膨胀管螺纹接头结构 【技术领域】
本实用新型涉及一种膨胀管的连接结构，具体来说是膨胀管之间相互连接的螺纹连接结构。
背景技术
膨胀管技术在钻井工艺中有较为广阔的应用前景，膨胀管技术是将特殊材料的钢管柱下入井下后用膨胀工具对管柱进行径向膨胀的一种技术。一节一节的膨胀管之间要通过接头结构连接在一起成为长管柱，以适应不同井深的要求。通常相邻的膨胀管之间通过内、外螺纹进行螺纹连接，由于在膨胀管用膨胀工具进行膨胀时，螺纹连接结构的结合处径向尺寸变大，极易使螺纹受损而出现密封失效，发生接头泄漏。
公开日为2003年5月28日的中国专利文献CN1420972A公开了一种可扩张接合的连接器，其结构如图1所示，在膨胀管的接头结构的带有螺纹的结合部设置有径向环形沟槽1，在环形沟槽1内有密封圈2及环形间隔圈3，沟槽1、密封圈2及间隔圈3的尺寸在功能上是相互以便当该连接装置的带有外螺纹的部分4径向地扩张到带有内螺纹地部分5中，并且带有外螺纹的部分4和带有内螺纹的部分5接着进行进一步地径向扩张时，密封圈2被轴向和径向地压缩，迫使间隔圈3抵靠着密封圈2以将密封圈2压缩在间隔圈3和沟槽1的相对壁之间，形成压力密封，其螺纹采用钩形螺纹。这种连接器可防止在膨胀管膨胀时造成螺纹和密封圈的坏损，防止因密封圈坏损造成的密封失效，而且在带有外螺纹的膨胀管端部与带有内螺纹的膨胀管内还可以有倒角抗扭肩部6，倒角抗扭肩部6的倒角通常为2度的小倒角。
然而，在实际运用过程中发现，无论是CN1420972A专利文献公开的技术方案，还是其它的膨胀管螺纹接头结构，仍存在一些问题，一个问题是：在膨胀管膨胀过程中，在带有外螺纹的膨胀管端部由于壁厚较薄，其倒角抗扭肩部在轴向上的尺寸非常小，且在膨胀过程中膨胀管除产生径向形变外，还会在轴向产生形变，而往往在轴向上的形变大于倒角抗扭肩部6相互插接的部分的长度，或者是倒角结合面较小，此时倒角抗扭肩部6并不能起到抗扭作用，膨胀过后带有外螺纹的膨胀管较薄的前端在内部应力作用下产生回弹，造成其前端直径变小，膨胀管的连接处形成了小的形环缩口，引起整个膨胀管壁内壁不平滑，对于没有倒角抗扭肩部结构的膨胀管更是如此，不但影响膨胀管内起、下其它工具，而且这种变形又会造成螺纹连接部分的密封圈处以及内、外螺纹之间的间隙变大，虽然密封圈和螺纹没有受损，但因密封圈受到的压力减少和/或螺纹间产生间隙而同样会出现密封失效问题，造成连接器的泄漏。
另外一个问题是，在膨胀管下到井内过程中或在运输过程中，难以保证带内螺纹的膨胀管的结合部的外壁不会被划伤，因为这一部分壁厚较薄，当其外壁划伤后，在膨胀管膨胀过程中，划痕处易被胀裂，造成严重质量问题。
第三个问题是，由于膨胀管的带螺纹的结合部在膨胀时会出现一定的回弹，而母套(带内螺纹的膨胀管的结合部)的回弹量要小于公套(带外螺纹的膨胀管的结合部)，这样有可能会使原本配合严密的螺纹之间出现缝隙，导致螺纹密封失效。
出现上述问题中的一个或多个均影响到了膨胀管螺纹接头结构的密封效果。
【实用新型内容】
本实用新型的目的在于提供一种密封效果好的膨胀管螺纹接头结构，以克服现有的膨胀管连接器的外螺纹连接端部变形问题造成的密封失效和膨胀管内壁出现的缩口问题。
本实用新型提供的膨胀管螺纹接头结构，由分别带内螺纹结合部和外螺纹结合部的两个膨胀管组成，两个膨胀管的结合部的内、外螺纹配合拧在一起，其特征在于：在带内螺纹的膨胀管内壁有轴向的环形凹槽，带外螺纹的膨胀管端部有环形插接部，其环形插接部轴向插嵌在带内螺纹的膨胀管内的环形凹槽内。
为了保证带内螺纹的膨胀管端部外壁不受划损，作为本实用新型的膨胀管螺纹接头结构的进一步的改进，在所述的带内螺纹的膨胀管的结合部外壁套有一个外套管。由于外套管的保护作用，使膨胀管外壁不会被划损，防止膨胀过程中被胀破裂。
为了使膨胀管的螺纹结合部在膨胀完成后保证回弹量趋于一致，所述的外套管优选回弹量大于带内螺纹的膨胀管结合部的回弹量的外套管，这样在膨胀完成后外套管回弹时将迫使带内螺纹的膨胀管结合部进一步回弹，将带内螺纹的膨胀管结合部压紧在带外螺纹的膨胀管的结合部上，其内、外螺纹压紧促进密封。
所述的外套管可以同时套住带外螺纹的膨胀管端部。
作为本实用新型的膨胀管螺纹接头结构的进一步的改进，所述膨胀管的结合部的内、外螺纹之间还可以有密封胶层，以对螺纹接合缝隙处进行密封，达到更加优良的密封效果。
所述的密封胶的选择要选择保证在膨胀完成后才完成固化的密封胶，否则密封胶固化后再经膨胀将使密封胶的密封作用失效。
本实用新型的膨胀管螺纹接头结构，具有如下优点：
(1)通过轴向环形凹槽和环形插接部，将带外螺纹的膨胀管的壁厚最薄的端部部分插在了带内螺纹的膨胀管内壁的轴向环形凹槽内；因为采用轴向环形槽及插接部的结构，根据膨胀管的直径、壁厚、材质等情况可以方便的设计环形槽的深度及插接部的长度，保证不会因膨胀过程中管子在轴向上的变化引起插接部从环形槽内脱出；因轴向环形凹槽位于带内螺纹的膨胀管壁厚较厚的部分，其强度大刚性好，限制了带外螺纹的膨胀管端部在膨胀完成后的回弹，不但能够保证密封圈密封结构不产生回复变形造成的密封失效，而且能够保证膨胀管连接处内壁的平滑。
(2)外套管的应用，使膨胀管外壁不会受到划损，保证在膨胀时不破裂。
(3)外套管的回弹使膨胀管的螺纹结合部分不出现分离现象，使内、外螺纹结合紧密，促进密封。
(3)通过在螺纹结合部利用密封胶进行密封，有助于螺纹之间的密封，达到更加严密的密封效果。
(4)与CN1420972A专利文献公开的沟槽、密封圈及间隔圈结构结合，形成多途径密封，达到更加优异的综合密封效果。
【附图说明】
图1为公知的可扩张结合的连接器结构图；
图2为本实用新型的膨胀管螺纹接头结构的一种较佳实施方式示意图；
图3为本实用新型的膨胀管螺纹接头结构的另一种实施方式结构示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图和两个较佳实施例对本实用新型的膨胀管螺纹接头结构作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。
实施例1
如图2所示，相邻的两个膨胀管的结合部(即重叠连接在一起的部分)分别有外螺纹和内螺纹，有外螺纹的膨胀管4管端插在有内螺纹的膨胀管5的管口内，内、外螺纹拧在一起。在带内螺纹的膨胀管5内壁有一环形沟槽1，沟槽1内放置有密封圈2。在带外螺纹的膨胀管4的外壁上有环形沟槽1′，环形沟槽1′内同样有一个密封圈2′，形成双级密封圈密封，沟槽1内的密封圈2用来密封管内的压力，沟槽1′内设置的密封圈2′用来密封管外的压力，防止管外的液体进入管内，由于采用双级密封圈密封，使密封更加有保证。在有内螺纹的膨胀管5的环形沟槽1往里的管壁上还有一道轴向环形凹槽6，即凹槽6的槽口与膨胀管4、5轴向相同，相应地在有外螺纹的膨胀管4结合部分的管端有环形的插接部7，环形的插接部7轴向插嵌在轴向环形凹槽6内，使带有外螺纹的膨胀管4的结合部管壁较薄的端部被限制在相对的带内螺纹的膨胀管5的轴向环形凹槽6内。当膨胀管4、5被膨胀工具膨胀时，膨胀管结合部沿径向变大，使环形沟槽1内的密封圈2受到挤压形成密封；在此过程中，由于带外螺纹的膨胀管4的自由的管端即插接部插在了带内螺纹的膨胀管5的轴向环形凹槽6内，且对于带内螺纹的膨胀管5的此部位来说，管壁较厚，具有较高的刚度和强度，膨胀完成后基本无回弹现象；而且其相互插接深度根据膨胀管所用材料、壁厚、直径方便地进行设计加工，可以保证当膨胀管4、5在膨胀过程中沿轴向延展时使膨胀管4的插接部7不会自相对的膨胀管5的轴向环形凹槽6内脱出，因环形凹槽6的限制使带外螺纹的膨胀管4的较薄的自由端不会在应力作用下回弹，保证了环形沟槽1内被压紧的密封圈2受到足够的压力，使密封不会失效，同时也保证了膨胀管内壁在结合处的平滑，以方便在管内起、下其它工具、设备。
轴向环形凹槽6及插接部7的截面形状可以为矩形或梯形。
由图2可以看出，本实施例中的膨胀管4、5的结合部的内、外螺纹为双级扣螺纹，当然也可以为单级扣螺纹或更多级扣的螺纹。
对于膨胀管4、5结合部分的内、外螺纹扣型可以为三角形螺纹，或梯形螺纹、矩形螺纹、钩形螺纹等现有任何形式的螺纹齿型。
为提高相邻的膨胀管结合部的密封能力，作为本实用新型的进一步的改进，在膨胀管4、5内外螺纹结合部分的内、外螺纹之间还有密封胶层8。密封胶层8在膨胀完成后完成固化过程，对螺纹间隙进行密封，有助于提高整个膨胀管螺纹接头结构的密封性。
通过试验，本实用新型的膨胀管螺纹接头结构能够满足固井试压时的套管密封压力，密封性能优异。
实施例2
如图3所示，膨胀管4与膨胀管5的结合部通过两级内、外螺纹结合在一起，在内、外螺纹之间涂有保证在膨胀完成后才完成固化的密封胶层8，与实施例1中相同，本实施例中还包括沟槽1、密封圈2和沟槽1′和密封圈2′构成的密封圈密封结构，以及轴向环形凹槽6和插接部7结构。在膨胀管5外壁还套有一个外套管9，膨胀管4端部也部分插在外套管9内，外套管9在材质选择上要根据膨胀管4和5的带内螺纹的结合部的回弹量进行选择，保证外套管9的回弹量大于膨胀管4和5的结合部的回弹力，以使膨胀完成后外套管9把膨胀管5的结合部向内箍紧，有助于使膨胀管4与膨胀管5的螺纹结合部分之间不会出现间隙，促进密封。
对于外套管9，可以使其外径与膨胀管4及膨胀管5一致，以便于膨胀管柱入井。
在环形沟槽1及1′内还可以如图1一样设置有间隔圈。