一种页岩气开采用螺纹接头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110374522A(43)申请公布日2019.10.25(21)申请号201910579789.3(22)申请日2019.06.28(71)申请人中国石油天然气集团有限公司地址100007北京市东城区东直门北大街9号中国石油大厦申请人中国石油天然气集团公司管材研究所(72)发明人潘志勇韩礼红刘亚旭杨尚谕李东风王亚龙余志(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人安彦彦(51)Int.Cl.E21B17/042(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图1页(54)发明名称一种页岩气开采用螺纹接头(57)摘要本发明公开了一种页岩气开采用螺纹接头，包括外螺纹接头和内螺纹接头，外螺纹接头的圆螺纹朝着外螺纹接头锥度方向逐渐消失，外螺纹接头的螺纹段包括外螺纹完整螺纹和外螺纹非完整螺纹，外螺纹完整螺纹和外螺纹非完整螺纹的螺纹锥度相同，内螺纹接头在圆螺纹段设置有减压弧形槽；在内螺纹接头内设置减压弧形槽，有利于螺纹接头在上扣过程中螺纹脂的流动，避免了螺纹脂聚集形成局部高压而产生大的局部应力；外螺纹接头增加非完整螺纹与内螺纹啮合增强了内外螺纹啮合后的抗拉、抗扭和抗压缩承载能力；本发明解决了页岩气开采需要经济适用套管螺纹接头的难题，通过优化设置螺纹结构，增强了螺纹接头承受拉伸、压缩、密封和抗扭矩载荷的能力。CN110374522ACN110374522A权利要求书1/1页1.一种页岩气开采用螺纹接头，其特征在于，包括外螺纹接头(1)和内螺纹接头(2)，外螺纹接头(1)的圆螺纹朝着外螺纹接头(1)锥度方向逐渐消失，外螺纹接头(1)的螺纹段包括外螺纹完整螺纹(13)和外螺纹非完整螺纹(14)，外螺纹完整螺纹(13)和外螺纹非完整螺纹(14)的螺纹锥度相同，内螺纹接头(2)在圆螺纹段设置有减压弧形槽(23)。2.根据权利要求1所述的页岩气开采用螺纹接头，其特征在于，外螺纹接头(1)设置有-3°～-10°的逆角度外螺纹台肩(11)，内螺纹接头(2)设置有-3°～-10°的逆角度内螺纹台肩(21)。3.根据权利要求1所述的页岩气开采用螺纹接头，其特征在于，内螺纹接头(2)的圆螺纹为完整螺纹。4.根据权利要求1所述的页岩气开采用螺纹接头，其特征在于，内螺纹接头(2)的小端设置有螺纹脂储存槽(22)。5.根据权利要求1所述的页岩气开采用螺纹接头，其特征在于，外螺纹接头(1)和内螺纹接头(2)的螺纹类型为API圆螺纹或非API圆螺纹。6.根据权利要求1所述的页岩气开采用螺纹接头，其特征在于，减压弧形槽(23)的深度大于螺纹齿槽深度。7.根据权利要求1所述的页岩气开采用螺纹接头，其特征在于，减压弧形槽(23)设置在内螺纹与外螺纹完整螺纹(13)啮合段。2CN110374522A说明书1/2页一种页岩气开采用螺纹接头技术领域[0001]本发明属于非常规天然气开发装备领域，具体涉及一种页岩气开采用螺纹接头。背景技术[0002]页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，是一种清洁、高效的能源资源和化工原料。中国页岩气资源丰富，全球页岩气技术可采资源量排名第一，达到36万亿立方米，是常规天然气的1.6倍。由于页岩气储层具有低孔隙率和低渗透率的特点，开采难度大开发费用高，要实现商业化开采必须降低开采成本，由于页岩气开采要使用大量的套管，所以选用经济适用的套管是实现页岩气低成本开采的关键。[0003]为提高采收率，页岩气开采需要采用水平井技术和水力压裂技术，导致套管服役过程中需要承受拉伸、压缩、水压、气压、扭转等载荷。石油行业使用的API(AmericanPetroleumInstitute，美国石油学会)经济型螺纹主要包括API圆螺纹和API偏梯形螺纹，API圆螺纹有效螺纹后面不参与啮合的螺纹存在比有效螺纹锥度大的多的加工锥度导致API圆螺纹抗拉和抗压及抗扭矩能力有限，API偏梯形螺纹抗拉和抗压能力强但密封性能差，所以经济型API螺纹不能适应页岩气开采的需要。带密封面和扭矩台肩的特殊螺纹综合性能好，但加工复杂，检测和评价要求高，导致生产成本高，限制了其在页岩气开采中的使用。发明内容[0004]本发明的目的是提供一种页岩气开采用特殊螺纹接头，通过优化设置螺纹结构，增强螺纹接头承受拉伸、压缩、密封和抗扭矩载荷的能力，满足页岩气低成本开采的需要。[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种页岩气开采用螺纹接头，包括外螺纹接头和内螺纹接头，外螺纹接头的圆螺纹朝着外螺纹接头锥度方向逐渐消失，外螺纹接头的螺纹段包括外螺纹完整螺纹和外螺纹非完整螺纹，外螺纹完整螺纹和外螺纹非完整螺纹的螺纹锥度相同，内螺纹接头在圆螺