CN2610060Y - 一种石油钻具螺纹接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及石油机械技术领域，具体涉及一种石油钻具螺纹接头。要克服现有技术螺纹牙底应力集中、易产生疲劳裂纹失效事故发生的缺陷。技术方案是：承载面与牙底圆弧相切，导向面由圆弧面、垂直面和斜面组成，圆弧面以O点为圆心，牙底圆弧半径为1.38～1.42的弧面，O点坐标是：X＝(R－0.97)×sin60，Y＝0.97×2+(R－0.97)×cos60；垂直面与对称牙型中轴线平行，与斜面的相交点距中径线的垂直距离是0.19～0.21mm；斜面是对称牙型的根部导向面。

Description

一种石油钻具螺纹接头

所属技术领域：

本实用新型涉及石油机械技术领域，具体涉及一种石油钻具螺纹接头。

背景技术

目前油气田中使用得比较普遍的螺纹接头扣型是API-NC扣，这种扣在螺纹的根部有一个0.97mm的圆弧。据事故统计分析结果表明，接头失效事故大多发生在接头内外螺纹处，最主要的失效模式是疲劳和腐蚀疲劳。大量研究表明，现有接头在正常使用情况下，应力水平在公母扣的大端螺纹根部比较高，应力集中很大，而应力集中是导致疲劳裂纹产生的一个重要因素。因此，现有的螺纹接头存在着应力集中高、易产生疲劳失效事故发生的缺陷。

发明内容

本实用新型是要克服现有技术螺纹牙底应力集中、易产生疲劳裂纹失效事故发生的缺陷。

为克服现有技术的缺陷，本实用新型的技术解决方案是：一种石油钻具螺纹接头，其上的螺纹牙由承载面1、导向面、牙底组成，所述的承载面1与牙底圆弧相切，其特殊之处在于：导向面由圆弧面2、垂直面3和斜面4三部分组成，所述圆弧面2是以O点为圆心，牙底圆弧半径为1.38～1.42mm的弧面，O点座标是：X＝(R-0.97)×sin60，Y＝0.97×2+(R-0.97)×cos60；垂直面3与对称牙型中轴线平行，它与斜面4的相交点距中径线的垂直距离是0.19～0.21mm；所述斜面64是对称牙型的根部导向面。

上述牙底圆弧半径为1.42mm，圆心座标是(0.390，2.165)，所述垂直面3与斜面4的相交点距中径线的垂直距离是0.2mm。

上述公扣外螺纹锥度是1∶6.23。

与现有技术相比，本实用新型的优点是：

1、本方案是在NC46扣的基础上扩大扣底圆弧半径和调整螺纹锥度，在保持螺纹完整性的同时起到应力松弛的作用，明显降低了牙底的应力集中，经测算外螺纹危险部位的牙底等效应力由原来的600Mpa降低为400Mpa；

2、本实用新型的方案可大大提高钻具螺纹的使用寿命，试验表明，采用此技术可以降低钻柱事故率50％，提高钻柱接头疲劳寿命1倍以上；

3、本方案对于公扣根部的应力集中有更好的效果。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型结构设计示意图。

附图标记说明如下：

1——承载面，2——圆弧面，3——垂直面，4——斜面。

具体实施方式：

参见图和图2，设XY坐标线，O点为圆心。本实用新型由承载面1、导向面、牙底组成，导向面包括圆弧面2、垂直面3和斜面4。所说的承载面1与牙底圆弧相切。所说的圆弧面2是以(0.390，2.165)为圆心坐标、牙底圆弧半径为1.42mm的弧面FCD。所说的垂直面3与API-NC扣对称牙型的中轴线平行，即线条DE，它与斜面4的相交点E距中径线的垂直距离是0.2mm。所述斜面4与承载面1上对应的部位相对称，也即是API-NC扣对称牙型的部分导向面。同时，将外螺纹锥度调整到1∶6.23。

本实用新型在使用时，单独的公扣或母扣也可与NC46等其它扣型配合使用。

Claims (3)

1、一种石油钻具螺纹接头，其上的螺纹牙由承载面(1)、导向面、牙底组成，所述的承载面(1)与牙底圆弧相切，其特征在于：导向面由圆弧面(2)、垂直面(3)和斜面(4)三部分组成，所述圆弧面(2)是以O点为圆心，牙底圆弧半径为1.38～1.42mm的弧面，O点座标是：X＝(R-0.97)×sin60，Y＝0.97×2+(R-0.97)×cos60；垂直面(3)与对称牙型中轴线平行，它与斜面(4)的相交点距中径线的垂直距离是0.19～0.21mm；所述斜面(4)是对称牙型的根部导向面。

2、根据权利要求1所述的一种石油钻具螺纹接头，其特征在于：所述牙底圆弧半径为1.42mm，圆心座标是(0.390，2.165)，所述垂直面(3)与斜面(4)的相交点距中径线的垂直距离是0.2mm。

3、根据权利要求1或2所述的一种石油钻具螺纹接头，其特征在于：所述公扣外螺纹锥度是1∶6.23。

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