鉆桿接頭的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于石油工程鉆探用具，尤其涉及一種鉆桿接頭。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前地球上陸地淺層石油資源已經(jīng)基本枯竭，沿海國家已轉(zhuǎn)向海洋石油鉆采，內(nèi)陸國家通過提升鉆探能力尋求深層石油資源。隨著石油勘探技術(shù)和鉆采設(shè)備的改進(jìn)，伴隨而來的是深井、超深井和強(qiáng)化鉆井對鉆桿接頭的性能提出了更高的要求。
[0003]石油鉆桿是開采石油和天然氣的重要工具，在鉆井過程中，它是連接地面和地下的樞紐。鉆桿通過接頭連接起來，接頭上加工有內(nèi)、外螺紋，用以連接各單根鉆桿。在鉆井過程中，鉆桿接頭受力復(fù)雜、工作環(huán)境非?？量?，它往往是鉆井設(shè)備與工具中的薄弱環(huán)節(jié)。API鉆桿的脫扣、刺漏及扭斷事故是常見的鉆井事故。常規(guī)API標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭是單臺肩的，該臺肩位于接頭連接螺紋的一端，當(dāng)接頭緊扣之后，該臺肩面具有承擔(dān)鉆桿扭矩的功能。實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)單臺肩的標(biāo)準(zhǔn)鉆桿接頭的抗扭強(qiáng)度和密封性能都無法滿足復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境要求。目前，市場還有普通雙臺肩鉆桿接頭，其整體結(jié)構(gòu)性差，不能較好地分散鉆桿接頭受到的應(yīng)力，螺紋容易疲勞斷裂，過量變形導(dǎo)致鉆桿接頭過早報廢。申請人專利申請?zhí)?201210380120.X)公開了一種鉆桿接頭，其特征在于:包括公接頭以及母接頭，公、母接頭通過外、母接頭螺紋相互配合連接；所述公接頭螺紋的分別兩側(cè)設(shè)置有公接頭主臺肩和公接頭副臺肩，所述母接頭螺紋的兩側(cè)分別設(shè)置有母接頭主臺肩和母接頭副臺肩；所述公、母接頭螺紋的錐度為1:6 ;所述公接頭主臺肩根部設(shè)置有截面為半圓狀的環(huán)形凹槽；當(dāng)公、母接頭處于相連狀態(tài)時，在所述公、母接頭螺紋與公、母接頭主臺肩之間以及與公、母接頭副臺肩之間分別設(shè)置有主臺肩密封艙和副臺肩密封艙；所述副、主臺肩密封艙的長度比為1: 1.9?2.2。抗扭性能可以提高30%以上。但是不能滿足復(fù)雜工況的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服上述技術(shù)的不足，而提供一種整體結(jié)構(gòu)性能優(yōu)良，抗扭強(qiáng)度更高，能夠較好地分散應(yīng)力的鉆桿接頭。
[0005]本發(fā)明為實現(xiàn)上述目的，采用以下技術(shù)方案:一種鉆桿接頭，包括公接頭以及母接頭，公、母接頭通過外、母接頭螺紋相互配合連接；所述公接頭螺紋的分別兩側(cè)設(shè)置有公接頭主臺肩和公接頭副臺肩，所述母接頭螺紋的兩側(cè)分別設(shè)置有母接頭主臺肩和母接頭副臺肩，其特征是:所述相互配合連接的公、母接頭的螺紋處沿其軸向為圓錐形，其錐度為1:12。
[0006]所述公、母接頭的螺紋中徑為:圓錐大端直徑Φ110±5，螺紋長度為88.6。
[0007]有益效果:雙臺肩設(shè)計使得應(yīng)力分布更均勻，在螺紋扣的兩端都能分擔(dān)載荷，剛性更強(qiáng)，在同樣壁厚的情況下，抗扭性能提高60%以上；降低了連接處的應(yīng)力集中，提高了抗疲勞性，從而延長使用壽命，允許更多的外徑磨損允許量；允許通過優(yōu)化設(shè)計適當(dāng)減少接頭外徑，增加環(huán)空空間，相應(yīng)地降低環(huán)空的循環(huán)壓耗，并提高接頭可打撈能力；光滑的內(nèi)平滑設(shè)計，提高接頭的水力學(xué)性能，產(chǎn)生更平穩(wěn)的液流，更小的紊流，減少沖蝕；減少水泥和固體顆粒沉積在接頭內(nèi)的機(jī)會；允許通過優(yōu)化設(shè)計適當(dāng)增加接頭的內(nèi)徑，從而降低鉆具內(nèi)的循環(huán)壓耗，提高了鉆柱內(nèi)泵送的效率和能力，增加了鉆柱內(nèi)起下各種電纜儀器的能力。
【附圖說明】
[0008]圖1是本發(fā)明母接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本發(fā)明公接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合較佳實施例詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實施方式】。
[0011]詳見附圖，一種鉆桿接頭，包括公接頭I以及母接頭2，公、母接頭通過外、母接頭螺紋相互配合連接；所述公接頭螺紋的分別兩側(cè)設(shè)置有公接頭主臺肩3和公接頭副臺肩4，所述母接頭螺紋的兩側(cè)分別設(shè)置有母接頭主臺肩3-1和母接頭副臺肩4-1，所述相互配合連接的公、母接頭的螺紋處沿其軸向為圓錐形，其錐度為1:12。母接頭自副臺肩4到主臺肩3的長度為114.4±5 ;公接頭的自副臺肩4-1到主臺肩3-1的長度為114.30±5。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)選方案是:所述公、母接頭的螺紋中徑為:圓錐大端直徑5為Φ110±5，螺紋長度為88.6±10。本實施例，最佳尺寸為圓錐大端直徑Φ 110，螺紋長度為88.6。圓錐小端直徑Φ90.8。
[0013]本發(fā)明改進(jìn)了相互配合連接的公、母接頭螺紋處的圓錐度，使其結(jié)合力更強(qiáng)，剛性加大，在同樣壁厚的情況下，抗扭性能提高60%以上；降低了連接處的應(yīng)力集中，提高了抗疲勞性。
[0014]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)作任何形式上的限制。凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種鉆桿接頭，包括公接頭以及母接頭，公、母接頭通過外、母接頭螺紋相互配合連接；所述公接頭螺紋的分別兩側(cè)設(shè)置有公接頭主臺肩和公接頭副臺肩，所述母接頭螺紋的兩側(cè)分別設(shè)置有母接頭主臺肩和母接頭副臺肩，其特征是:所述相互配合連接的公、母接頭的螺紋處沿其軸向為圓錐形，其錐度為1:12。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鉆桿接頭，其特征是:所述公、母接頭的螺紋中徑為:圓錐大端直徑Φ 110 ±5，螺紋長度為88.6±10。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種鉆桿接頭,包括公接頭以及母接頭，公、母接頭通過外、母接頭螺紋相互配合連接；所述公接頭螺紋的分別兩側(cè)設(shè)置有公接頭主臺肩和公接頭副臺肩，所述母接頭螺紋的兩側(cè)分別設(shè)置有母接頭主臺肩和母接頭副臺肩，其特征是：所述相互配合連接的公、母接頭的螺紋處沿其軸向為圓錐形，其錐度為1:12。有益效果：雙臺肩設(shè)計使得應(yīng)力分布更均勻，在螺紋扣的兩端都能分擔(dān)載荷，剛性更強(qiáng)，在同樣壁厚的情況下，與API同規(guī)格產(chǎn)品相比抗扭性能提高60%以上；降低了連接處的應(yīng)力集中，提高了抗疲勞性，從而延長使用壽命。
【IPC分類】E21B17-042
【公開號】CN104632096
【申請?zhí)枴緾N201310548596
【發(fā)明人】劉發(fā)順, 張國輝, 武磊, 韓菲, 黨楠
【申請人】天津德華石油裝備制造有限公司
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2013年11月7日