一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构的制作方法

本发明涉及石油，尤其涉及一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构。

背景技术：

1、套管钻井是一种特殊的钻井技术，主要用于石油和天然气开采、地质勘探以及特定的地下水资源开发等行业，它与传统钻井技术的主要区别在于钻井过程中直接使用套管来替代传统的钻杆和钻铤，通过套管带动钻头进行钻进，在使用时套管在接入后就不再取出。

2、由于套管需要带动钻头和传输油或气体，套管螺纹连接处需要更高的抗扭和密封性能，特别是油井一般会伴随着高压气体，若扭矩传递和密封性能要求不足，连接头密封不良，会导致泥浆液、油气、高压可燃气体泄露等，现有的套管连接处，通常只通过金属螺纹相互挤压形成密封，但金属螺纹在挤压时会存在缝隙，若套管上的螺纹在使用中受损，高压气体极易从金属螺纹的缝隙处进入到套管内，油井的高压气体一般都是可燃气体，若可燃气体泄露还可能会引发火灾，危害工作人员的安全。

技术实现思路

1、为了克服若套管上的螺纹在使用中受损，高压气体极易从金属螺纹的缝隙处进入到套管内，造成气体泄露的缺点，本发明提供了一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构。

2、技术方案是：一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构，包括有接箍和套管，所述套管位于所述接箍内的一侧，所述套管靠近所述接箍的一侧设置有台肩，所述台肩与所述接箍的中部挤压配合，所述接箍的内侧设置有对称分布的内锥倒钩型螺纹，所述套管靠近所述接箍的一侧设置有与相邻所述内锥倒钩型螺纹螺纹配合的外锥倒钩型螺纹，所述套管靠近所述接箍的一侧设置有外环形锥面，所述接箍内设置有与所述外环形锥面挤压配合的内环形锥面，所述接箍内侧固接有对称分布的第一液囊。

3、进一步地，所述接箍密封滑动连接有两组周向分布的密封杆，周向分布的一组所述密封杆共同与相邻的所述第一液囊挤压配合，周向分布的一组所述密封杆远离相邻所述第一液囊的一侧共同固接有环形架，所述环形架与相邻的所述套管挤压配合。

4、进一步地，所述内锥倒钩型螺纹与所述套管径向截面的夹角为3°～4°，所述外锥倒钩型螺纹的承载面与所述套管径向截面的夹角为3°～4°，所述内锥倒钩型螺纹与所述套管轴线的夹角为20°，所述外锥倒钩型螺纹与所述套管轴线的夹角为20°。

5、进一步地，所述密封杆从靠近相邻所述第一液囊的一端到远离相邻所述第一液囊的一端的直径逐渐变大。

6、进一步地，所述第一液囊内填充有稠油和均匀分布的橡胶颗粒，橡胶颗粒的直径大于所述内锥倒钩型螺纹和所述外锥倒钩型螺纹拧紧后之间的缝隙。

7、进一步地，还包括有第一环形凸起，所述第一环形凸起设置于所述套管，所述接箍的两侧均开设有环形空腔，所述环形空腔限位滑动连接有限位块，所述限位块与相邻的所述第一环形凸起挤压配合，所述接箍的两端均固接有第二液囊，所述套管设置有第二环形凸起，所述第二环形凸起位于所述第一环形凸起靠近所述接箍的一侧，所述第二环形凸起与相邻的所述第二液囊挤压配合，所述限位块与相邻的所述第二液囊挤压配合，所述接箍的内侧滑动连接有对称分布的环形板，所述环形板与相邻的所述限位块固接，所述接箍上个开设有两组周向分布的导流槽，所述导流槽将相邻的所述第二液囊和所述接箍靠近相邻所述第一液囊的位置连通。

8、进一步地，所述限位块由四个圆环组成，中部的两个圆环内侧设置有环形斜面，且两个环形斜面的斜率不同。

9、进一步地，所述限位块的外侧固接有倒钩，所述套管上开设有与所述限位块的外侧倒钩配合的槽。

10、进一步地，所述导流槽内限位滑动连接有圆球，所述圆球与所述接箍之间固接有弹簧，所述弹簧位于相邻的所述导流槽内，所述圆球与相邻的所述导流槽限位配合，所述第二液囊内填充有液压油，所述导流槽内所述圆球靠近相邻所述第二液囊的一侧为液压油，远离相邻所述第二液囊的一侧为稠油。

11、进一步地，所述第二液囊的内侧设置有弧面，所述第二环形凸起设置有弧面，所述第二环形凸起上的弧面与相邻所述第二液囊内侧的弧面挤压配合。

12、本发明的有益效果：本发明通过第一液囊内的稠油和橡胶颗粒，对内锥倒钩型螺纹和外锥倒钩型螺纹啮合时之间的缝隙进行密封，防止套管外部气体进入到套管内部，造成气体泄露。

13、本发明在接箍和套管拧紧的过程中，通过内环形锥面和外环形锥面的配合，对接箍和套管之间形成二次密封，通过台肩与接箍接触实现再次密封。

14、本发明在接箍和套管拧紧的过程中，通过限位块向左移动挤压第二液囊，使第二液囊与第二环形凸起的挤压接触，防止套管外部杂质进入到接箍内，杂质与内锥倒钩型螺纹和外锥倒钩型螺纹接触，损害内锥倒钩型螺纹和外锥倒钩型螺纹。

15、本发明当套管弯曲时，若第一液囊附近的压力降低，通过挤压第二液囊补充第一液囊附近的压力，使第一液囊内流出的稠油和橡胶颗粒持续将内锥倒钩型螺纹和外锥倒钩型螺纹之间的缝隙密封。

技术特征：

1.一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构，其特征在于，包括有接箍（1）和套管（2），所述套管（2）位于所述接箍（1）内的一侧，所述套管（2）靠近所述接箍（1）的一侧设置有台肩（3），所述台肩（3）与所述接箍（1）的中部挤压配合，所述接箍（1）的内侧设置有对称分布的内锥倒钩型螺纹（4），所述套管（2）靠近所述接箍（1）的一侧设置有与相邻所述内锥倒钩型螺纹（4）螺纹配合的外锥倒钩型螺纹（5），所述套管（2）靠近所述接箍（1）的一侧设置有外环形锥面（7），所述接箍（1）内设置有与所述外环形锥面（7）挤压配合的内环形锥面（6），所述接箍（1）内侧固接有对称分布的第一液囊（8）；

2.根据权利要求1所述的一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构，其特征在于，所述内锥倒钩型螺纹（4）与所述套管（2）径向截面的夹角为3°～4°，所述外锥倒钩型螺纹（5）的承载面与所述套管（2）径向截面的夹角为3°～4°，所述内锥倒钩型螺纹（4）与所述套管（2）轴线的夹角为20°，所述外锥倒钩型螺纹（5）与所述套管（2）轴线的夹角为20°。

3.根据权利要求1所述的一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构，其特征在于，所述密封杆（9）从靠近相邻所述第一液囊（8）的一端到远离相邻所述第一液囊（8）的一端的直径逐渐变大。

4.根据权利要求1所述的一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构，其特征在于，还包括有第一环形凸起（11），所述第一环形凸起（11）设置于所述套管（2），所述接箍（1）的两侧均开设有环形空腔（13），所述环形空腔（13）限位滑动连接有限位块（12），所述限位块（12）与相邻的所述第一环形凸起（11）挤压配合，所述接箍（1）的两端均固接有第二液囊（14），所述套管（2）设置有第二环形凸起（15），所述第二环形凸起（15）位于所述第一环形凸起（11）靠近所述接箍（1）的一侧，所述第二环形凸起（15）与相邻的所述第二液囊（14）挤压配合，所述限位块（12）与相邻的所述第二液囊（14）挤压配合，所述接箍（1）的内侧滑动连接有对称分布的环形板（16），所述环形板（16）与相邻的所述限位块（12）固接，所述接箍（1）上个开设有两组周向分布的导流槽（17），所述导流槽（17）将相邻的所述第二液囊（14）和所述接箍（1）靠近相邻所述第一液囊（8）的位置连通。

5.根据权利要求4所述的一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构，其特征在于，所述限位块（12）由四个圆环组成，中部的两个圆环内侧设置有环形斜面，且两个环形斜面的斜率不同。

6.根据权利要求5所述的一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构，其特征在于，所述限位块（12）的外侧固接有倒钩，所述套管（2）上开设有与所述限位块（12）的外侧倒钩配合的槽。

7.根据权利要求4所述的一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构，其特征在于，所述导流槽（17）内限位滑动连接有圆球（18），所述圆球（18）与所述接箍（1）之间固接有弹簧（19），所述弹簧（19）位于相邻的所述导流槽（17）内，所述圆球（18）与相邻的所述导流槽（17）限位配合，所述第二液囊（14）内填充有液压油，所述导流槽（17）内所述圆球（18）靠近相邻所述第二液囊（14）的一侧为液压油，远离相邻所述第二液囊（14）的一侧为稠油。

8.根据权利要求7所述的一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构，其特征在于，所述第二液囊（14）的内侧设置有弧面，所述第二环形凸起（15）设置有弧面，所述第二环形凸起（15）上的弧面与相邻所述第二液囊（14）内侧的弧面挤压配合。

技术总结本发明涉及石油技术领域，尤其涉及一种套管钻井用含有抗扭套管螺纹的连接结构。包括有接箍和套管，所述套管位于所述接箍内的一侧，所述套管靠近所述接箍的一侧设置有台肩，所述台肩与所述接箍的中部挤压配合，所述接箍的内侧设置有对称分布的内锥倒钩型螺纹，所述套管靠近所述接箍的一侧设置有与相邻所述内锥倒钩型螺纹螺纹配合的外锥倒钩型螺纹，所述套管靠近所述接箍的一侧设置有外环形锥面，所述接箍内设置有内环形锥面，所述接箍内侧固接有对称分布的第一液囊。本发明通过第一液囊内的稠油和橡胶颗粒，对内锥倒钩型螺纹和外锥倒钩型螺纹啮合时之间的缝隙进行密封，防止套管外部气体进入到套管内部，造成气体泄露。技术研发人员：刘卫东,吴仲华,王树江,杨振堂,张祖涛,杨析,孙国友,宋蓉蓉,陈华伟,陈秋风,郝世哲受保护的技术使用者：山东高原油气装备有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4