实现小曲率半径的双球头柔性钻杆制造技术

本发明专利技术属于石油开采领域，具体涉及一种实现小曲率半径的双球头柔性钻杆。采用的技术方案为：一种实现小曲率半径的双球头柔性钻杆，由第一钻杆接头、第二钻杆接头加若干个首尾相连的钻杆短节组成；其中钻杆短节包括：外套、第一球杆、第二球杆、球座、密封垫圈；外套与球座通过螺纹连接固定并组成轨迹槽；第一球杆与第二球杆通过螺纹连接固定传递钻压和扭矩；第一球杆与第二球杆的球头上分别设置有多个沿其周向间隔排布的传动齿，传动齿与外套和球座组成的轨迹槽对应配合。本发明专利技术提供的实现小曲率半径的双球头柔性钻杆，结构简单便于装配，能够有效降低应力集中，通过双球头结构能实现超短半径钻进。短半径钻进。短半径钻进。

【技术实现步骤摘要】
实现小曲率半径的双球头柔性钻杆


[0001]本专利技术属于石油开采领域，具体涉及一种实现小曲率半径的双球头柔性钻杆。

技术介绍

[0002]目前，国内外大多数油田都已进入开采后期，面临产量低、含水高、经济效益低下的问题，开采难度加大，剩余油藏必处于常规措施难以挖潜位置。对于已形成井网的老油田，常规水平井无法规模应用，可以采用超短半径钻井技术，使直井变成水平井，针对薄油藏、垂直裂缝、稠油藏、低渗透油藏是强力有效的开发手段。
[0003]超短半径钻井技术的曲率半径一般小于20米，钻头由垂直达到完全水平，由于曲率半径太短，普通钻具不能满足此要求，需要采用特殊的柔性钻具来进行钻井。柔性钻杆是柔性钻具的主要部件，不仅可以传递扭矩还能承受一定的轴向力，一般设计成铰接结构使柔性钻具获得定向高造斜能力。
[0004]通过查阅资料，现有国内外柔性钻杆均为单球头结构，大部分通过在球头上开设凹槽，插入多个柱键、销钉、钢球等进行传动，该种结构的柔性钻杆所含零件过多，装配工艺复杂，并且存在明显应力集中，易产生疲劳磨损。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种结构简单便于装配，能够有效降低应力集中，并且通过双球头结构能实现更小曲率半径超短半径钻井的柔性钻杆。
[0006]为实现上述专利技术目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种实现小曲率半径的双球头柔性钻杆，其特征在于，由第一钻杆接头、第二钻杆接头加若干个首尾相连的钻杆短节组成；所述钻杆短节包括：外套、第一球杆、第二球杆、密封垫圈、球座。<br/>[0007]所述外套一端设置有第四连接部，另一端内部设置有第二球面；所述球座外部上方设置有两个第三连接部，内部两侧设置有两个第一球面；外套通过其第四连接部与球座上的第三连接部螺纹连接，共同组成轨迹槽；外套的第二球面和球座的第一球面与球头为同圆心结构，三者能够相互配合，实现第一球杆和第二球杆通过球头在球座和外套组成的球面内转动。
[0008]所述第一球杆一端的球头上设置有多个沿其周向间隔排布的传动齿，另一端设置有第一连接部；所述第二球杆一端的球头上设置有多个沿其周向间隔排布的传动齿，另一端设置有第二连接部；第一球杆通过其第一连接部与第二球杆上的第二连接部螺纹连接，实现第一球杆与第二球杆间钻压和扭矩的传递。
[0009]优选的，所述传动齿与第一球杆和第二球杆上的球头通过焊接等方式为一体式结构，通过减少零件数量，便于装配，能够降低应力集中。
[0010]优选的，所述第一球杆和第二球杆的球头上的传动齿能与外套和球座共同组成的轨迹槽对应配合，通过球头上的传动齿沿着轨迹槽在其空隙内转动，能限制第一球杆和第二球杆通过球头转动的角度。
[0011]优选的，所述外套的第二球面和球座的第一球面与球头配合处分别设置有密封垫圈，保证柔性钻杆整体密封。
[0012]优选的，所述传动齿横截面轮廓为部分圆弧，所述轨迹槽为弧形槽，易于球头上的传动齿在轨迹槽内转动。
[0013]优选的，所述传动齿的数量为8个且沿周向均匀分布；所述轨迹槽的数量也为8个，通过将应力沿周向均匀分布，合理传递第一球杆和第二球杆与外套间的扭矩。
[0014]优选的，所述第一连接部为内螺纹，第二连接部为外螺纹；所述第三连接部为外螺纹，第四连接部为内螺纹。
[0015]优选的，所述第一钻杆接头上设置有螺纹，能与外套的第四连接部配合；第一钻杆接头内部设置有球面，能与第二球杆的球头配合。
[0016]优选的，所述第二钻杆接头上设置有螺纹，能与外套的第四连接部配合；第二钻杆接头内部设置有球面，能与第一球杆的球头配合。
[0017]本专利技术与现有技术比较，其具有以下有益效果：（1）本专利技术的传动齿通过焊接等方式与球头为一体式结构，既能限制球杆转动，又能较好地传递扭矩，结构简单便于装配，能够降低应力集中，提升设备可靠性；（2）本专利技术采用双球头结构，单组钻杆短节两端可同时转动，通过多组钻杆短节形成的弯曲进行叠加，从而实现更小曲率半径的超短半径钻进。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1是本专利技术一种实施方式提供的实现小曲率半径的双球头柔性钻杆结构示意图；图2是图1的A
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A剖面视图；图3是图1的B
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B剖面视图。
[0020]其中：1
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第二钻杆接头、2
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外套、3
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第一球杆、4
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第二球杆、5
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密封垫圈、6
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球座、7
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第一钻杆接头、8
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传动齿、9
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轨迹槽、10
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球头、11
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第一连接部、12
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第二连接部、13
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第三连接部、14
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第四连接部、15
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第二球面、16
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第一球面、17
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钻杆短节。
具体实施方式
[0021]下面将结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0022]参阅图1、图2、图3，为本专利技术一种实施方式提供的实现小曲率半径的双球头柔性钻杆，该双球头柔性钻杆应用但不限于超短半径水平钻井。在本实施方式中，所述双球头柔性钻杆包括：第一钻杆接头7、第二钻杆接头1加若干个首尾相连的钻杆短节17；所述钻杆短节17包括：外套2、第一球杆3、第二球杆4、密封垫圈5、球座6。
[0023]所述外套2一端设置有第四连接部14，另一端内部设置有第二球面15；所述球座6外部上方设置有两个第三连接部13，内部设置有两个第一球面16；所述第一球杆3一端的球头10上设置有多个沿其周向间隔排布的传动齿8，另一端设置有第一连接部11；所述第二球
杆4一端的球头10上设置有多个沿其周向间隔排布的传动齿8，另一端设置有第二连接部12。
[0024]如图1、3所示，第一球杆3通过其第一连接部11与第二球杆4上的第二连接部12螺纹连接，实现第一球杆3与第二球杆4间钻压和扭矩的传递。所述第一连接部11为内螺纹，第二连接部12为外螺纹。外套2的第二球面15和球座6的第一球面16与球头10为同圆心结构，三者可相互配合，实现第一球杆3和第二球杆4通过球头10在外套2与球座6组成的球面内转动。
[0025]如图1、2所示，所述的传动齿8与第一球杆3和第二球杆4上的球头10通过焊接等方式为一体式结构；传动齿8横截面轮廓为部分圆弧，所述轨迹槽9为弧形槽，易于球头10上的传动齿8在轨迹槽9内转动；所述传动齿8的数量为8个且沿周向均匀分布，所述轨迹槽9的数量也为8个；通过以上传动齿8的结构设计，能够减本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实现小曲率半径的双球头柔性钻杆，其特征在于，由第一钻杆接头（7）、第二钻杆接头（1）加若干个首尾相连的钻杆短节（17）组成；所述钻杆短节（17）包括：外套（2）、第一球杆（3）、第二球杆（4）、密封垫圈（5）、球座（6）；所述外套（2）一端设置有第四连接部（14），另一端内部设置有第二球面（15）；所述球座（6）外部上方设置有两个第三连接部（13），内部两侧设置有两个第一球面（16）；外套（2）通过其第四连接部（14）与球座（6）上的第三连接部（13）螺纹连接，共同组成轨迹槽（9）；外套（2）的第二球面（15）和球座（6）的第一球面（16）与球头（10）为同圆心结构，三者能够相互配合；所述第一球杆（3）一端的球头（10）上设置有多个沿其周向间隔排布的传动齿（8），另一端设置有第一连接部（11）；所述第二球杆（4）一端的球头（10）上设置有多个沿其周向间隔排布的传动齿（8），另一端设置有第二连接部（12）；第一球杆（3）通过其第一连接部（11）与第二球杆（4）上的第二连接部（12）螺纹连接；所述第一球杆（3）和第二球杆（4）的球头（10）上的传动齿（8）能与外套（2）和球座（6）共同组成的轨迹槽（9）对应配合。2.根据权利要求1所述的实现小曲率半径的双球头柔性钻杆，其特征在于：所述的传动齿（8）与第一球杆（3）...

【专利技术属性】
技术研发人员：田家林，李俊，郭林鹏，任堰牛，邢春雨，杨琳，张哲，何波，魏鈺，查磊，
申请(专利权)人：四川谐铭科技有限公司，
类型：发明
国别省市：