双壁钻杆制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双壁钻杆，包括自上而下依次螺纹连接的上短接、外管和下短接，以及设置在外管中心孔道内的内管；上短接和下短接均沿轴向开设有中心孔道和偏心孔道，内管以存在缝隙的形式套装在外管内形成具有中心孔道和环形孔道的双壁管，且两端分别固定在上短接和下短接的中心孔道的孔壁上，使上短接和下短接的中心孔道与内管的中心孔道相互连通形成第一过液通道，而其二者的偏心孔道则与内、外管壁间形成的环形孔道相互连通形成第二过液通道，同时螺纹连接的两个部件之间形成有台肩密封，使第一过液通道与第二过液通道互不贯通；该双壁钻杆有效防止内管在使用过程中上下跳动，同时大幅提高了长度较长的内、外管之间的密封承压能力和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
双壁钻杆
本技术涉及钻井领域
，特别涉及一种双壁钻杆。
技术介绍
双壁钻杆钻井方法是指利用双壁钻杆及其它辅助设备进行钻井的方法，主要包括低压钻井、中心取样钻探、RDM技术以及双壁充气钻井等。该方法在地矿部门和石油钻井领域不断受到重视和推广应用。目前，双壁钻杆钻井方法常用的双壁钻杆由内管和外管组成，内管安装在外管内从而形成两个流道，分别是内外管之间环隙以及内管内部孔道；外管之间通过螺纹连接，内管之间通过插接径向密封结构实现连接和防止两个通道之间的流体连通。然而，这种结构的双壁钻杆存在以下问题：①内外钻杆均较长，其长度可达10m左右，内管和外管同心度难以保证，导致内管插接密封的公接头和母接头之间间隙过大，高压下密封圈容易被挤入公接头和母接头间隙内总成密封圈伤害，降低密封承压能力和可靠性；②钻杆经常拆装都有可能造成密封圈卷曲和挤伤，降低密封承压能力和可靠性；③由于内外管之间空间限制，内管还需悬挂在外管上部台阶上，由于台阶面小且双壁钻杆使用该过程中内管上下振动很容易导致悬挂台阶失效，内外管上下错位；内管的上下振动也会大大降低密封圈使用寿命。密封圈失效将会导致双壁钻杆钻井方法的失效，严重阻碍了双壁钻杆钻井技术的推广应用。因此，必须确实提升双壁钻杆钻井方法中关键设备，即双壁钻杆密封寿命和可靠性，从而才能进一步推动双壁钻杆钻井技术的发展。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种能够有效提高了内管和外管之间的密封承压能力和可靠性的双壁钻杆。为此，本技术技术方案如下：一种双壁钻杆，包括自上而下依次连接的上短接、外管和下短接，以及套装在外管中心孔道内的内管；其中，上短接顶端内壁上设有用于连接下短接底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接外管顶端的外螺纹，且在上短接上沿轴向分别开设有中心孔道A和偏心孔道A；中心孔道A底端孔壁内陷形成有第一环形台阶；外管顶端内壁上设有用于连接上短接底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接下短接顶端的外螺纹；下短接顶端内壁上设有用于连接外管底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接上短接顶端的外螺纹，且在下短接上沿轴向分别开设有中心孔道C和偏心孔道B；中心孔道C顶端孔壁内陷形成有第二环形台阶；内管以存在缝隙的形式套装在外管内形成具有中心孔道B和环形孔道A的双壁管；内管的顶端插装在上短接的中心孔道A内且其顶面抵在第一环形台阶的下端面上，内管的底端插装在下短接的中心孔道C内且其底面抵在第二环形台阶的上端面上，使中心孔道A、中心孔道B和中心孔道C形成连通的第一过液通道，偏心孔道A、环形孔道A和偏心孔道B形成连通的第二过液通道。其中，外管采用常规单壁钻杆，内管则优选采用铝合金管，在保证双壁钻杆的强度需求的同时有效减轻整体的重量。优选，上短接由外短接和设置在外短接中心孔道内的内短接构成；其中，外短接顶端内壁上设有用于连接下短接底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接外管顶端的外螺纹；内短接上沿轴向分别开设有中心孔道A和偏心孔道A；内短接和外短接一体加工成型；或，内短接和外短接之间焊接固定或通过紧固螺钉等连接固定件固定为一体；或，内短接顶端外壁上设有环形凸缘，且对应在位于内螺纹下方的外短接内壁上设有止推台阶，使内短接通过环形凸缘安装在外短接的止推台阶上，避免内短接相对于外短接下行。优选，在内管的外壁与中心孔道A的孔壁之间设有密封件A，在内管的外壁与中心孔道C的孔壁之间设有密封件B。其中，密封件A13和密封件B53为设置在内管外壁与对应孔壁之间的至少一个密封圈，或至少一个密封圈和位于每个密封圈上侧和/或下侧的密封圈挡圈。在邻近密封圈处还可以选择设置有至少一个导向环，以减小密封偏心挤压。优选，下短接的外螺纹上方设有环形台肩，且环形台肩的台肩面C与上短接的顶端端面加工形成的环形台肩面A紧密贴合形成台肩密封，上短接的内螺纹下方形成有环形台肩，且环形台肩的台肩面B与下短接的底端端面加工形成的环形台肩面D紧密贴合形成台肩密封，使当两个双壁钻杆螺纹连接固定后，两个双壁钻杆的第一过液通道相互连通，两个双壁钻杆的第二过液通道相互连通，且连通的第一过液通道与连通的第二过液通道之间通过台肩面B与台肩面D之间形成的台肩密封互不贯通。优选，在台肩面B或台肩面D上开设有设置有密封件C的环形沟槽，使台肩面B与台肩面D之间通过密封件C形成密封。优选，台肩面B和台肩面D加工为相互配合的锥面，且在台肩面B或台肩面D上开设有设置有密封件C的环形沟槽，使台肩面B与台肩面D之间通过密封件C形成密封；更优选，所述台肩面B的锥角角度与台肩面D的锥角角度相等且均为90°。优选，密封件C为O形密封圈、矩形密封圈圈或由橡胶与金属环硫化为一体的组合密封垫圈。优选，台肩面B加工为向内侧凹陷的内圆柱面，台肩面D加工为向外侧凸起且与内圆柱面相互配合外圆柱面，在内圆柱面与外圆柱面之间设置有一个U形密封圈，使台肩面B与台肩面D之间通过U形密封圈形成密封。优选，在内管和外管之间设置有至少一个使内管和外管同心设置的扶正器，且扶正器外壁上开设有多条沿圆周方向分布的过液通道。与现有技术相比，该双壁钻杆的有益效果：1)上短接和下短接的设置有效防止内管在使用过程中上下跳动，且提高了内管和外管在室内组装的精度和质量，使内管与外管密封连接，在井上无需拆卸，进而大幅提高了长度较长的内管和外管之间的密封承压能力和可靠性；2)上短接和下短接的尺寸较短，有利于提高两者的加工精度，进而使两者连接固定后的密封压力等级和可靠性得到进一步提高；3)当两根双壁钻杆连接时，其上短接和下短接之间采用在相互配合的平面台肩面或相互配合的锥面台肩面上设置密封件，解决了密封件在反复拆卸造成的扭曲、脱落和偏心的问题，提高了密封件的使用寿命。附图说明图1为本技术实施例1的双壁钻杆的结构示意图；图2为本技术实施例1的两根双壁钻杆的上短接和下短接螺纹连接状态的结构示意图；图3为本技术实施例2的两根双壁钻杆的上短接和下短接螺纹连接状态的结构示意图；图4为本技术实施例3的两根双壁钻杆的上短接和下短接螺纹连接状态的结构示意图；图5为本技术实施例4的两根双壁钻杆的上短接和下短接螺纹连接状态的结构示意图；图6为本技术实施例5的两根双壁钻杆的上短接和下短接螺纹连接状态的结构示意图；图7为图1的局部放大示意图；图8为本技术实施例6的双壁的结构示意图。图中，1.上短接，2.外管，3.内管，4.扶正器，5.下短接，10.台肩面B，11.偏心孔道A，12.中心孔道A，13.密封件A，14.台肩面A，15.内短接，16.外短接，17.止推台阶，20.环形孔道A，30.中心孔道B，40.过液通道C，50.台肩面D，51.偏心孔道B，52.中心孔道C，53.密封件B，54.台肩面C，60.密封件C，1301.O型橡胶圈，1302.O型密封圈挡圈，1303.导向环。具体实施方式下面结合附图及具体实施例对本技术做进一步的说明，但下述实施例绝非对本技术有任何限制。实施例1如图1所示，该双壁钻杆包括自上而下依次连接的上短接1、外管2和下短接5，以及套装在外管2中心孔道内的内管3；其中，上短接1为柱形结构，其顶端内壁上加工有与其外圆柱面同心的内螺纹、底端外壁上加工有与其外圆柱面同心的外螺纹，且自位于该内螺纹下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双壁钻杆，其特征在于，包括自上而下依次连接的上短接(1)、外管(2)和下短接(5)，以及套装在外管(2)中心孔道内的内管(3)；其中，上短接(1)顶端内壁上设有用于连接下短接(5)底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接外管(2)顶端的外螺纹，且在上短接(1)上沿轴向分别开设有中心孔道A(12)和偏心孔道A(11)；中心孔道A(12)底端孔壁内陷形成有第一环形台阶；外管(2)顶端内壁上设有用于连接上短接(1)底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接下短接(5)顶端的外螺纹；下短接(5)顶端内壁上设有用于连接外管(2)底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接上短接(1)顶端的外螺纹，且在下短接(5)上沿轴向分别开设有中心孔道C(52)和偏心孔道B(51)；中心孔道C(52)顶端孔壁内陷形成有第二环形台阶；内管(3)以存在缝隙的形式套装在外管(2)内形成具有中心孔道B(30)和环形孔道A(20)的双壁管；内管(3)的顶端插装在上短接(1)的中心孔道A(12)内且其顶面抵在第一环形台阶的下端面上，内管(3)的底端插装在下短接(5)的中心孔道C(52)内且其底面抵在第二环形台阶的上端面上，使中心孔道A(12)、中心孔道B(30)和中心孔道C(52)形成连通的第一过液通道，偏心孔道A(11)、环形孔道A(20)和偏心孔道B(51)形成连通的第二过液通道。...

【技术特征摘要】
1.一种双壁钻杆，其特征在于，包括自上而下依次连接的上短接(1)、外管(2)和下短接(5)，以及套装在外管(2)中心孔道内的内管(3)；其中，上短接(1)顶端内壁上设有用于连接下短接(5)底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接外管(2)顶端的外螺纹，且在上短接(1)上沿轴向分别开设有中心孔道A(12)和偏心孔道A(11)；中心孔道A(12)底端孔壁内陷形成有第一环形台阶；外管(2)顶端内壁上设有用于连接上短接(1)底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接下短接(5)顶端的外螺纹；下短接(5)顶端内壁上设有用于连接外管(2)底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接上短接(1)顶端的外螺纹，且在下短接(5)上沿轴向分别开设有中心孔道C(52)和偏心孔道B(51)；中心孔道C(52)顶端孔壁内陷形成有第二环形台阶；内管(3)以存在缝隙的形式套装在外管(2)内形成具有中心孔道B(30)和环形孔道A(20)的双壁管；内管(3)的顶端插装在上短接(1)的中心孔道A(12)内且其顶面抵在第一环形台阶的下端面上，内管(3)的底端插装在下短接(5)的中心孔道C(52)内且其底面抵在第二环形台阶的上端面上，使中心孔道A(12)、中心孔道B(30)和中心孔道C(52)形成连通的第一过液通道，偏心孔道A(11)、环形孔道A(20)和偏心孔道B(51)形成连通的第二过液通道。2.根据权利要求1所述的双壁钻杆，其特征在于，上短接(1)由外短接(16)和设置在外短接(16)中心孔道内的内短接(15)构成；其中，外短接(16)顶端内壁上设有用于连接下短接(5)底端的内螺纹、底端外壁上设有用于连接外管(2)顶端的外螺纹；内短接(15)上沿轴向分别开设有中心孔道A(12)和偏心孔道A(11)；内短接(15)和外短接(16)一体加工成型；或，内短接(15)和外短接(16)之间焊接固定或通过紧固螺钉固定为一体；或，内短接(15)顶端外壁上设有环形凸缘，且对应在位于内螺纹下方的外短接(16)内壁上设有止推台阶(17)，使内短接(15)通过环形凸缘安装在外短接(16)的止推台阶(17)上。3.根据权利要求1或2所述的双壁钻杆，其特征在于，在内管(3)的外壁...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄桂霞，刘凯，
申请(专利权)人：黄桂霞，
类型：新型
国别省市：天津,12