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1、(10)授权公告号 CN 202348148 U(45)授权公告日 2012.07.25CN202348148U*CN202348148U*(21)申请号 201120452924.7(22)申请日 2011.11.15E21B 17/08(2006.01)(73)专利权人中国石油天然气集团公司地址 100007 北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦专利权人吐哈石油勘探开发指挥部(72)发明人王斌林 孟凡阔 赵杨民 张德松杨凯 王国正 李乙朝(74)专利代理机构北京市中实友知识产权代理有限责任公司 11013代理人李玉明(54) 实用新型名称一种特殊螺纹结构的油套管(57) 摘要一种特殊螺。
2、纹结构的油套管，应用于油田完井、采油井井下。在管体的两端分别有内螺纹端和外螺纹端，内螺纹端的内螺纹和外螺纹端的外螺纹采用的是偏梯形螺纹，偏梯形螺纹的锥度为116；内螺纹端的内螺纹根部有两个环形密封面，一个是主密封凹面，另一个是逆向台肩凹面；外螺纹端的外螺纹端部有两个环形密封面，一个是主密封凸面，另一个是逆向台肩凸面。效果是：通过偏梯形螺纹和专门的大角度锥面与锥面的金属密封结构相配合，连接强度高和气密封性能好；上卸扣速度得到了提高；采用大角度锥面-锥面的金属密封结构和逆向定位及次密封台肩，实现联接和密封功能分离，逆向台肩控制上扣扭矩，防止螺纹过扭矩，并起到密封作用。(51)Int.Cl.权利要求。
3、书1页 说明书2页 附图1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 2 页 附图 1 页1/1页21.一种特殊螺纹结构的油套管，包括管体(4)，在管体(4)的两端分别有内螺纹端和外螺纹端，内螺纹端的内螺纹(1)和外螺纹端的外螺纹(1.1)采用的是偏梯形螺纹，偏梯形螺纹的锥度为116；其特征在于：内螺纹端的内螺纹(1)根部有两个环形密封面，其中一个是主密封凹面(2)，主密封凹面(2)与内螺纹(1)根部的圆柱形内壁的夹角在1525之间，另一个是逆向台肩凹面(3)，逆向台肩凹面(3)与管体(4)中心线的垂线的夹角锐角在1020之间，主密封凹面(2)与逆向台。
4、肩凹面(3)相交；外螺纹端的外螺纹(1.1)端部有两个环形密封面，其中一个是主密封凸面(2.1)，主密封凸面(2.1)与外螺纹(1.1)端部的圆柱形外壁的夹角锐角在1525之间，另一个是逆向台肩凸面(3.1)，逆向台肩凸面(3.1)与管体(4)中心线的垂线的夹角锐角在1020之间，主密封凸面(2.1)与逆向台肩凸面(3.1)相交。2.根据权利要求1所述的特殊螺纹结构的油套管，其特征是：主密封凹面(2)与内螺纹(1)根部的圆柱形内壁的夹角为20，逆向台肩凹面(3)与管体(4)中心线的垂线的夹角锐角为15；主密封凸面(2.1)与外螺纹(1.1)端部的圆柱形外壁的夹角锐角为20，逆向台肩凸面(3.1。
5、)与管体(4)中心线的垂线的夹角锐角为15。3.根据权利要求1或2所述的特殊螺纹结构的油套管，其特征是：在外螺纹端的中心孔端部有一个圆锥形的稳流面(5)，稳流面(5)与管体(4)中心孔内壁的夹角锐角为6，稳流面(5)的长度与管体(4)中心孔的直径相同。权 利 要 求 书CN 202348148 U1/2页3一种特殊螺纹结构的油套管技术领域0001 本实用新型涉及油田完井、采油井用井下套管或油管，是一种新型特殊螺纹的套管或油管，与常规的API油套管的螺纹结构不同，采用偏梯形螺纹和金属与金属的锥面密封结构，能够满足高温、高压及高气密封的要求。背景技术0002 目前，套管或油管通过螺纹连接下入井中，。
6、是井下油气输送到地面的通道。常规API油套管的螺纹分为圆螺纹和偏梯形螺纹，圆螺纹密封性好，但连接强度低；偏梯形螺纹连接强度高，但密封性差。0003 中国专利公告号：CN202023513U，提供了一种“偏圆螺纹油套管”，包括连接管体的接箍，接箍内螺纹和管体的外螺纹设计为偏圆螺纹，所述偏圆螺纹的牙型角为60，牙型偏向设置，承载面倾角6，导向面倾角为54，每英寸7牙。增加了剩余壁厚，比标准圆螺纹连接强度大，又因为此种牙型偏圆的设计，即圆螺纹偏向一边，使承载面的角度远小于导向面角度，故其抗滑脱性能好，此整体结构又是偏圆螺纹，其牙型具有较好的密封性能。0004 中国专利公告号：CN201818929U。
7、，提供了一种“石油天然气工业用管螺纹接头”，管体的外螺纹和接箍的内螺纹为偏梯形螺纹，齿高与螺距的比为0.250.35，承载面角为-153，导向面角为1050，螺纹啮合后齿顶与齿底之间存在间隙；在螺纹侧面管体与接箍之间的密封部分依次设置有第一柱面过渡区、柱形密封区、第二柱面过渡区、锥形密封区、锥面过渡区，锥面过渡区的端部为扭矩台肩。提高了螺纹连接的强度。采用柱面和锥面的复合密封结构，并通过柱面过渡区将两个密封面有效隔离，保证了密封的可靠性。0005 随着钻采技术的提高，油气井向更深，压力更高发展，常规API油套管的螺纹已满足不了使用要求，需要一种同时满足高的连接强度、高的气密封压力的新型特殊螺纹。
8、结构。实用新型内容0006 本实用新型的目的是：提供一种特殊螺纹结构的油套管，改变连接螺纹端的结构，连接在一起下入井内，能满足高温、高压气井对油管和套管管柱气密封性能的要求。0007 本实用新型采用的技术方案是：特殊螺纹结构的油套管，包括管体，在管体的两端分别有内螺纹端和外螺纹端，内螺纹端的内螺纹和外螺纹端的外螺纹采用的是偏梯形螺纹，偏梯形螺纹的锥度为116。其特征在于：0008 内螺纹端的内螺纹根部有两个环形密封面，其中一个是主密封凹面，主密封凹面与内螺纹根部的圆柱形内壁的夹角在1525之间，另一个是逆向台肩凹面，逆向台肩凹面与管体中心线的垂线的夹角锐角在1020之间，主密封凹面与逆向台肩凹。
9、面相交；0009 外螺纹端的外螺纹端部有两个环形密封面，其中一个是主密封凸面，主密封凸面与外螺纹端部的圆柱形外壁的夹角锐角在1525之间，另一个是逆向台肩凸面，逆向台肩凸面与管体中心线的垂线的夹角锐角在1020之间，主密封凸面与逆向台肩凸面相交。说 明 书CN 202348148 U2/2页40010 比较好的方案是：主密封凹面与内螺纹根部的圆柱形内壁的夹角为20，逆向台肩凹面与管体中心线的垂线的夹角锐角为15；主密封凸面与外螺纹端部的圆柱形外壁的夹角锐角为20，逆向台肩凸面与管体中心线的垂线的夹角锐角为15。0011 在外螺纹端的中心孔端部有一个圆锥形的稳流面，稳流面与管体中心孔内壁的夹角锐。
10、角为6，稳流面5的长度与管体中心孔的直径相同。0012 本实用新型的有益效果：本实用新型特殊螺纹结构的油套管，通过偏梯形螺纹和专门的大角度锥面与锥面的金属密封结构相配合，连接强度高和气密封性能好；上卸扣速度得到了提高；采用大角度锥面-锥面的金属密封结构和逆向定位及次密封台肩，实现联接和密封功能分离，逆向台肩控制上扣扭矩，防止螺纹过扭矩，并起到密封作用。0013 主密封面过盈配合满足了高压、高温及高的气密封需要，克服了常规API螺纹的不足。逆向台肩控制上扣扭矩，这种结构能够精确控制上扣扭矩，减小接箍环向应力。螺纹的连接强度达到了管体材料的抗拉强度，弹性极限范围内的金属对金属的气密封压力达到了管体。
11、的内屈服强度，接箍和管体内通道内平式设计，减小了紊流，防止应力腐蚀产生。附图说明0014 图1是特殊螺纹结构的油套管的内螺纹端结构剖面示意图。0015 图2是特殊螺纹结构的油套管的外螺纹端结构剖面示意图。0016 图中，1-内螺纹，2-主密封凹面，3-逆向台肩凹面，1.1-外螺纹，2.1-主密封凸面，3.1逆向台肩，4-管体，5-稳流面。具体实施方式0017 实施例1：以一个外径为139.7mm(51/2)的特殊螺纹结构的套管为例，对本实用新型作进一步详细说明。0018 参阅图1。本实用新型特殊螺纹结构的油套管，包括管体4，管体4长度10m，管体1的中心孔直径为124.36mm。在管体4的两端。
12、分别有内螺纹端和外螺纹端，内螺纹端的内螺纹1和外螺纹端的外螺纹1.1采用的是偏梯形螺纹，偏梯形螺纹的锥度为116。0019 参阅图1。内螺纹端的内螺纹1根部有两个环形密封面，其中一个是主密封凹面2，主密封凹面2与内螺纹1根部的圆柱形内壁的夹角为20，另一个是逆向台肩凹面3，逆向台肩凹面3与管体4中心线的垂线的夹角锐角为15，主密封凹面2与逆向台肩凹面3相交。0020 参阅图2。外螺纹端的外螺纹1.1端部有两个环形密封面，其中一个是主密封凸面2.1，主密封凸面2.1与外螺纹1.1端部的圆柱形外壁的夹角锐角为20，另一个是逆向台肩凸面3.1，逆向台肩凸面3.1与管体4中心线的垂线的夹角锐角为15，主密封凸面2.1与逆向台肩凸面3.1相交。0021 参阅图2。在外螺纹端的中心孔端部有一个圆锥形的稳流面5，稳流面5与管体4中心孔内壁的夹角锐角为6，稳流面5的长度与管体4中心孔的直径相同。说 明 书CN 202348148 U1/1页5图1图2说 明 书 附 图CN 202348148 U。