主臺肩14，工廠端密封錐面中有一段為密封球面；現(xiàn)場端與工廠端的接觸面從接箍到螺紋接頭中心軸線方向依次形成現(xiàn)場端副臺肩23、現(xiàn)場端密封錐面22以及現(xiàn)場端主臺肩24，工廠端主臺肩與現(xiàn)場端主臺肩圓環(huán)面配合，工廠端副臺肩與現(xiàn)場端副臺肩圓環(huán)面配合，所述工廠端密封錐面與現(xiàn)場端密封錐面形成球面對錐面的主密封。工廠端/現(xiàn)場端主臺肩高度H為2 3mm，工廠端/現(xiàn)場端副臺肩高度HF為2 3mm,密封球面半徑R為30 50mm,工廠端密封錐面與水平方向的夾角Qg為20 30° ,現(xiàn)場端密封錐面與水平方向的夾角Q為15 25°，現(xiàn)場端副臺肩端面與現(xiàn)場端主臺肩端面的距離L為8 11_，工廠端主臺肩與現(xiàn)場端主臺肩形成球面對錐面的密封位置與現(xiàn)場端主臺肩端面的距離B為3 6mm。接箍與管體同鋼級或高一個鋼級，接箍的內(nèi)螺紋及工廠端內(nèi)壁采用磷化處理，鍍層厚度2(T30um。上扣時兩端均勻涂抹API螺紋脂，夾持接箍工廠端上扣依據(jù)API偏梯形螺紋規(guī)定，按位置控制上扣。接箍長度比API規(guī)定少25. 4mm即減去J值；工廠端上扣至三角形標(biāo)記底邊，現(xiàn)場端上扣至三角形標(biāo)記底邊以上，通過管端錐面配合順利定位導(dǎo)入工廠端 內(nèi)壁，上扣至臺肩扭矩出現(xiàn)。
權(quán)利要求1.一種頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭，包括工廠端、現(xiàn)場端及接箍，所述接箍的內(nèi)壁設(shè)置有偏梯形接箍內(nèi)螺紋，所述工廠端外側(cè)設(shè)置有偏梯形工廠端外螺紋，所述現(xiàn)場端外側(cè)設(shè)置有偏梯形現(xiàn)場端外螺紋，所述工廠端通過工廠端外螺紋和接箍內(nèi)螺紋與接箍形成螺紋連接，所述現(xiàn)場端通過現(xiàn)場端外螺紋和接箍內(nèi)螺紋與接箍形成螺紋連接，其特征在于所述工廠端與現(xiàn)場端的接觸端面由外向內(nèi)依次形成工廠端副臺肩(13)、工廠端密封錐面(12)以及工廠端主臺肩(14)，所述工廠端密封錐面(12)的中部為密封球面； 所述現(xiàn)場端與工廠端的接觸端面由外到內(nèi)依次形成現(xiàn)場端副臺肩(23)、現(xiàn)場端密封錐面(22)以及現(xiàn)場端主臺肩(24)； 所述工廠端主臺肩與現(xiàn)場端主臺肩構(gòu)成圓環(huán)面配合，所述工廠端副臺肩與現(xiàn)場端副臺肩構(gòu)成圓環(huán)面配合，所述工廠端密封錐面與現(xiàn)場端密封錐面形成球面對錐面的主密封。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭，其特征在于所述工廠端主臺肩高度(H)為2 3mm，所述工廠端副臺肩高度(HF)為2 3mm，所述工廠端密封錐面的密封球面半徑(R)為30 50mm,所述工廠端密封錐面與水平方向的夾角(Qg)為20 30° ,所述現(xiàn)場端密封錐面與水平方向的夾角(Q)為15 25°，所述現(xiàn)場端副臺肩端面與現(xiàn)場端主臺肩端面的距離(L)為8 11mm，所述工廠端主臺肩與現(xiàn)場端主臺肩形成球面對錐面的密封位 置與現(xiàn)場端主臺肩端面的距離(B)為3 6mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭，其特征在于所述接箍內(nèi)螺紋和工廠端與現(xiàn)場端的接觸面上均進(jìn)行磷化處理形成磷化鍍層，所述磷化鍍層厚度20 30um。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的所述的頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭，其特征在于所述現(xiàn)場端外螺紋以及工廠端外螺紋上涂抹有API螺紋脂。
專利摘要本實用新型涉及一種頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭，包括工廠端、現(xiàn)場端及接箍，其工廠端主臺肩與現(xiàn)場端主臺肩構(gòu)成圓環(huán)面配合，其工廠端副臺肩與現(xiàn)場端副臺肩構(gòu)成圓環(huán)面配合，其工廠端密封錐面與現(xiàn)場端密封錐面形成球面對錐面的主密封。本實用新型解決了現(xiàn)有API螺紋接頭，無法滿足高抗扭和壓縮及彎曲條件下的低壓氣密封的要求且加工成本高、上卸扣過程中易劃傷、與API螺紋互換性差的技術(shù)問題，提供一種頁巖氣開發(fā)用螺紋接頭，能夠滿足高抗扭和壓縮及彎曲條件下的低壓氣密封的要求，且與井下工具接頭有良好的互換性。
文檔編號E21B17/08GK202706942SQ20122029908
公開日2013年1月30日 申請日期2012年6月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月25日
發(fā)明者王建東, 楊力能 申請人:西安三環(huán)科技開發(fā)總公司, 中國石油集團石油管工程技術(shù)研究院