一種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種石油鉆具用螺紋結(jié)構(gòu)，特別是一種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國石油鉆具制造行業(yè)普遍采用API標(biāo)準(zhǔn)系列螺紋，近年來，隨著鉆井速度的不斷加快，各種井下工具陸續(xù)使用，由于各工具的使用要求，要求研發(fā)承受扭矩更大、密封性能更好的的非標(biāo)螺紋，在此基礎(chǔ)上各種特殊螺紋層出不窮，推進(jìn)了鉆具產(chǎn)品技術(shù)性能的提高和改進(jìn)。
[0003]因部分特殊鉆具在鉆具壁中有一條平行于水眼的過流通道，該通道穿透螺紋臺肩面。這樣的鉆具互相連接時，需要研制一種環(huán)空和水眼雙向密封螺紋。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有鉆具螺紋承受扭矩小、密封性能差的問題。
[0005]為此，本發(fā)明提供了一種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)和外螺紋結(jié)構(gòu)，所述外螺紋結(jié)構(gòu)包括加工在鉆具一端部外表面的外錐度螺紋，外錐度螺紋的末端為外螺紋直端段，外螺紋直端段的直徑與外錐度螺紋的最小直徑一致，所述鉆具一主體上開設(shè)有外螺紋臺肩，外螺紋臺肩和外錐度螺紋的根部之間是外螺紋圓柱密封段，且外螺紋圓柱密封段的直徑與外螺紋臺肩的內(nèi)徑一致，外螺紋圓柱密封段的直徑與外錐度螺紋的最大直徑一致；
所述內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)包括加工在鉆具二端部與外螺紋匹配的內(nèi)錐度螺紋，內(nèi)錐度螺紋的末端為內(nèi)螺紋圓柱密封段，內(nèi)螺紋圓柱密封段的直徑與內(nèi)錐度螺紋的最大直徑一致，內(nèi)螺紋圓柱密封段的底面為內(nèi)螺紋臺肩面，內(nèi)錐度螺紋的根部是內(nèi)螺紋根部臺肩，且內(nèi)螺紋根部臺肩的直徑與內(nèi)錐度螺紋的最小直徑一致。
[0006]所述外螺紋圓柱密封段的外表面開設(shè)有至少一條環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)套設(shè)有O型密封圈。
[0007]所述內(nèi)錐度螺紋和外錐度螺紋的錐度均為1:4或者1:6。
[0008]本發(fā)明的有益效果:原有的API系列螺紋，其密封方式是依靠臺肩密封，當(dāng)臺肩面有過水孔時，無法密封，本發(fā)明提供的這種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，采用O型圈密封水眼與臺肩面的過水孔，設(shè)計(jì)了一種新的螺紋密封方式。同時螺紋結(jié)構(gòu)為雙臺肩螺紋，并采用小錐度連接形式，要比現(xiàn)用接頭螺紋的接頭屈服扭矩提高10%?30%。
[0009]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
【附圖說明】
[0010]圖1是石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ] 圖2是外螺紋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]附圖標(biāo)記說明:1、外螺紋臺肩；2、外螺紋圓柱密封段；3、外錐度螺紋；4、外螺紋直端段；5、內(nèi)螺紋臺肩面；6、內(nèi)螺紋圓柱密封段；7、內(nèi)錐度螺紋；8、內(nèi)螺紋根部臺肩；9、鉆具一 ；10、鉆具二。
【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:
原有的API系列螺紋，其密封方式是依靠臺肩密封，當(dāng)臺肩面有過水孔時，無法密封，因此本發(fā)明提供了一種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)和外螺紋結(jié)構(gòu)，如圖2所示，所述外螺紋結(jié)構(gòu)包括加工在鉆具一端部外表面的外錐度螺紋3，外錐度螺紋3的末端為外螺紋直端段4，外螺紋直端段4的直徑與外錐度螺紋3的最小直徑一致，所述鉆具一主體上開設(shè)有外螺紋臺肩1，外螺紋臺肩I和外錐度螺紋3的根部之間是外螺紋圓柱密封段2，且外螺紋圓柱密封段2的直徑與外螺紋臺肩I的內(nèi)徑一致，外螺紋圓柱密封段2的直徑與外錐度螺紋3的最大直徑一致；
所述內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)包括加工在鉆具二端部與外螺紋匹配的內(nèi)錐度螺紋7，內(nèi)錐度螺紋7的末端為內(nèi)螺紋圓柱密封段6，內(nèi)螺紋圓柱密封段6的直徑與內(nèi)錐度螺紋7的最大直徑一致，內(nèi)螺紋圓柱密封段6的底面為內(nèi)螺紋臺肩面5，內(nèi)錐度螺紋7的根部是內(nèi)螺紋根部臺肩8，且內(nèi)螺紋根部臺肩8的直徑與內(nèi)錐度螺紋7的最小直徑一致。
[0015]需要特別說明的是，本發(fā)明提供的石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)是針對石油鉆具連接設(shè)計(jì)的，外螺紋結(jié)構(gòu)和內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)均為雙臺肩結(jié)構(gòu)，比現(xiàn)用接頭螺紋的接頭屈服扭矩提高10%?30%，具體的，如圖1所示，外螺紋結(jié)構(gòu)的頂端面和內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)內(nèi)端面為平面配合連接，內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)的頂端面與外螺紋結(jié)構(gòu)的臺肩面為平面配合連接，具體的，外錐度螺紋和內(nèi)錐度螺紋的牙型均為V-0.038R，且外錐度螺紋和內(nèi)錐度螺紋的螺紋圓柱面長于API標(biāo)準(zhǔn)螺紋圓柱面，可以提供更高的抗扭強(qiáng)度，更好的密封性，特別是特殊的井下工具提供更加可靠的密封性。
[0016]原有的API系列螺紋，其密封方式是依靠臺肩密封，當(dāng)臺肩面有過水孔時，無法密封，本發(fā)明提供的這種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，螺紋結(jié)構(gòu)為雙臺肩螺紋，并采用小錐度連接形式，要比現(xiàn)用接頭螺紋的接頭屈服扭矩提高10%?30%。
[0017]實(shí)施例2:
在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，如圖1和圖2所示，所述外螺紋圓柱密封段2的外表面開設(shè)有至少一條環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)套設(shè)有O型密封圈。本結(jié)構(gòu)采用O型圈密封水眼與臺肩面的過水孔，設(shè)計(jì)了一種新的螺紋密封方式，提供了更好的密封性，特別是特殊的井下工具提供更加可靠的密封性。
[0018]實(shí)施例3:
在實(shí)施例1或者實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，所述內(nèi)錐度螺紋7和外錐度螺紋3的錐度均為1:4或者1:6。采用小錐度連接形式，要比現(xiàn)用接頭螺紋的接頭屈服扭矩提高10% -30%。
[0019]原有的API系列螺紋，其密封方式是依靠臺肩密封，當(dāng)臺肩面有過水孔時，無法密封，本發(fā)明提供的這種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，采用O型圈密封水眼與臺肩面的過水孔，設(shè)計(jì)了一種新的螺紋密封方式。同時螺紋結(jié)構(gòu)為雙臺肩螺紋，并采用小錐度連接形式，要比現(xiàn)用接頭螺紋的接頭屈服扭矩提高10%?30%。
[0020]以上例舉僅僅是對本發(fā)明的舉例說明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的保護(hù)范圍的限制，凡是與本發(fā)明相同或相似的設(shè)計(jì)均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實(shí)施例沒有詳細(xì)敘述的部件和結(jié)構(gòu)屬本行業(yè)的公知部件和常用結(jié)構(gòu)或常用手段，這里不一一敘述。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)和外螺紋結(jié)構(gòu)，所述外螺紋結(jié)構(gòu)包括加工在鉆具一(9)端部外表面的外錐度螺紋(3)，外錐度螺紋(3)的末端為外螺紋直端段(4)，外螺紋直端段(4)的直徑與外錐度螺紋(3)的最小直徑一致，所述鉆具一(9)主體上開設(shè)有外螺紋臺肩(1)，外螺紋臺肩(I)和外錐度螺紋(3)的根部之間是外螺紋圓柱密封段(2)，且外螺紋圓柱密封段(2)的直徑與外螺紋臺肩(I)的內(nèi)徑一致，外螺紋圓柱密封段(2)的直徑與外錐度螺紋(3)的最大直徑一致； 所述內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)包括加工在鉆具二( 10)端部與外螺紋匹配的內(nèi)錐度螺紋(7)，內(nèi)錐度螺紋(7)的末端為內(nèi)螺紋圓柱密封段(6)，內(nèi)螺紋圓柱密封段(6)的直徑與內(nèi)錐度螺紋(7)的最大直徑一致，內(nèi)螺紋圓柱密封段(6)的底面為內(nèi)螺紋臺肩面(5)，內(nèi)錐度螺紋(7)的根部是內(nèi)螺紋根部臺肩(8)，且內(nèi)螺紋根部臺肩(8)的直徑與內(nèi)錐度螺紋(7)的最小直徑一致。2.如權(quán)利要求1所述的一種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述外螺紋圓柱密封段(2)的外表面開設(shè)有至少一條環(huán)形凹槽，環(huán)形凹槽內(nèi)套設(shè)有O型密封圈。3.如權(quán)利要求1或2所述的一種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述內(nèi)錐度螺紋(7)和外錐度螺紋(3)的錐度均為1:4或者1:6。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，包括內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)和外螺紋結(jié)構(gòu)，外螺紋結(jié)構(gòu)包括外錐度螺紋，外錐度螺紋的末端為外螺紋直端段，鉆具一主體上開設(shè)有外螺紋臺肩，外螺紋臺肩和外錐度螺紋的根部之間是外螺紋圓柱密封段，內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)包括內(nèi)錐度螺紋，內(nèi)錐度螺紋的末端為內(nèi)螺紋圓柱密封段，內(nèi)螺紋圓柱密封段的底面為內(nèi)螺紋臺肩面，內(nèi)錐度螺紋的根部是內(nèi)螺紋根部臺肩。原有的API系列螺紋，其密封方式是依靠臺肩密封，當(dāng)臺肩面有過水孔時，無法密封，本發(fā)明提供的這種石油鉆具用圓柱面密封螺紋結(jié)構(gòu)，采用O型圈密封水眼與臺肩面的過水孔，同時螺紋結(jié)構(gòu)為雙臺肩螺紋，并采用小錐度連接形式，要比現(xiàn)用接頭螺紋的接頭屈服扭矩提高10％～30%。
【IPC分類】E21B17/042
【公開號】CN105041232
【申請?zhí)枴緾N201510549775
【發(fā)明人】薛讓平, 李培梅, 宋順平, 陳霖, 王立宏, 何璟彬
【申請人】中國石油集團(tuán)川慶鉆探工程有限公司長慶鉆井總公司
【公開日】2015年11月11日
【申請日】2015年9月1日