一种减应力高抗扭钻杆接头制造技术

技术编号:6737584 阅读:194 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本实用新型专利技术涉及钻井工程技术领域,具体涉及一种减应力高抗扭钻杆接头。本实用新型专利技术要解决现有技术存在的抗扭强度低和易失效的问题。所提供的一种减应力高抗扭钻杆接头,包括内螺纹接头、外螺纹接头、内螺纹、外螺纹、第一扭矩台肩、内颈部和外接触面,其特殊之处在于:所述外螺纹接头的端部和内螺纹接头的根部处设置有第二扭矩台肩,外螺纹接头上的内颈部的直径减小,与外接触面之间形成环状间隙,外螺纹上的前两个螺纹的顶部随着内颈部的直径减小而削平,形成梯形齿。其优点是:抗扭强度提高、不易失效,可与常规API旋转台肩接头互换。(*该技术在2020年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及钻井工程
,具体涉及一种减应力高抗扭钻杆接头
技术介绍
钻杆一般由钻杆管体和钻杆接头通过摩擦对焊而成,是石油钻井非常重要的构 件。钻杆的受力条件复杂,在使用时承受拉伸、扭转、弯曲、内压、外压等载荷作用,有 时可能还要承受振动引起的交变载荷作用。当遇到卡钻、划眼等井下复杂情况时,解卡和划 眼操作过程中钻杆承受很大的扭矩,可能导致钻杆接头扭失效。其失效形式表现为内螺纹 接头胀大甚至纵向开裂,外螺纹接头台肩面和螺纹损伤,从而导致连接失效,造成钻具掉井 和钻具损失,严重时造成油井报废,带来重大经济损失。随着深井、超深井、定向井勘探开发的增加,目前常用的API标准旋转台肩接头, 包括相互配合的内螺纹接头和外螺纹接头,内螺纹接头和外螺纹接头上分别设置有内螺纹 和外螺纹,外螺纹接头的根部和内螺纹接头的端部处设置有第一扭矩台肩,内螺纹接头的 端部内侧设置有环形的内颈部,外螺纹接头根部的外侧设置有与内颈部接触配合的环形的 外接触面。由于只有一个抗扭台肩,抗扭强度低,越来越不能满足抗扭强度要求,抗扭失效 事故越来越多。
技术实现思路
本技术提供一种减应力高抗扭钻杆接头,以解决现有技术存在的抗扭强度低 和易失效的问题。一种减应力高抗扭钻杆接头,包括内螺纹接头、外螺纹接头、内螺纹、外螺纹、第一 扭矩台肩、内颈部和外接触面,其特殊之处在于所述外螺纹接头的端部和内螺纹接头的根 部处设置有第二扭矩台肩,外螺纹接头上的内颈部的直径减小,与外接触面之间形成环状 间隙,外螺纹上的前两个螺纹的顶部随着内颈部的直径减小而削平,形成梯形齿。上述内螺纹接头、外螺纹接头的连接处平滑过渡。与现有技术相比,本技术的优点是1、抗扭强度提高,不易失效通过下述几方面得以实现,1)旋合过程中第一扭矩台肩首先接触,继续旋合时第二扭矩台肩接触。正常工作 时两扭矩台肩发生过盈配合。第二扭矩台肩分担了扭矩,从而总抗扭强度提高;2)外螺纹接头颈部直径减小,增加了连接的柔性,降低应力,减少失效;3)外螺纹第1、2螺纹顶部被削平,根据有限元应力分布分析结果及实物抗扭试验 结果,这种结构有效降低了公扣第一、二扣高峰值应力,使应力分布更加均勻,从而降低了 峰值应力,降低了失效概率。2、可与常规API旋转台肩接头互换,紧急情况下可与常规API旋转台肩接头连接, 不会影响到钻井工作进度。3、内螺纹接头、外螺纹接头的连接处平滑过渡,改善了流体通过特性。同时因抗扭 强度提高,因此接头外径可以相对减小,可保持高抗扭,同时增大打捞间隙,内径可以相对 增大,提高水力学性能。4、本技术加工、维修方便,同时操作方便。附图说明图1是API标准旋转台肩接头啮合示意图;图2是本技术的结构示意图;图3是图2的局部放大示意图。附图标记说明如下1-外螺纹接头,2-第一扭矩台肩,3-内螺纹,4-外螺纹,5-内螺纹接头,6-第二扭 矩台肩,7-内颈部。具体实施方式下面将结合附图对本技术进行详细地说明。参见图1,公知的API标准旋转台肩接头包括内螺纹接头5、外螺纹接头1、内螺纹 3、外螺纹4、第一扭矩台肩2、内颈部7和外接触面8,内颈部7和外接触面8接触配合参见图2和图3,一种减应力高抗扭钻杆接头,包括内螺纹接头5、外螺纹接头1、内 螺纹3、外螺纹4、第一扭矩台肩2、内颈部7和外接触面8。所说外螺纹接头1的端部和内 螺纹接头5的根部处设置有第二扭矩台肩2,外螺纹接头1上的内颈部7的直径减小,与外 接触面8之间形成环状间隙,外螺纹4上的前两个螺纹的顶部随着内颈部7的直径减小而 削平,形成梯形齿。所说的内螺纹接头5、外螺纹接头1的连接处平滑过渡。旋合过程中第一扭矩台肩2首先接触,继续旋合时第二扭矩台肩2接触。正常工 作时两扭矩台肩发生过盈配合。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种减应力高抗扭钻杆接头,包括内螺纹接头(5)、外螺纹接头(1)、内螺纹(3)、外螺纹(4)、第一扭矩台肩(2)、内颈部(7)和外接触面(8),其特征在于:所述外螺纹接头(1)的端部和内螺纹接头(5)的根部处设置有第二扭矩台肩(2),外螺纹接头(1)上的内颈部(7)的直径减小,与外接触面(8)之间形成环状间隙,外螺纹(4)上的前两个螺纹的顶部随着内颈部(7)的直径减小而削平,形成梯形齿。

【技术特征摘要】
1.一种减应力高抗扭钻杆接头,包括内螺纹接头(5)、外螺纹接头(1)、内螺纹(3)、外 螺纹(4)、第一扭矩台肩(2)、内颈部(7)和外接触面(8),其特征在于所述外螺纹接头(1) 的端部和内螺纹接头(5)的根部处设置有第二扭矩台肩(2),外螺纹接头(1)上...

【专利技术属性】
技术研发人员:张晋生张瑟乔冬梅张国正张春婉
申请(专利权)人:山西北方风雷工业集团公司西安摩尔石油工程实验室
类型:实用新型
国别省市:14

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