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一种螺纹连接的钻杆

阅读:346发布:2023-03-02

专利汇可以提供一种螺纹连接的钻杆专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本实用新型涉及 螺纹 连接接头,具体地说是一种 螺纹连接 的 钻杆 。按照本实用新型所提供的设计方案,钻杆管体的两端分别为可以相互连接的母螺纹和公螺纹,并且各钻杆管体间仅由螺纹连接。钻杆管体两端的内、外壁加厚,加厚处的外径大于管体外径,加厚处的内径小于管体内径。钻杆管体母螺纹一端的外壁加厚段与钻杆管体的结合部有≥3毫米的突变,在突变处形成台阶。螺纹为钩形螺纹,并且,钩形螺纹承载面与钻杆管体中心线的夹 角 α小于90°。本实用新型通过改变钻杆的结构及加工工艺,提高钻杆的性能,克服目前API标准生产的钻杆在油田使用中的不良性能,简化钻杆生产工艺,降低成本。,下面是一种螺纹连接的钻杆专利的具体信息内容。

1、一种螺纹连接的钻杆,其特征是:钻杆管体(8)的两端分别为可以 相互连接的母螺纹(1)和公螺纹(2),并且各钻杆管体(8)间仅由螺纹连 接。
2、根据权利要求1所述螺纹连接的钻杆,其特征是:钻杆管体(8)两 端的内、外壁加厚,加厚处的外径大于管体外径,加厚处的内径小于管体内 径。
3、根据权利要求1所述螺纹连接的钻杆,其特征是:钻杆管体(8)母 螺纹一端的外壁加厚段与钻杆管体(8)的结合部有≥3毫米的突变,在突变 处形成台阶(3)。
4、根据权利要求1所述螺纹连接的钻杆,其特征是:螺纹为钩形螺纹, 钩形螺纹的承载面(9)与钻杆管体(8)中心线的夹α小于90°。
5、根据权利要求1所述螺纹连接的钻杆,其特征是:公螺纹(2)的小 端有内抗扭矩台阶(4),公螺纹(2)的大端有外抗扭矩台阶(5)。
6、根据权利要求1所述螺纹连接的钻杆,其特征是:母螺纹(1)的小 端有内抗扭矩台阶(7),母螺纹(1)大端有外抗扭矩台阶(6)。
7、根据权利要求4或5或6所述螺纹连接的钻杆,其特征是:公螺纹(2) 的小端内抗扭矩台阶(4)与母螺纹(1)的小端内抗扭矩台阶(7)相接触, 公螺纹(2)的大端外抗扭矩台阶(5)与母螺纹(1)的大端外抗扭矩台阶(6) 相接触。
8、根据权利要求1或4所述螺纹连接的钻杆,其特征是:螺纹为多级锥 度的螺纹。
9、根据权利要求1所述螺纹连接的钻杆,其特征是:在公螺纹(2)小 端的内抗扭矩台阶(4)与母螺纹(1)小端的内抗扭矩台阶(7)之间为径向 过盈配合,或/和公螺纹(2)大端的外抗扭矩台阶(5)与母螺纹(1)大端 的外抗扭矩台阶(6)之间为径向过盈配合。

说明书全文

技术领域

本实用新型涉及螺纹连接接头,具体地说是一种螺纹连接钻杆

背景技术

目前的钻杆全部按API标准生产的,它是由工具接头(公、母工具接头 分别车有API的公、母螺纹,螺纹是API的数字螺纹)和钻杆管体对焊连接 成一个完整的钻杆产品,见图1。工具接头按API SPEC 7标准生产,钻杆管 体按APISPEC 5D标准生产,成品钻杆的各项使用性能按API RP 7G要求。
发明内容
本实用新型的目的在于设计一种螺纹连接的钻杆,通过改变钻杆的结构, 加工工艺,提高钻杆的性能,克服目前API标准生产的钻杆在油田使用中的 不良性能,简化钻杆生产工艺,降低成本。
按照本实用新型所提供的设计方案,钻杆管体的两端分别为可以相互连 接的母螺纹和公螺纹,并且各钻杆管体间仅由螺纹连接。
钻杆管体两端的内、外壁加厚,加厚处的外径大于管体外径,加厚处的 内径小于管体内径。钻杆管体母螺纹一端的外壁加厚段与钻杆管体的结合部 有≥3毫米的突变,在突变处形成台阶。螺纹为钩形螺纹,并且,钩形螺纹 承载面与钻杆管体中心线的夹α小于90°。
公螺纹的小端有内抗扭矩台阶,公螺纹的大端有外抗扭矩台阶。母螺纹 的小端有内抗扭矩台阶,母螺纹大端有外抗扭矩台阶。公螺纹的小端内抗扭 矩台阶与母螺纹的小端内抗扭矩台阶相接触,公螺纹的大端外抗扭矩台阶与 母螺纹的大端外抗扭矩台阶相接触。
螺纹为多级锥度的螺纹。在公螺纹小端的内抗扭矩台阶与母螺纹小端的 内抗扭矩台阶之间为径向过盈配合,或/和公螺纹大端的外抗扭矩台阶与母螺 纹大端的外抗扭矩台阶之间为径向过盈配合。
钻杆是油田钻井的重要工具,由于钻杆的工况条件苛刻,因此对钻杆要 求也很高,本发明型专利针对现有API标准钻杆,在油田使用中管体和工具 接头的焊缝容易折断;API公螺纹的根部容易断裂等缺陷,螺纹上卸扣是容 易粘扣。对API标准钻杆的结构、生产工艺进行完全不同的改造。新型的非 API钻杆,设计一种新型的螺纹,公螺纹端部带有抗扭矩台阶P。通过钩形 锥度螺纹连接,母螺纹M,直接连接管体的公螺纹G。由抗扭矩台阶传递钻 杆钻井时的扭矩,从而达到了满足石油钻杆的工况。取消了现在API钻杆上 的工具接头和钻杆管体的对焊焊缝,避免了对焊焊缝的断裂。又因为在管体 公螺纹的的端部也有抗扭矩台阶P与母螺纹的小端的抗扭矩台阶U互相顶紧 起了密封作用,保护了公、母螺纹不被泥浆刺穿。多级锥度螺纹,提高了抗 扭矩性能。提高了螺纹的密封性能抗粘扣性能。
由于改变了钻杆的结构,也改变了生产的工艺,使复杂的对焊工艺、和 工具接头生产工艺都取消了,取而代之的是工艺简单的钻杆管体的公、母螺 纹加工,大大降低了成本。
本实用新型与现有技术相比有显著进步,具体表现在:
1、由于承载角是负角(-3°)螺纹,比钻杆用API60°的数字螺纹,在 油田使用中有更大的提拉。负角螺纹在提拉时,不产生径向分力,螺纹没 有圆周应力,提高了金属的抗腐蚀性能。
2、钻杆管体内壁也有抗扭矩台阶P和U,这样由于两个钻杆管体公、 母螺纹抗扭矩台阶P和U端面互相顶紧,起了密封作用,使钻杆管体内流动 的高压泥浆不能接触螺纹,也保护了螺纹不被刺穿。
3、由于没有焊接,钻杆管体是整体热处理,因此钻杆在油田钻井工况中, 就没有焊缝断裂的隐患了。
4、没有焊接工艺,大大简化了钻杆的生产工艺,也大大降低了钻杆的生 产成本。
附图说明
图1API标准的钻杆结构。
图2本专利的钻杆结构形式。
图3本专利的钩形螺纹。

具体实施方式

如图所示:钻杆管体8的两端分别为可以相互连接的母螺纹1和公螺纹 2,并且各钻杆管体8间仅由螺纹连接。钻杆管体8两端的内、外壁加厚,加 厚处的外径大于管体外径,加厚处的内径小于管体内径。
钻杆管体8母螺纹一端的外壁加厚段与钻杆管体8的结合部有≥3毫米 的突变,在突变处形成台阶3。螺纹为钩形螺纹,钩形螺纹承载面9与钻杆 管体8中心线的夹角α小于90°。公螺纹2的小端有内抗扭矩台阶4,公螺 纹2的大端有外抗扭矩台阶5。
母螺纹1的小端有内抗扭矩台阶7,母螺纹1大端有外抗扭矩台阶6。公 螺纹2的小端内抗扭矩台阶4与母螺纹1的小端内抗扭矩台阶7相接触,公 螺纹2的大端外抗扭矩台阶5与母螺纹1的大端外抗扭矩台阶6相接触。
螺纹为多级锥度的螺纹。在公螺纹2小端的内抗扭矩台阶4与母螺纹1 小端的内抗扭矩台阶7之间为径向过盈配合,或/和公螺纹2大端的外抗扭矩 台阶5与母螺纹1大端的外抗扭矩台阶6之间为径向过盈配合。
下面描述两个具体的加工例子:
实施例一:27/8的G105钻杆
本钻杆管体的加厚长度Leu,Leu=160mm。加厚形式是内外加厚,外加 厚直径97mm,内加厚的内径是50mm;钻杆管体的加厚管一端上加工的钩 形螺纹G:另一端上加工的钩形螺纹M,螺纹锥度1∶6,螺距6。35mm, 齿高2mm,引导角为20°、承载角为-3°,齿顶、齿底平行于管轴线,钻 杆管体公螺纹的小端部有公螺纹抗扭矩台阶P,公螺纹的大端部有公螺纹抗 扭矩台阶Q。钻杆管体母螺纹的小端部有母螺纹抗扭矩台阶U,母螺纹的大 端部有母螺纹抗扭矩台阶E,母螺纹的外加厚处的直径是不渐变的,有6mm 的突变K,螺纹全部
实施例二:27/8的G105钻杆
本钻杆管体的加厚长度Leu,Leu=160mm。加厚形式是内外加厚,外加 厚直径97mm,内加厚的内径是50mm,钻杆管体的加厚管一端上加工的 两 级锥度钩形螺纹G;另一端上加工的钩形螺纹M,螺纹锥度1∶6,螺距6。 35mm,齿高2mm,引导角为20°、承载角为-3°,齿顶、齿底平行于钢管 轴线,钻杆管体公螺纹的小端部有公螺纹抗扭矩台阶P,公螺纹的大端部有 公螺纹抗扭矩台阶Q。钻杆管体母螺纹的小端部有母螺纹抗扭矩台阶U,母 螺纹的大端部有母螺纹抗扭矩台阶E,母螺纹的外加厚处的直径是不渐变的, 有6mm的突变K,螺纹全部镀铜。
图1中11为母工具接头,12为焊缝,13为公工具接头。
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