一种具有保护结构的石油钻杆及其加工工艺制造技术

本发明专利技术涉及石油钻具技术领域，具体涉及一种具有保护结构的石油钻杆及其加工工艺，该石油钻杆通过在钻杆本体的外围可拆卸装配耐磨套管，耐磨套管对钻杆本体进行保护，提高钻杆本体的耐磨性，延长钻杆本体的使用寿命；上下相邻的出油头与进油头通过端部保护结构进行固定安装，紧固圈对出油头和进油头的外围进行紧固装配，避免多个钻杆本体组装使用过程中石油的泄漏，紧固件对出油头和进油头的外围进一步紧固，避免两个钻杆本体组装后滑脱；该具有保护结构的石油钻杆稳定性、耐磨性优良，多个钻杆本体组装后不易滑脱，延长使用寿命；加工工艺得到连接稳固的多个石油钻杆，保障石油钻取过程中的稳定性。取过程中的稳定性。取过程中的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种具有保护结构的石油钻杆及其加工工艺


[0001]本专利技术涉及石油钻具
，具体涉及一种具有保护结构的石油钻杆及其加工工艺。

技术介绍

[0002]石油钻杆通常用于连接位于地上的钻机等地表设备和位于钻井底部的钻磨设备或底孔装置，并配合钻头进行钻探作业。在石油生产领域，石油钻杆是石油钻探作业中不可缺少的重要工具之一，由于石油钻井深度通常较深，随着钻井深度的增加，需要使用多根钻杆依次相连接才能保证正常钻井作业，还由于地质条件的不同，有些石油钻井的深度可达数千米，甚至一些特殊地区石油钻井的深度可达上万米；中国专利201822233899.8公开了一种石油钻杆，包括钻杆本体和设置在钻杆本体两端的第一连接装置和第二连接装置，第一连接装置包括连接柱，连接柱的外壁上设有多个限位块，限位块的外侧面设置有外螺纹，第二连接装置上设置有连接孔，连接孔背离钻杆本体的一端设置有防脱环，防脱环的内壁上沿周向设置有多个限位槽，连接孔位于防脱环与钻杆本体之间的孔段内壁上设置有内螺纹，首尾连接两个石油钻杆时，其中一个石油钻杆的限位块能够穿过另一个石油钻杆的限位槽并与连接孔螺纹连接，该石油钻杆能够实现快速、准确连接，限位块与限位槽相互错位降低了两个石油钻杆连接后产生滑脱的可能性，提高了连接的可靠性；而虽然该石油钻杆能够实现快速、准确的连接，但是无法在组装后避免滑脱的基础上保障耐磨性，同时在钻取石油运输过程中钻油腔的耐压能力有待于进一步加强。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种具有保护结构的石油钻杆及其加工工艺，用于解决现有技术中无法在组装后避免滑脱的基础上保障耐磨性，同时在钻取石油运输过程中钻油腔的耐压能力有待于进一步加强的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：本专利技术提供了一种具有保护结构的石油钻杆，包括钻杆本体，钻杆本体的外围可拆卸装配有耐磨套管，钻杆本体的顶部设有外凸的出油头，钻杆本体的底部设有内凹的进油头，上下相邻的钻杆本体的出油头与进油头通过端部保护结构进行固定安装，端部保护结构与出油头、进油头可拆卸连接；所述端部保护结构包括紧固圈、紧固件、密封垫片，紧固圈设于出油头的外围且高度高于出油头，紧固圈的下表面与钻杆本体的上表面接触，紧固件设于紧固圈的外围，紧固圈的上表面设有容置密封垫片的凹槽，紧固圈将相邻的出油头与进油头外围进行紧固而实现上下相邻的钻杆本体的连接固定。
[0005]作为本专利技术进一步优选的方案，所述紧固圈、紧固件、密封垫片的截面均呈圆环状，出油头和进油头的外围均设有外螺纹，紧固圈的内围设有与出油头、进油头外围的外螺
纹适配的内螺纹；钻杆本体的底部内围设有内螺纹，紧固件的外围设有与钻杆本体底部内螺纹适配的外螺纹。
[0006]作为本专利技术进一步优选的方案，所述紧固件内部设有环形的缓振空腔，缓振空腔内环形阵列分布多个抵合在缓振空腔两侧内壁的第一压缩弹簧。
[0007]作为本专利技术进一步优选的方案，所述紧固圈、密封垫片的截面呈圆环状，多个紧固件呈环形阵列分布在紧固圈的外围，紧固件包括一段连接部和一段安装部，连接部的一端与紧固圈连接，另一端连接有弧形的安装部，安装部的外表面设有用于增加摩擦力的锯齿状凸起；多个安装部紧压于钻杆本体的底部内围。
[0008]作为本专利技术进一步优选的方案，所述钻杆本体的外壁设有装配外螺纹，出油头的内腔设有出油腔，进油头的内腔设有进油腔，钻杆本体的内腔位于出油腔与进油腔之间设有钻油腔，耐磨套管的内腔设有与装配外螺纹适配的装配内螺纹。
[0009]作为本专利技术进一步优选的方案，所述钻油腔包括位于上端和下端的出口端、进口端，出口端和进口端的内径与出油腔、进油腔的内径相同；出口端与进口端之间设有截面尺寸大于出口端、进口端的腔体段，腔体段的截面呈具有圆角的矩形，或呈由两端到中心内径不断增大的弧形。
[0010]作为本专利技术进一步优选的方案，所述钻油腔与钻杆本体内壁之间设有壁部保护结构，壁部保护结构包括环绕设置的若干个壁部空腔，壁部空腔内环形阵列分布多个抵合在壁部空腔两侧内壁的第二压缩弹簧。
[0011]作为本专利技术进一步优选的方案，所述耐磨套管的外壁螺旋设置有若干圈向内凹陷的防滑腔，防滑腔内设有多个沿防滑腔路径方向的切割凸起。
[0012]本专利技术还提供了上述具有保护结构的石油钻杆的加工工艺，包括以下步骤：S1、钻杆本体管坯铸造：按照重量百分比，钻杆本体管坯由以下重量百分比的化学元素组成：C：0.35%
‑
0.55%，Si：0.15%
‑
0.46%，Mo：0.35%
‑
0.42%，Mn：0.32%
‑
0.45%，Cr：0.8%
‑
1.15%，V：0.015%
‑
0.018%，Nb：0.012%
‑
0.016%，S≤0.025%，P≤0.012%，B≤0.005%，余量为Fe和不可避免的杂质；采用低硫铁水，根据钻杆本体的形状尺寸浇注得到钻杆本体管坯；S2、淬火、回火：将钻杆本体管坯送入淬火炉内，于890
‑
910℃下保温80
‑
100分钟，采用15
‑
25℃的淬火液淬火1
‑
2min；升温至710
‑
730℃，保温110
‑
130分钟，采用10
‑
20℃的去离子水冷却2
‑
3min，再自然冷却至室温得到钻杆本体，在钻杆本体的外表面车出装配外螺纹；S3、耐磨套管安装：将耐磨套管内的装配内螺纹与钻杆本体外围的装配外螺纹通过螺纹连接装配；S4、端部保护结构安装：将端部保护结构的紧固圈与上下相邻的出油头、进油头通过螺纹连接紧固，紧固件的外围与钻杆本体底部的内螺纹螺纹连接，或者通过紧固圈带动安装部旋进，使多个安装部卡合在钻杆本体的底部内围。
[0013]本专利技术具备下述有益效果：1、本专利技术的石油钻杆，通过在钻杆本体的外围可拆卸装配耐磨套管，耐磨套管对钻杆本体进行保护，提高钻杆本体的耐磨性，延长钻杆本体的使用寿命；上下相邻的出油头与进油头通过端部保护结构进行固定安装，紧固圈对出油头和进油头的外围进行紧固装配，密封垫片提高了出油头和进油头的密封性能，避免多个钻杆本体组装使用过程中石油
的泄漏，紧固件对出油头和进油头的外围进一步紧固，避免两个钻杆本体组装后滑脱；该具有保护结构的石油钻杆稳定性、耐磨性优良，多个钻杆本体组装后不易滑脱，延长使用寿命。
[0014]2、紧固圈内围设置与出油头、进油头外围的外螺纹适配的内螺纹，使得紧固圈与出油头、进油头通过螺纹连接紧固；缓振空腔内设置的第一压缩弹簧为承受向压力的螺旋弹簧，缓解了石油钻取运输过程中相邻的出油头与进油头之间产生的振动，保障石油的稳定钻取运输。
[0015]3、出口端、进口端保持与出油腔、进油腔的内径相同，保持了石油在上下相邻的钻杆本体之间流通时流量的一致性，避免流量变化过大影响出油头、进油头的稳定性；呈矩形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有保护结构的石油钻杆，包括钻杆本体（100），其特征在于，钻杆本体（100）的外围可拆卸装配有耐磨套管（200），钻杆本体（100）的顶部设有外凸的出油头（110），钻杆本体（100）的底部设有内凹的进油头（120），上下相邻的钻杆本体（100）的出油头（110）与进油头（120）通过端部保护结构（300）进行固定安装，端部保护结构（300）与出油头（110）、进油头（120）可拆卸连接；所述端部保护结构（300）包括紧固圈（310）、紧固件（320）、密封垫片（330），紧固圈（310）设于出油头（110）的外围且高度高于出油头（110），紧固圈（310）的下表面与钻杆本体（100）的上表面接触，紧固件（320）设于紧固圈（310）的外围，紧固圈（310）的上表面设有容置密封垫片（330）的凹槽，紧固圈（310）将相邻的出油头（110）与进油头（120）外围进行紧固而实现上下相邻的钻杆本体（100）的连接固定。2.根据权利要求1所述的一种具有保护结构的石油钻杆，其特征在于，所述紧固圈（310）、紧固件（320）、密封垫片（330）的截面均呈圆环状，出油头（110）和进油头（120）的外围均设有外螺纹，紧固圈（310）的内围设有与出油头（110）、进油头（120）外围的外螺纹适配的内螺纹；钻杆本体（100）的底部内围设有内螺纹，紧固件（320）的外围设有与钻杆本体（100）底部内螺纹适配的外螺纹。3.根据权利要求2所述的一种具有保护结构的石油钻杆，其特征在于，所述紧固件（320）内部设有环形的缓振空腔（321），缓振空腔（321）内环形阵列分布多个抵合在缓振空腔（321）两侧内壁的第一压缩弹簧（322）。4.根据权利要求1所述的一种具有保护结构的石油钻杆，其特征在于，所述紧固圈（310）、密封垫片（330）的截面呈圆环状，多个紧固件（320）呈环形阵列分布在紧固圈（310）的外围，紧固件（320）包括一段连接部（323）和一段安装部（324），连接部（323）的一端与紧固圈（310）连接，另一端连接有弧形的安装部（324），安装部（324）的外表面设有用于增加摩擦力的锯齿状凸起（325）；多个安装部（324）紧压于钻杆本体（100）的底部内围。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的一种具有保护结构的石油钻杆，其特征在于，所述钻杆本体（100）的外壁设有装配外螺纹（130），出油头（110）的内腔设有出油腔（111），进油头（120）的内腔设有进油腔（121），钻杆本体（100）的内腔位于出油腔（111）与进油腔（121）之间设有钻油腔（140），耐磨套管（200）的内腔设有与装配外螺纹（130）适配的装配内螺纹（210）。6.根据权利要求5所述的一种具有保护结构的石油钻杆，其特征在于，所述钻油腔（140）包括位于上端和下端的出口端（141）、进口端（142），出口端（141）和进口端（142）的内径与出油腔（111）、进油腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建毫，
申请(专利权)人：烟台佑利技术有限公司，
类型：发明
国别省市：