【技术实现步骤摘要】
本申请涉及油气勘探设备领域，特别是涉及一种用于超深井钻井的钻杆接头。
技术介绍
1、随着亚洲陆上第一深井轮探1井(完钻井深8882米)在8200米以超深层获得工业油气流，开辟了塔里木盆地超深层油气勘探新领域，并且已在8000米以下发现20多个大型含油气构造，标志着中国深层复杂油气藏开发正式迈入8000米以深时代，继续向着10000米超深层油气藏迈进。
2、中国陆上深层油气藏地质条件复杂、钻井安全风险大、周期长。尤其是塔里木盆地和四川盆地超高温、超高压、多压力体系、地层坚硬可钻性差及富含高腐蚀流体等问题共存。钻杆作为连接钻机地表设备和井底钻磨设备的关键工具，在深层复杂油气藏钻井过程中承受巨大的拉力、内外压、扭矩、弯曲和振动。在超深井钻井过程中，需要多个高强度钻杆相接以下井，钻杆接头是用来连接钻杆、转换、及传递扭矩的必要工具，而深层复杂油气藏钻井用钻杆失效往往多发生在钻杆接头，因此钻杆接头性能直接影响深层复杂油气藏钻井安全及钻井效率。
3、当今所使用的钻杆接头中，钻杆接头主要起到螺纹连接导向作用，在公接头的鼻端位置设置金属密封面以加大钻杆接头的密封性能。然而，在使用过程中金属密封面容易磕碰，导致金属密封面接触时存在缝隙，不能起到密封的作用。另外，在超深井钻井过程中，钻柱整体悬重过大，导致整个螺纹连接部被拉伸，从而使相互连接的钻杆接头螺纹连接部以及增加的金属密封面分离，钻井液沿着螺纹之间的间隙形成流体通道，最终导致钻杆接头刺漏，当超深井钻井过程中泵压增加，钻杆接头刺漏风险更大，导致深层复杂油气藏钻开发的发展受阻
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种用于超深井钻井的钻杆接头，兼具提高钻杆接头的密封性能和提高钻杆接头的抗扭能力的优点。
2、本专利技术的技术方案是：
3、一种用于超深井钻井的钻杆接头，包括相互配合的公接头和母接头，所述公接头的端面设有第一螺纹段和第二螺纹段；其中，
4、所述第一螺纹段位于当钻杆接头上扣时先接触到所述母接头的区域，包括多个对称的第一螺纹，用于实现钻杆接头上扣时的螺纹导向作用；
5、所述第二螺纹段为非对称螺纹段，包括至少一个第二螺纹，其中，所述第二螺纹段具有沿所述公接头的端面竖直延伸的承载面，用于实现钻杆接头上扣时的螺纹密封作用；
6、其中，所述母接头具有与所述第一螺纹段和第二螺纹段相适配的螺纹端。
7、可选地，所述第二螺纹包括第一侧面、牙顶面和第二侧面，所述第一侧面包括边缘连接的第一端面和第一连接面，所述第二侧面包括边缘连接的第二端面和第二连接面，所述牙顶面的两端分别连接所述第一连接面和所述第二连接面，多个相邻的所述第二螺纹的所述第一端面和所述第二端面连接形成所述公接头对应于所述第二螺纹段的所述端面；
8、其中，沿所述钻杆接头上扣的方向，所述第二连接面与所述端面的角度小于所述第一连接面与所述端面的角度。
9、可选地，所述第一螺纹段为对称螺纹段，所述第一螺纹包括梯形螺纹、三角形螺纹和矩形螺纹中的任意一种。
10、可选地，所述公接头与所述母接头相接触的尾部端面设置主台肩密封面，所述公接头与所述母接头相接触的头部端面设置副台肩密封面。
11、可选地，在所述第一螺纹段和所述第二螺纹段之间的端面开设环形槽，所述环形槽中套入有密封环，所述密封环用于提高钻杆接头的密封性。
12、可选地，所述密封环包括外环和内环，所述内环的内壁设置有若干个限位块。
13、可选地，所述外环与所述内环之间填充有可形变材料。
14、可选地，所述母接头内设置有减应力槽，所述减应力槽为弧形槽，所述弧形槽的起始端对应于所述第一螺纹段远离所述第二螺纹段的螺纹消失处，所述弧形槽的结尾端对应于所述副台阶密封面的顶角处。
15、可选地，所述第一螺纹段的螺距和螺纹锥角与所述第二螺纹段的螺距和螺纹锥角均相同，用于实现当钻杆接头上扣时所述第一螺纹段和所述第二螺纹段同时啮合。
16、可选地，所述第一螺纹段的长度大于所述第二螺纹段的长度。
17、与现有技术相比，本申请包括以下优点：
18、本专利技术提出一种用于超深井钻井的钻杆接头，包括相互配合的公接头和母接头，所述公接头的端面设有第一螺纹段和第二螺纹段；其中，所述第一螺纹段位于当钻杆接头上扣时先接触到所述母接头的区域，包括多个对称的第一螺纹，用于实现钻杆接头上扣时的螺纹导向作用；所述第二螺纹段为非对称螺纹段，包括至少一个第二螺纹，其中，所述第二螺纹段具有沿所述公接头的端面竖直延伸的承载面，用于实现钻杆接头上扣时的螺纹密封作用；其中，所述母接头具有与所述第一螺纹段和第二螺纹段相适配的螺纹端。通过采用本申请的技术方案，公接头和母接头相接触的断面相互啮合，当钻杆接头上扣时，公母接头相连接从而将多根钻杆连接，通过设置具有对称的第一螺纹的第一螺纹段作为主要螺纹段，实现对扣和上扣容易，起到导向连接作用，并且便于螺纹加工与维修；通过非对称的第二螺纹段作为辅助螺纹段，第二螺纹分为承载面和导向面，当钻杆接头上扣时，第二螺纹形成沿端面竖直向上的承载面，承载面能够提升钻杆接头的抗扭能力，同时第二螺纹段形成沿端面斜向上的导向面，接头上扣后承载面和导向面同时作用，起到技术面密封的作用，提升钻杆接头的密封性能。
19、通过本申请的创新型设计，主要解决了在泵压≥25mpa或钻柱悬重过大的条件下接头密封面容易刺漏的问题，同时解决了超深井钻井过程中钻杆接头抗扭能力不足的问题，适应深层复杂油气藏钻井大钻压、大排量、大扭矩、高转速、高泵压的“三大两高”组合模式，大幅提升8000米以上超深井钻井的安全性和钻井效率，将为8000米以上超深井钻探提供安全可靠的技术支撑，促进8000米以上深层复杂油气藏钻井技术的发展。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，包括相互配合的公接头和母接头，所述公接头的端面设有第一螺纹段和第二螺纹段；其中，
2.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述第二螺纹包括第一侧面、牙顶面和第二侧面，所述第一侧面包括边缘连接的第一端面和第一连接面，所述第二侧面包括边缘连接的第二端面和第二连接面，所述牙顶面的两端分别连接所述第一连接面和所述第二连接面，多个相邻的所述第二螺纹的所述第一端面和所述第二端面连接形成所述公接头对应于所述第二螺纹段的所述端面；
3.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述第一螺纹段为对称螺纹段，所述第一螺纹包括梯形螺纹、三角形螺纹和矩形螺纹中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述公接头与所述母接头相接触的尾部端面设置主台肩密封面，所述公接头与所述母接头相接触的头部端面设置副台肩密封面。
5.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，在所述第一螺纹段和所述第二螺纹段之间的端面开设环形槽
6.根据权利要求5所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述密封环包括外环和内环，所述内环的内壁设置有若干个限位块。
7.根据权利要求5所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述外环与所述内环之间填充有可形变材料。
8.根据权利要求4所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述母接头内设置有减应力槽，所述减应力槽为弧形槽，所述弧形槽的起始端对应于所述第一螺纹段远离所述第二螺纹段的螺纹消失处，所述弧形槽的结尾端对应于所述副台阶密封面的顶角处。
9.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述第一螺纹段的螺距和螺纹锥角与所述第二螺纹段的螺距和螺纹锥角均相同，用于实现当钻杆接头上扣时所述第一螺纹段和所述第二螺纹段同时啮合。
10.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述第一螺纹段的长度大于所述第二螺纹段的长度。
...【技术特征摘要】
1.一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，包括相互配合的公接头和母接头，所述公接头的端面设有第一螺纹段和第二螺纹段；其中，
2.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述第二螺纹包括第一侧面、牙顶面和第二侧面，所述第一侧面包括边缘连接的第一端面和第一连接面，所述第二侧面包括边缘连接的第二端面和第二连接面，所述牙顶面的两端分别连接所述第一连接面和所述第二连接面，多个相邻的所述第二螺纹的所述第一端面和所述第二端面连接形成所述公接头对应于所述第二螺纹段的所述端面；
3.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述第一螺纹段为对称螺纹段，所述第一螺纹包括梯形螺纹、三角形螺纹和矩形螺纹中的任意一种。
4.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，所述公接头与所述母接头相接触的尾部端面设置主台肩密封面，所述公接头与所述母接头相接触的头部端面设置副台肩密封面。
5.根据权利要求1所述的一种用于超深井钻井的钻杆接头，其特征在于，在所述第一螺纹...
【专利技术属性】
技术研发人员：王显林，陈长青，张然，向桂林，王青林，马韦华，杨文付，李亚敏，李竹滨，王西华，宋爱国，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。