用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构

本技术涉及一种用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构。

背景技术：

1、由于油气开采环境的日益严苛，油井管逐渐采用高合金管材，但这些高合金管材的生产和使用成本较高，双金属复合管由于其相对较低的价格、高强度和管内耐腐蚀良好等性能，逐渐替代高合金管材，以降低油气开采成本。

2、油井管多采用螺纹方式进行连接，因此需要保持螺纹接头处的密封、耐磨性以及耐腐蚀性能，由于在实际使用中，管内的油气易于经两根管道的接头处进入到两个管道的螺纹间隙内，并对双金属复合管的外层基管造成腐蚀，对管道的连接头造成破坏，为了避免这一弊端，技术人员在外螺纹的头部设置头端部台肩，在内螺纹的根部设置了根部台肩，并使头端部台肩与根部台肩形成过盈配合的面密封结构，但是由于实际加工精度误差，在头端部台肩与根部台肩之间仍会存在局部的细小间隙，在实际使用过程中，仍会有一定量的油气经该细小间隙进入到内外螺纹的间隙中，对管道的螺纹造成腐蚀，降低了管道的使用寿命。

技术实现思路

1、为解决油井管的接头处存在细小间隙，会使油气进入到内外螺纹的间隙中，对管道造成腐蚀，影响管道使用寿命的问题，本申请提出了一种用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其包括具有内螺纹的第一管道和具有外螺纹的第二管道，该第一管道和第二管道均包括基管和设置于基管内壁上的内衬管，内螺纹的根部朝第一管道内部方向延伸并形成为内密封部，该内密封部未设置螺纹，内密封部背离内螺纹的一端设置有根密封部，根密封部的表面形成为根部抵压面，该内密封部的内周面的半径朝第一管道内部方向逐渐缩小；内密封部和根密封部均由堆焊层所形成；

2、外螺纹的头部朝第二管道外部方向延伸并形成为外密封部，该外密封部未设置螺纹，在该外密封部的外周面上形成有一呈环形的密封线，该密封线位于外密封部在轴向上的中间部，该密封线具有该外密封部的外周面的最大半径，外密封部背离外螺纹的一端设置有头密封部，头密封部的表面形成为头部抵压面；外密封部和头密封部均由堆焊层所形成；

3、当该内螺纹与外螺纹相互旋拧连接在一起时，根部抵压面抵压在头部抵压面上，且密封线抵压在内密封部的内周面上、并形成为过盈配合的密封结构。具体地，为提高密封性能，内螺纹与外螺纹均为锥螺纹。

4、本申请中，第一管道和第二管道均包括基管和设置于基管内壁上的内衬管，即第一管道和第二管道均为双金属复合管，采用了双重密封结构，具体包括根部抵压面与头部抵压面之间所形成的第一道密封，以及密封线与内密封部的内周面之间所形成的第二道密封结构，由于密封线具有一定的压缩性，能够使根部抵压面与头部抵压面相互抵压在一起时，使密封线产生弹性形变，并抵压在内密封部的内周面，以在密封线与内密封部的内周面之间形成过盈配合的密封结构。利用第一道密封，基本能够保证内外螺纹之间的密封性能，当由于加工精度误差，使根部抵压面与头部抵压面之间存在细小间隙，油气经这些细小间隙进入到内外管之间时，由于第二道密封的阻断作用，避免了油气进入到内外螺纹之间，从而保证两根管道之间的密封性能，避免外漏油气对管道的内外螺纹造成腐蚀，以保证管道的使用寿命。当在使用过程中，密封线和内密封部的内表面受到磨损后，可以对磨损区域再次进行堆焊，并进行切屑加工，以恢复密封性能。

5、具体地，为顺利地形成密封结构，该内密封部的内周面呈小端朝向第一管道内部的圆锥形。

6、进一步，为保证密封性，内密封部的内周面与外密封部的外周面之间仅经密封线抵靠在一起。

7、具体地，以密封线为界，外密封部的外周面在轴向方向的两侧分别称为第一延伸面和第二延伸面，其中第一延伸面位于密封线朝向外螺纹的一侧，第二延伸面位于密封线朝向头密封部的一侧；第一延伸面呈圆柱面状或第一延伸面的半径朝外螺纹方向逐渐减少；第二延伸面的半径朝头密封部方向逐渐减少；密封线由第一延伸面和第二延伸面的相交线所形成；在第一延伸面与内密封部的内周面之间形成第一空腔，在第二延伸面与内密封部的内周面之间形成第二空腔，第一空腔与第二空腔之间互不连通。采用该结构能够顺利地使内密封部的内周面与外密封部的外周面之间仅经密封线抵靠在一起。由于根部抵压面与头部抵压面的阻碍作用，仅有极少量的油气能够进入到第二空腔内，避免对密封线所形成的密封结构造成冲击，在使用过程中，密封线几乎仅仅受到内密封部的内周面的挤压影响，能够使密封线的使用寿命延长。

8、根部抵压面呈小端朝内螺纹方向延伸的圆锥形，头部抵压面呈小端朝外螺纹方向延伸的圆锥形，且根部抵压面与头部抵压面的锥角相同。具体地，根部抵压面的锥角的角度为140-150°。该设计能够使第一管道和第二管道的内部接触部分相互咬合在一起，并在根部抵压面的限制下，避免头部抵压面向内产生形变，保证密封线与内密封部之间的密封性。

9、进一步，内密封部的堆焊层覆盖第一管道的内衬管的端面，外密封部的堆焊层覆盖第二管道的内衬管的端面。利用堆焊层能够使第一管道的基管和内衬管稳定地连接在一起，避免在管内流体的作用下，内衬管与基管之间产生剥离，对基管造成腐蚀，对第二管道具有同样的作用。

技术特征：

1.用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其包括具有内螺纹的第一管道和具有外螺纹的第二管道，该第一管道和第二管道均包括基管和设置于基管内壁上的内衬管，其特征在于，内螺纹的根部朝第一管道内部方向延伸并形成为内密封部，该内密封部未设置螺纹，内密封部背离内螺纹的一端设置有根密封部，根密封部的表面形成为根部抵压面，该内密封部的内周面的半径朝第一管道内部方向逐渐缩小；内密封部和根密封部均由堆焊层所形成；

2.根据权利要求1所述的用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其特征在于，该内密封部的内周面呈小端朝向第一管道内部的圆锥形。

3.根据权利要求1所述的用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其特征在于，内密封部的内周面与外密封部的外周面之间仅经密封线抵靠在一起。

4.根据权利要求3所述的用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其特征在于，以密封线为界，外密封部的外周面在轴向方向的两侧分别称为第一延伸面和第二延伸面，其中第一延伸面位于密封线朝向外螺纹的一侧，第二延伸面位于密封线朝向头密封部的一侧；第一延伸面呈圆柱面状或第一延伸面的半径朝外螺纹方向逐渐减少；第二延伸面的半径朝头密封部方向逐渐减少；密封线由第一延伸面和第二延伸面的相交线所形成；

5.根据权利要求1所述的用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其特征在于，根部抵压面呈小端朝内螺纹方向延伸的圆锥形，头部抵压面呈小端朝外螺纹方向延伸的圆锥形，且根部抵压面与头部抵压面的锥角相同。

6.根据权利要求5所述的用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其特征在于，根部抵压面的锥角的角度为140-150°。

7.根据权利要求1所述的用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其特征在于，内密封部的堆焊层覆盖第一管道的内衬管的端面，外密封部的堆焊层覆盖第二管道的内衬管的端面。

8.根据权利要求1所述的用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其特征在于，内螺纹与外螺纹均为锥螺纹。

技术总结本申请公开了一种用于双金属复合油井管的螺纹式管接头结构，其包括具有内螺纹的第一管道和具有外螺纹的第二管道，两根管道均包括基管和内衬管，内螺纹的根部具有内密封部，内密封部背离内螺纹的一端具有根密封部，内密封部的内周面的半径朝第一管道内部方向逐渐缩小；外螺纹的头部具有外密封部，在外密封部上形成一密封线，外密封部背离外螺纹的一端具有头密封部；内密封部和根密封部以及外密封部和头密封部均由堆焊层形成；当内外螺纹旋拧在一起时，根密封部和头密封部抵压在一起，密封线抵压在内密封部的内周面上、形成为过盈配合的密封结构。本申请采用双重密封结构，能有效避免油气进入到内外螺纹之间，保证了管道之间的密封性能和使用寿命。技术研发人员：张存端,师红旗,刘礼铭,梁广贤,雷杰,杨海彤,陈杰,冷睿,许兴国,詹建明受保护的技术使用者：宿迁学院技术研发日：20231108技术公布日：2024/6/20