一种定向钻穿越用柔性钻杆
专利汇可以提供一种定向钻穿越用柔性钻杆专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种定向钻穿越用柔性 钻杆 ，属于勘探用钻具领域，包括柔性钻杆管体，柔性钻杆管体一端与内 螺纹 接头固接，另一端与 外螺纹 接头固接； 内螺纹 接头与柔性钻杆管体接头处设置有内螺纹接头斜坡，内螺纹接头斜坡的内螺纹接头斜坡台肩 角 度α为13°～15°；外螺纹接头与柔性钻杆管体接头处设置有外螺纹接头斜坡，外螺纹接头斜坡的外螺纹斜坡台肩角度β为15°～18°；柔性钻杆管体与内螺纹接头和外螺纹接头连接的两端分别设置有管体加厚段。本发明能够有效减小穿越过程中钻杆所受的摩擦阻 力 ，减小钻杆管体加厚以及接头过渡部位的 应力 集中，提高钻杆在穿越施工中承受弯矩和抗疲劳裂纹的能力，延长钻杆使用寿命，增强穿越施工安全可靠性。，下面是一种定向钻穿越用柔性钻杆专利的具体信息内容。
1.一种定向钻穿越用柔性钻杆，包括钻杆管体，其特征在于：所述钻杆管体为柔性钻杆管体，所述柔性钻杆管体一端与内螺纹接头固接，另一端与外螺纹接头固接，所述内螺纹接头上设置有内螺纹，所述外螺纹接头上设置有外螺纹；所述内螺纹接头与柔性钻杆管体接头处设置有内螺纹接头斜坡，所述内螺纹接头斜坡的内螺纹接头斜坡台肩角度α为13°～
15°；所述外螺纹接头与柔性钻杆管体接头处设置有外螺纹接头斜坡，所述外螺纹接头斜坡的外螺纹斜坡台肩角度β为15°～18°；所述柔性钻杆管体与所述内螺纹接头和所述外螺纹接头连接的两端分别设置有管体加厚段。
2.如权利要求1所述的一种定向钻穿越用柔性钻杆，其特征在于：所述内螺纹接头和外螺纹接头与柔性钻杆管体均通过摩擦焊接固定，并在摩擦焊接处均有摩擦焊接焊缝。
3.如权利要求1所述的一种定向钻穿越用柔性钻杆，其特征在于：所述管体加厚段为内平外加厚式的加厚段。
4.如权利要求1或3所述的一种定向钻穿越用柔性钻杆，其特征在于：所述内螺纹接头和外螺纹接头的内径均与柔性钻杆管体的内径相同。
5.如权利要求1所述的一种定向钻穿越用柔性钻杆，其特征在于：所述内螺纹接头斜坡台肩角度α为14°；所述外螺纹斜坡台肩角度β为16°。
6.如权利要求1所述的一种定向钻穿越用柔性钻杆，其特征在于：所述柔性钻杆管体为铬钼钒钢构件。
7.如权利要求1所述的一种定向钻穿越用柔性钻杆，其特征在于：所述柔性钻杆管体的长度为9400～9700mm。
8.如权利要求1所述的一种定向钻穿越用柔性钻杆，其特征在于：所述螺纹接头长度为
355.6～381mm；所述外螺纹接接头长度为279.4～304.8mm。
9.如权利要求1所述的一种定向钻穿越用柔性钻杆，其特征在于：所述管体加厚段的长度为80～100mm。
10.一种钻井设备，其特征在于：包括权利要求1～9任意一项所述的定向钻穿越用柔性钻杆。
一种定向钻穿越用柔性钻杆
技术领域
背景技术
疲劳破坏，导致钻杆失效。钻杆疲劳失效的主要原因有两点:(1)钻导向孔时，钻杆轴向受
压，靠近钻头的钻杆“悬”在孔眼中，在轴向压力、自重、浮力的联合作用下，钻杆产生“挠曲”变形，离钻头越远，挠度越大；在离钻头一定距离后，钻杆与孔壁相切，导致连接钻头位置的钻杆承受过大弯矩；(2)钻柱在导向孔内的旋转形式是个复杂的问题，由于导向孔的直径比
钻柱的直径大，因此在旋转钻进时，钻柱可能存在着绕钻柱轴线自转和绕导向孔中心线公
转两种状态，定向钻穿越施工过程中，钻柱始终处于自转的同时又公转的运动状态，再加载
过大的弯矩，加速钻杆在穿越施工中疲劳失效。
式，钻杆在穿越过程中内过渡带消失处应力集中尤为突出，外加钻井液冲蚀作用，导致穿越
用钻杆发生早期疲劳失效。
发明内容
一端与外螺纹接头固接，所述内螺纹接头上设置有内螺纹，所述外螺纹接头上设置有外螺
纹；所述内螺纹接头与柔性钻杆管体接头处设置有内螺纹接头斜坡，所述内螺纹接头斜坡
的内螺纹接头斜坡台肩角度α为13°～15°；所述外螺纹接头与柔性钻杆管体接头处设置有
外螺纹接头斜坡，所述外螺纹接头斜坡的外螺纹斜坡台肩角度β为15°～18°；所述柔性钻杆
管体与所述内螺纹接头和所述外螺纹接头连接的两端分别设置有管体加厚段。
程中钻杆所受的摩擦阻力，而且能够减小钻杆管体加厚以及接头过渡部位的应力集中，提
高钻杆在穿越施工中承受弯矩和抗疲劳裂纹的能力，延长钻杆使用寿命，增强穿越施工安
全可靠性。
附图说明
实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些
附图获得其他的附图。
具体实施方式
用以解释本发明，并不用于限定本发明。
体3，所述柔性钻杆管体3一端与内螺纹接头1固接，另一端与外螺纹接头5固接，所述内螺纹
接头1上设置有内螺纹，所述外螺纹接头5上设置有外螺纹；所述内螺纹接头1与柔性钻杆管
体3接头处设置有内螺纹接头斜坡6，所述内螺纹接头斜坡6的内螺纹接头斜坡台肩角度α为
13°～15°；所述外螺纹接头5与柔性钻杆管体3接头处设置有外螺纹接头斜坡7，所述外螺纹
接头斜坡7的外螺纹斜坡台肩角度β为15°～18°；所述柔性钻杆管体3与所述内螺纹接头1和
所述外螺纹接头5连接的两端分别设置有管体加厚段4。
两端分别设置有管体加厚段4；内螺纹接头1与柔性钻杆管体3接头处设置有内螺纹接头1斜
坡，内螺纹接头1斜坡的内螺纹接头1斜坡台肩角度α为13°～15°；外螺纹接头5与柔性钻杆
管体3接头处设置有外螺纹接头5斜坡，外螺纹接头5斜坡的外螺纹斜坡台肩角度β为15°～
18°；与现有技术相比，本发明定向钻穿越用柔性钻杆使钻杆更好适应定向钻穿越工程的需
求，不仅能够有效减小穿越过程中钻杆所受的摩擦阻力，而且能够减小钻杆管体加厚以及
接头过渡部位的应力集中，提高钻杆在穿越施工中承受弯矩和抗疲劳裂纹的能力，延长钻
杆使用寿命，增强穿越施工安全可靠性。
在摩擦焊接处均有摩擦焊接焊缝2；摩擦焊接是利用焊接接触端面相对运动中相互摩擦所
产生的热，使端部达到热塑性状态，然后迅速顶锻，完成焊接的一种压焊方法；摩擦焊接的
强度很大，有时甚至比材料本身的强度还要大，也就是当外力用力拉扯时，首先断裂的是没
有焊接的材料本身而不是焊接点；摩擦焊接的连接方式保证柔性钻杆管体3在摩擦焊接焊
缝2部位具有足够强度满足穿越工程的使用需求。
钻杆管体3的内径相同；为保证柔性钻杆焊缝部位具有足够强度满足穿越工程的使用需求，
管体加厚段4设计为内平外加厚形式，内螺纹接头1、外螺纹接头5内径与管体内径一致，实
现整个柔性钻杆管体3内部等直径设计，完全避免因常规钻杆管体加厚段4内径与管体内径
不一致导致的应力集中和钻井液冲蚀现象，延长钻杆使用寿命；此外，该设计还能有效增大
穿越专用柔性钻杆管体3水眼直径，有效降低穿越作业中压力损耗，提高穿越钻进效率。
掉卡等工具，因此，定向钻穿越用专用钻杆内螺纹接头1斜坡台肩角度α设计为13°～15°，外螺纹接头5斜坡台肩角度设计为15～18°，优化值为内螺纹接头1斜坡台肩角度α为14°，外螺
纹斜坡台肩角度β为16°；该内螺纹接头1斜坡台肩角度、外螺纹接头5斜坡台肩角度的减小
不仅能够有效降低穿越钻进、扩孔和管道回拖过程中，内螺纹接头1和外螺纹接头5斜坡台
肩面上所承受的摩擦阻力随着角度减小，内螺纹接头1和外螺纹接头5外径与接头焊径之间
过渡更加平缓，实现钻杆接头与管体之间平滑变径，减少施工过程中接头变径部位的应力
集中。。
管体材料和特殊热处理工艺的研究，实现管体冲击韧性≥150J(20℃，10×10)，冲击韧性比
API G105钢级钻杆提高1.7倍，实现弯曲疲劳试样在加载530MPa疲劳弯曲应力时疲劳寿命
达到1×107；提升穿越工程中钻杆的疲劳寿命，在相同载荷下比API标准G105钻杆疲劳寿命
提升50％；最终实现提高定向钻穿越柔性钻杆在穿越施工中承受弯矩和抗疲劳裂纹的能
力，延长钻杆使用寿命。
值为内螺纹接头1长度为381mm，外螺纹接头5长度为304.8mm；
向钻穿越工程的需求，不仅能够有效减小穿越过程中钻杆所受的摩擦阻力，而且能够减小
钻杆管体加厚以及接头过渡部位的应力集中，提高钻杆在穿越施工中承受弯矩和抗疲劳裂
纹的能力，延长钻井设备使用寿命，增强穿越施工安全可靠性。
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