CN2779036Y - 一种螺纹连接的钻杆 - Google Patents

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吴华
张毅
罗日新
陆金福
朴龙华
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Shanghai Jiajun Petroleum Equipment Fittings Co Ltd
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Abstract

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。

Description

一种螺纹连接的钻杆
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的钻杆。
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角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力。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。
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。

Claims (9)

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)中心线的夹角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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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