一种高密封抗压缩圆螺纹套管.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201420120437.4

申请日:

2014.03.17

公开号:

CN203822189U

公开日:

2014.09.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权

IPC分类号:

E21B17/08; E21B17/00

主分类号:

E21B17/08

申请人:

山东墨龙石油机械股份有限公司

发明人:

张云三; 梁永强; 国焕然; 张松江; 张洪海; 王洪兵; 马志军; 吴秀洋

地址:

262703 山东省潍坊市寿光市文圣街999号

优先权:

专利代理机构:

潍坊正信专利事务所 37216

代理人:

石誉虎

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内容摘要

本实用新型公开了一种高密封抗压缩圆螺纹套管,属于石油开采设备技术领域。包括两端分别通过锥螺纹连接有套管的接箍,接箍的两端与套管的连接处均设有第一锥面和第二锥面,第二锥面位于第一锥面的延伸方向上,第二锥面的锥度小于第一锥面的锥度;套管与第二锥面过盈配合,且两套管的端面相互顶靠在一起。从而在拧紧后,在套管与第一锥面连接密封的基础上,通过过盈配合进一步增强了螺纹的密封性能,避免了螺纹泄漏,同时起到了一定防螺纹滑脱事故发生的作用;由于两套管的端面相互顶靠在一起,从而增加了受力点,提高了抗扭性能,在使用时,可抵消部分压应力,改善了螺纹的受力情况,进一步避免了螺纹滑脱,大大延长了使用寿命,且使用性价比高。

权利要求书

权利要求书
1.  一种高密封抗压缩圆螺纹套管,包括接箍,其特征在于,所述接箍的两端分别通过锥螺纹连接有套管,所述锥螺纹的牙型为圆螺纹;所述接箍的两端与所述套管的连接处均设有第一锥面和第二锥面,所述第二锥面位于所述第一锥面的延伸方向上,所述第二锥面的锥度小于所述第一锥面的锥度;所述套管与所述第二锥面过盈配合,且两所述套管的端面相互顶靠在一起。

2.  根据权利要求1所述的一种高密封抗压缩圆螺纹套管,其特征在于,所述圆螺纹的牙型角向承载面倾斜。

3.  根据权利要求1或2所述的一种高密封抗压缩圆螺纹套管,其特征在于,两所述套管相互顶靠一端的内圈上均设有一轴向延伸的凸起。

4.  根据权利要求3所述的一种高密封抗压缩圆螺纹套管,其特征在于,两所述套管相互顶靠的端部均设有一柱状的延伸段,所述延伸段的外径小于所述锥螺纹小端的内径。

说明书

说明书一种高密封抗压缩圆螺纹套管
技术领域
本实用新型属于石油开采设备技术领域,尤其涉及一种高密封抗压缩圆螺纹套管。
背景技术
在石油工业原油开采中,通过钻井、下若干节通过螺纹依次连接的套管、固井等手段,形成稳定的油井,是后续安全、长期采油的关键。套管下入井中后需要进行固井作业,即:在套管和井眼之间的环空处注入特种水泥,使套管与井壁联接约束,并在套管下部安装地锚,使套管柱形成完整、固定的井身结构。
目前开采稠油的主要手段是注蒸气单井吞吐开采。在注蒸气开采井中,套管在这种井中工作环境非常恶劣。注蒸气时,平均温度在320℃左右,有时高达350℃,由于注蒸气导致套管温度升高,根据热胀冷缩,套管柱要伸长膨胀,但由于套管和井壁之间有水泥固封,无法伸长膨胀,所以套管内部形成压应力,这些应力集中在套管连接螺纹处;注蒸气后,转入采油工艺,套管柱温度逐渐下降,套管内部压应力逐渐释放,并最终形成拉应力。从而由于注蒸气井特殊的工艺,导致套管柱温度剧烈变化,引起套管热胀冷缩,造成套管损坏,特别是连接螺纹的损坏,发生螺纹泄漏和螺纹滑脱等故障。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高密封抗压缩圆螺纹套管,以解决现有技术提供的套管采用注蒸气单井吞吐开采进行稠油开采时,由于注蒸气井特殊的工艺导致套管损坏和连接螺纹的损坏,发生螺纹泄漏和螺纹滑脱故障的问题。
为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种高密封抗压缩圆螺纹套管,包括接箍,所述接箍的两端分别通过锥螺纹连接有套管,所述锥螺纹的牙型为圆螺纹;所述接箍的两端与所述套管的连接处均设有第一锥面和第二锥面,所述第二锥面位于所述第一锥面的延伸方向上,所述第二锥面的锥度小于所述第一锥面的锥度;所述套管与所述第二锥面过盈配合,且两所述套管的端面相互顶靠在一起。
作为一种改进,所述圆螺纹的牙型角向承载面倾斜。
作为进一步的改进,两所述套管相互顶靠一端的内圈上均设有一轴向延伸的凸起。
作为再进一步的改进,两所述套管相互顶靠的端部均设有一柱状的延伸段,所述延伸段的外径小于所述锥螺纹小端的内径。
由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:
由于接箍上设有第一锥面和第二锥面,且套管与第二锥面为过盈配合,从而在安装拧紧后,在套管与第一锥面连接密封的基础上,通过过盈配合进一步增强了螺纹的密封性能,避免了螺纹泄漏,同时也起到了一定防螺纹滑脱事故发生的作用;由于两套管的端面相互顶靠在一起,从而增加了受力点,提高了抗扭性能,在使用时,可抵消部分压应力,改善了螺纹的受力情况,进一步避免了螺纹滑脱,大大延长了使用寿命,且使用性价比高。
由于圆螺纹的牙型角向承载面倾斜,从而在保证密封性能的前提下,提高了抗拉伸和抗压缩的强度,进一步提高了使用寿命。
由于两套管相互顶靠的一端设有一轴向延伸的凸起,从而通过凸起加厚了套管的厚度,增加了管端承载面宽度,进而增加了接触面的面积,从而在受到高温伸长时,端面可承受较大的压应力,减少了螺纹的应力,进一步避免了螺纹滑脱、变形和密封性能变差的问题。
由于两套管相互顶靠的端部设有柱状延伸段,从而通过延伸段减少了旋入时的阻碍,使两套管分别更好的与第二锥面过盈配合,同时为两套管相互顶靠奠定了基础。
附图说明
图1是本实用新型实施例的结构示意图;
图2是接箍的结构示意图;
图3是套管的结构示意图;
图4是圆螺纹的结构示意图;
图中,1-套管;2-接箍;3-第一锥面;4-第二锥面;5-延伸段;6-凸起;7-锥螺纹;α1-牙型半角的角度;α2-牙型半角的角度;L-牙顶与牙根之间的高度。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
如图1所示,该一种高密封抗压缩圆螺纹套管包括接箍2,该接箍2的两端分别通过锥螺纹7连接有套管1,该锥螺纹7的牙型为圆螺纹,该圆螺纹的牙型角向承载面倾斜,即由传统的两个均为30度牙型半角,变为靠近承载面的牙型半角的角度α2为31±0.5度,另一牙型半角的角度α1为29±0.5度,同时,在螺距不变的前提下,增加了圆螺纹牙型的高度,即牙顶与牙根之间的高度L从传统的1.81毫米变为1.95毫米(参见图4),也就是说接箍2上的内螺纹牙顶与套管1上的外螺纹牙顶之间的间隙变小,进而增加了抗拉伸的强度,同时保留了良好的密封性能。
如图2和图3共同所示,该接箍2与套管1的连接处均设有第一锥面3和第二锥面4,该第一锥面3的延伸方向和第二锥面4的径向延伸方向均与接箍2的径向延伸方向一致,该第二锥面4位于第一锥面3的轴向延伸方向上,该第一锥面3靠近接箍2的端部,且第二锥面4的锥度小于第一锥面3的锥度;该套管1上设有与第一锥面3相适配的锥面,两套管1均与第二锥面4过盈配合,且两套管1的端面相互顶靠在一起。
两套管1相互顶靠一端的内圈上均设有一轴向延伸的凸起6,该凸起6与套管1设为一体,且该凸起6的径向延伸方向与套管1的径向延伸方向一致;该套管1相互顶靠的端部均设有一柱状延伸段5,该延伸段5的外径小于锥螺纹7小端的内径。
在实际应用中,将两套管1分别通过锥螺纹7旋入接箍2的两端,安装拧紧后,使接箍2上两端的第一锥面3分别于与两套管1配合好,使接箍2上的第二锥面4分别与两套管1过盈配合,从而在两套管1均与第一锥面3连接密封的基础上,通过过盈配合进一步增强了锥螺纹7的密封性能,避免了螺纹泄漏,而且也起到了一定防锥螺纹7滑脱事故发生的作用;同时,安装拧紧后两套管1的端面相互顶靠在一起,增加了受力点,提高了抗扭性能,在使用时,可抵消部分压应力,改善了锥螺纹7的受力情况,进一步避免了螺纹滑脱,大 大延长了使用寿命,使用性价比高;且通过牙型角向承载面倾斜的圆螺纹,在保证圆螺纹密封性能的前提下,提高了圆螺纹抗拉伸和抗压缩的强度,进一步提高了使用寿命。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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资源描述

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1、(10)授权公告号 CN 203822189 U(45)授权公告日 2014.09.10CN203822189U(21)申请号 201420120437.4(22)申请日 2014.03.17E21B 17/08(2006.01)E21B 17/00(2006.01)(73)专利权人山东墨龙石油机械股份有限公司地址 262703 山东省潍坊市寿光市文圣街999号(72)发明人张云三 梁永强 国焕然 张松江张洪海 王洪兵 马志军 吴秀洋(74)专利代理机构潍坊正信专利事务所 37216代理人石誉虎(54) 实用新型名称一种高密封抗压缩圆螺纹套管(57) 摘要本实用新型公开了一种高密封抗压缩圆螺纹。

2、套管,属于石油开采设备技术领域。包括两端分别通过锥螺纹连接有套管的接箍,接箍的两端与套管的连接处均设有第一锥面和第二锥面,第二锥面位于第一锥面的延伸方向上,第二锥面的锥度小于第一锥面的锥度;套管与第二锥面过盈配合,且两套管的端面相互顶靠在一起。从而在拧紧后,在套管与第一锥面连接密封的基础上,通过过盈配合进一步增强了螺纹的密封性能,避免了螺纹泄漏,同时起到了一定防螺纹滑脱事故发生的作用;由于两套管的端面相互顶靠在一起,从而增加了受力点,提高了抗扭性能,在使用时,可抵消部分压应力,改善了螺纹的受力情况,进一步避免了螺纹滑脱,大大延长了使用寿命,且使用性价比高。(51)Int.Cl.权利要求书1页 。

3、说明书3页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说明书3页 附图2页(10)授权公告号 CN 203822189 UCN 203822189 U1/1页21.一种高密封抗压缩圆螺纹套管,包括接箍,其特征在于,所述接箍的两端分别通过锥螺纹连接有套管,所述锥螺纹的牙型为圆螺纹;所述接箍的两端与所述套管的连接处均设有第一锥面和第二锥面,所述第二锥面位于所述第一锥面的延伸方向上,所述第二锥面的锥度小于所述第一锥面的锥度;所述套管与所述第二锥面过盈配合,且两所述套管的端面相互顶靠在一起。2.根据权利要求1所述的一种高密封抗压缩圆螺纹套管,其特征在于,所述圆螺纹。

4、的牙型角向承载面倾斜。3.根据权利要求1或2所述的一种高密封抗压缩圆螺纹套管,其特征在于,两所述套管相互顶靠一端的内圈上均设有一轴向延伸的凸起。4.根据权利要求3所述的一种高密封抗压缩圆螺纹套管,其特征在于,两所述套管相互顶靠的端部均设有一柱状的延伸段,所述延伸段的外径小于所述锥螺纹小端的内径。权 利 要 求 书CN 203822189 U1/3页3一种高密封抗压缩圆螺纹套管技术领域0001 本实用新型属于石油开采设备技术领域,尤其涉及一种高密封抗压缩圆螺纹套管。背景技术0002 在石油工业原油开采中,通过钻井、下若干节通过螺纹依次连接的套管、固井等手段,形成稳定的油井,是后续安全、长期采油的。

5、关键。套管下入井中后需要进行固井作业,即:在套管和井眼之间的环空处注入特种水泥,使套管与井壁联接约束,并在套管下部安装地锚,使套管柱形成完整、固定的井身结构。0003 目前开采稠油的主要手段是注蒸气单井吞吐开采。在注蒸气开采井中,套管在这种井中工作环境非常恶劣。注蒸气时,平均温度在320左右,有时高达350,由于注蒸气导致套管温度升高,根据热胀冷缩,套管柱要伸长膨胀,但由于套管和井壁之间有水泥固封,无法伸长膨胀,所以套管内部形成压应力,这些应力集中在套管连接螺纹处;注蒸气后,转入采油工艺,套管柱温度逐渐下降,套管内部压应力逐渐释放,并最终形成拉应力。从而由于注蒸气井特殊的工艺,导致套管柱温度剧。

6、烈变化,引起套管热胀冷缩,造成套管损坏,特别是连接螺纹的损坏,发生螺纹泄漏和螺纹滑脱等故障。实用新型内容0004 本实用新型的目的在于提供一种高密封抗压缩圆螺纹套管,以解决现有技术提供的套管采用注蒸气单井吞吐开采进行稠油开采时,由于注蒸气井特殊的工艺导致套管损坏和连接螺纹的损坏,发生螺纹泄漏和螺纹滑脱故障的问题。0005 为解决上述技术问题,本实用新型的技术方案是:一种高密封抗压缩圆螺纹套管,包括接箍,所述接箍的两端分别通过锥螺纹连接有套管,所述锥螺纹的牙型为圆螺纹;所述接箍的两端与所述套管的连接处均设有第一锥面和第二锥面,所述第二锥面位于所述第一锥面的延伸方向上,所述第二锥面的锥度小于所述第。

7、一锥面的锥度;所述套管与所述第二锥面过盈配合,且两所述套管的端面相互顶靠在一起。0006 作为一种改进,所述圆螺纹的牙型角向承载面倾斜。0007 作为进一步的改进,两所述套管相互顶靠一端的内圈上均设有一轴向延伸的凸起。0008 作为再进一步的改进,两所述套管相互顶靠的端部均设有一柱状的延伸段,所述延伸段的外径小于所述锥螺纹小端的内径。0009 由于采用了上述技术方案,本实用新型的有益效果是:0010 由于接箍上设有第一锥面和第二锥面,且套管与第二锥面为过盈配合,从而在安装拧紧后,在套管与第一锥面连接密封的基础上,通过过盈配合进一步增强了螺纹的密封性能,避免了螺纹泄漏,同时也起到了一定防螺纹滑脱。

8、事故发生的作用;由于两套管的端面相互顶靠在一起,从而增加了受力点,提高了抗扭性能,在使用时,可抵消部分压应力,改善说 明 书CN 203822189 U2/3页4了螺纹的受力情况,进一步避免了螺纹滑脱,大大延长了使用寿命,且使用性价比高。0011 由于圆螺纹的牙型角向承载面倾斜,从而在保证密封性能的前提下,提高了抗拉伸和抗压缩的强度,进一步提高了使用寿命。0012 由于两套管相互顶靠的一端设有一轴向延伸的凸起,从而通过凸起加厚了套管的厚度,增加了管端承载面宽度,进而增加了接触面的面积,从而在受到高温伸长时,端面可承受较大的压应力,减少了螺纹的应力,进一步避免了螺纹滑脱、变形和密封性能变差的问题。

9、。0013 由于两套管相互顶靠的端部设有柱状延伸段,从而通过延伸段减少了旋入时的阻碍,使两套管分别更好的与第二锥面过盈配合,同时为两套管相互顶靠奠定了基础。附图说明0014 图1是本实用新型实施例的结构示意图;0015 图2是接箍的结构示意图;0016 图3是套管的结构示意图;0017 图4是圆螺纹的结构示意图;0018 图中,1-套管;2-接箍;3-第一锥面;4-第二锥面;5-延伸段;6-凸起;7-锥螺纹;1-牙型半角的角度;2-牙型半角的角度;L-牙顶与牙根之间的高度。具体实施方式0019 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细。

10、说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。0020 如图1所示,该一种高密封抗压缩圆螺纹套管包括接箍2,该接箍2的两端分别通过锥螺纹7连接有套管1,该锥螺纹7的牙型为圆螺纹,该圆螺纹的牙型角向承载面倾斜,即由传统的两个均为30度牙型半角,变为靠近承载面的牙型半角的角度2为310.5度,另一牙型半角的角度1为290.5度,同时,在螺距不变的前提下,增加了圆螺纹牙型的高度,即牙顶与牙根之间的高度L从传统的1.81毫米变为1.95毫米(参见图4),也就是说接箍2上的内螺纹牙顶与套管1上的外螺纹牙顶之间的间隙变小,进而增加了抗拉伸的强度,同时保留了良好的密封。

11、性能。0021 如图2和图3共同所示,该接箍2与套管1的连接处均设有第一锥面3和第二锥面4,该第一锥面3的延伸方向和第二锥面4的径向延伸方向均与接箍2的径向延伸方向一致,该第二锥面4位于第一锥面3的轴向延伸方向上,该第一锥面3靠近接箍2的端部,且第二锥面4的锥度小于第一锥面3的锥度;该套管1上设有与第一锥面3相适配的锥面,两套管1均与第二锥面4过盈配合,且两套管1的端面相互顶靠在一起。0022 两套管1相互顶靠一端的内圈上均设有一轴向延伸的凸起6,该凸起6与套管1设为一体,且该凸起6的径向延伸方向与套管1的径向延伸方向一致;该套管1相互顶靠的端部均设有一柱状延伸段5,该延伸段5的外径小于锥螺纹。

12、7小端的内径。0023 在实际应用中,将两套管1分别通过锥螺纹7旋入接箍2的两端,安装拧紧后,使接箍2上两端的第一锥面3分别于与两套管1配合好,使接箍2上的第二锥面4分别与两说 明 书CN 203822189 U3/3页5套管1过盈配合,从而在两套管1均与第一锥面3连接密封的基础上,通过过盈配合进一步增强了锥螺纹7的密封性能,避免了螺纹泄漏,而且也起到了一定防锥螺纹7滑脱事故发生的作用;同时,安装拧紧后两套管1的端面相互顶靠在一起,增加了受力点,提高了抗扭性能,在使用时,可抵消部分压应力,改善了锥螺纹7的受力情况,进一步避免了螺纹滑脱,大大延长了使用寿命,使用性价比高;且通过牙型角向承载面倾斜的圆螺纹,在保证圆螺纹密封性能的前提下,提高了圆螺纹抗拉伸和抗压缩的强度,进一步提高了使用寿命。0024 以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。说 明 书CN 203822189 U1/2页6图1图2说 明 书 附 图CN 203822189 U2/2页7图3图4说 明 书 附 图CN 203822189 U。

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