高抗扭强度双台肩钻杆螺纹连接结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高抗扭强度双台肩钻杆螺纹连接结构，其包括钻杆外螺纹接头及钻杆内螺纹接头，钻杆外螺纹接头包括外螺纹，钻杆内螺纹接头包括内螺纹，内螺纹与外螺纹均采用API螺纹；钻杆内螺纹接头的一端端部设有内主扭矩台肩，所述内主扭矩台肩通过第二内螺纹过渡段与内螺纹的一端相连，内螺纹的另一端通过第一内螺纹过渡段与内副扭矩台肩相连；钻杆外螺纹接头的一端端部设有外副扭矩台肩，所述外副扭矩台肩通过第二外螺纹过渡段与外螺纹的一端相连，外螺纹的另一端通过第一外螺纹过渡段与外主扭矩台肩相连；第一外螺纹过渡段的长度为38.1mm~50.8mm。本实用新型专利技术结构紧凑，提高了钻杆接头的连接强度与抗扭强度，安全可靠。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种螺纹连接结构，尤其是一种高抗扭强度双台肩钻杆螺纹连接结构，属于石油工业钻井螺纹连接的

技术介绍
近几年，随着我国石油工业的发展，油、气钻井环境日益苛刻，特别是深井、超深井、海洋油气井的开发，对钻杆的连接性能和抗扭性能提出了更高的要求，尽管已经开发出可与API标准接头互换连接的双台肩接头，但是在实际钻井使用中，该种结构的不足之处是连接强度和抗扭强度提高有限，在超深井、大位移水平井、海洋钻井中等苛刻工况下，连接强度和抗扭强度还不够，甚至发生失效事故，迫切需要连接强度和抗扭强度更高的双台肩钻杆接头，促使双台肩钻杆接头的开发与升级。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种高抗扭强度双台肩钻杆螺纹连接结构，其结构紧凑，提高了钻杆接头的连接强度与抗扭强度，安全可靠。按照本技术提供的技术方案，所述高抗扭强度双台肩钻杆螺纹连接结构，包括钻杆外螺纹接头及钻杆内螺纹接头，所述钻杆外螺纹接头包括外螺纹，钻杆内螺纹接头包括内螺纹，钻杆外螺纹接头与钻杆内螺纹接头通过外螺纹、内螺纹对应配合后紧固连接；所述内螺纹与外螺纹均采用API螺纹；钻杆内螺纹接头的一端端部设有内主扭矩台肩，所述内主扭矩台肩通过第二内螺纹过渡段与内螺纹的一端相连，内螺纹的另一端通过第一内螺纹过渡段与内副扭矩台肩相连；钻杆外螺纹接头的一端端部设有外副扭矩台肩，所述外副扭矩台肩通过第二外螺纹过渡段与外螺纹的一端相连，外螺纹的另一端通过第一外螺纹过渡段与外主扭矩台肩相连；第一外螺纹过渡段的长度为38. lmnT50. 8mm (API标准接头长度为15. 875mm);钻杆外螺纹接头与钻杆内螺纹接头连接拧紧后，外主扭矩台肩与内主扭矩台肩接触，外副扭矩台肩与内副扭矩台肩相接触。所述第一内螺纹过渡段与内副扭矩台肩的结合部设有内副扭矩台肩应力减轻槽。所述第一外螺纹过渡段与外主扭矩台肩的结合部设有外主扭矩台肩应力减轻槽。所述第一内螺纹过渡段、第二内螺纹过渡段呈圆柱状或圆锥状。所述第一外螺纹过渡段与第二外螺纹过渡段呈圆柱状或圆锥状。所述内副扭矩台肩应力减轻槽呈圆弧状。所述外主扭矩台肩应力减轻槽呈圆弧状。本技术的优点钻杆外螺纹接头同时具有外主扭矩台肩、外副扭矩台肩，且钻杆内螺纹接头也同时具有内主扭矩台肩、内副扭矩台肩，通过主扭矩台肩、副扭矩台肩的配合共同承担扭矩载荷，提高了钻杆接头的抗扭强度，第一外螺纹过渡段、第二内螺纹过渡段的长度增加后能缓和扭矩台肩处的应力集中，进一步提高接头的连接强度和抗扭强度；t匕普通API钻杆接头抗扭强度提高30%-70% ;由于扭矩强度的提高，在上扣一拉伸复合载荷作用下，其连接强度也得到了提高。通过设置内副扭矩台肩应力减轻槽、外主扭矩台肩应力减轻槽有助于分散应力集中，使接头应力分布均匀，提高接头寿命。连接螺纹采用API标准的常规结构；由于连接强度和抗扭强度的提高，现场使用过程中，对接头的内径、外径的有更多的选择；连接螺纹采用API标准的常规结构，加工、检验便于操作。附图说明图I为现有API普通配置钻杆上扣-拉伸复合载荷示意图。图2为现有与API标准接头互换的双台肩接头(较高抗扭强度)钻杆上扣-拉伸复合载荷示意图。图3为本技术上扣-拉伸复合载荷图。图4为本技术的结构示意图。图5为本技术钻杆内螺纹接头的结构示意图。图6是本技术钻杆外螺纹接头的结构示意图。图7是本技术内副扭矩台肩应力减轻槽的结构放大图。图8是本技术外主扭矩台肩应力减轻槽的结构放大图。图9是现有API接头连接的结构示意图。图10是API内螺纹接头的结构示意图。图11是API外螺纹接头的结构示意图。图12是API内螺纹接头与本申请钻杆外螺纹接头连接配合的结构示意图。图13是API外螺纹接头与本申请钻杆内螺纹接头连接配合的结构示意图。附图标记说明1_钻杆外螺纹接头、2-钻杆内螺纹接头、3-内副扭矩台肩、4-内副扭矩台肩应力减轻槽、5-第一内螺纹过渡段、6-内螺纹、7-第二内螺纹过渡段、8-内主扭矩台肩、9-外主扭矩台肩、10-外主扭矩台肩应力减轻槽、11-第一外螺纹过渡段、12-外螺纹、13-第二外螺纹过渡段、14-外副扭矩台肩、15-API外螺纹接头、16-API内螺纹接头、17-API内螺纹第一过渡段、18-API内螺纹、19-API内螺纹第二过渡段、20-API内螺纹主扭矩台肩、21-API外螺纹主扭矩台肩、22-API外螺纹第一过渡段、23-API外螺纹及24-API外螺纹副扭矩台肩。具体实施方式下面结合具体附图和实施例对本技术作进一步说明。如图9、图10和图11所示为现有API螺纹接头连接配合的结构示意图。现有API螺纹连接配合结构包括API外螺纹接头15及API内螺纹接头16，API外螺纹接头15包括API外螺纹23，API内螺纹接头16包括API内螺纹18，API外螺纹接头15与API内螺纹接头16通过API外螺纹23、API内螺纹18对应啮合后连接成一体。API外螺纹接头15的一端端部设置API外螺纹副扭矩台肩24，API外螺纹副扭矩台肩24与API外螺纹23的一端相连，API外螺纹23的另一端通过API外螺纹第一过渡段22与API外螺纹主扭矩台肩21相连。API内螺纹接头16的一端端部设置API内螺纹主扭矩台肩20，API内螺纹主扭矩台肩20通过API内螺纹第二过渡段19与API内螺纹18的一端相连，API内螺纹18的另一端与API内螺纹第二过渡段17相连。API外螺纹接头15与API内螺纹接头16连接拧紧后，API内螺纹主扭矩台肩20与API外螺纹副扭矩台肩24相接触。如图4、图5、图6、图7和图8所示本技术包括钻杆外螺纹接头I及钻杆内螺纹接头2，所述钻杆外螺纹接头I包括外螺纹12，钻杆内螺纹接头2包括内螺纹6，钻杆外螺纹接头I与钻杆内螺纹接头2通过外螺纹12、内螺纹6对应配合后紧固连接；所述内螺纹6与外螺纹12均采用API螺纹；钻杆内螺纹接头2的一端端部设有内主扭矩台肩8，所述内主扭矩台肩8通过第二内螺纹过渡段7与内螺纹6的一端相连，内螺纹6的另一端通过第一内螺纹过渡段5与内副扭矩台肩3相连；钻杆外螺纹接头I的一端端部设有外副扭矩台肩14，所述外副扭矩台肩14通过第二外螺纹过渡段13与外螺纹12的一端相连，外螺纹12的另一端通过第一外螺纹过渡段11与外主扭矩台肩9相连；第一外螺纹过渡段11的长度为34. 925mnT50. 8mm ;钻杆外螺纹接头I与钻杆内螺纹接头2连接拧紧后，外主扭矩台肩9与内主扭矩台肩8接触，外副扭矩台肩14与内副扭矩台肩3相接触。第一外螺纹过渡段11的长度大于现有API外螺纹第一过渡段22的长度，当第一外螺纹过渡段11的长度增加后，第二内螺纹过渡段7的长度也要对应加长，第二内螺纹过渡段7的长度与第一外螺纹过渡段11的长度匹配即可；第一外螺纹过渡段11、第二内螺纹过渡段7的长度增加后能缓和扭矩台肩处的应力集中，进ー步提高接头的连接强度和抗扭强度。所述第一内螺纹过渡段5与内副扭矩台肩3的结合部设有内副扭矩台肩应カ减轻槽4。所述内副扭矩台肩应カ减轻槽4呈圆弧状。所述第一外螺纹过渡段11与外主扭矩台肩9的结合部设有外主扭矩台肩应カ减轻槽10。所述外主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高抗扭强度双台肩钻杆螺纹连接结构，包括钻杆外螺纹接头（1）及钻杆内螺纹接头（2），所述钻杆外螺纹接头（1）包括外螺纹（12），钻杆内螺纹接头（2）包括内螺纹（6），钻杆外螺纹接头（1）与钻杆内螺纹接头（2）通过外螺纹（12）、内螺纹（6）对应配合后紧固连接；其特征是：所述内螺纹（6）与外螺纹（12）均采用API螺纹；钻杆内螺纹接头（2）的一端端部设有内主扭矩台肩（8），所述内主扭矩台肩（8）通过第二内螺纹过渡段（7）与内螺纹（6）的一端相连，内螺纹（6）的另一端通过第一内螺纹过渡段（5）与内副扭矩台肩（3）相连；钻杆外螺纹接头（1）的一端端部设有外副扭矩台肩（14），所述外副扭矩台肩（14）通过第二外螺纹过渡段（13）与外螺纹（12）的一端相连，外螺纹（12）的另一端通过第一外螺纹过渡段（11）与外主扭矩台肩（9）相连；第一外螺纹过渡段（11）的长度为38.1mm~50.8mm；钻杆外螺纹接头（1）与钻杆内螺纹接头（2）连接拧紧后，外主扭矩台肩（9）与内主扭矩台肩（8）接触，外副扭矩台肩（14）与内副扭矩台肩（3）相接触。

【技术特征摘要】
1.一种高抗扭强度双台肩钻杆螺纹连接结构，包括钻杆外螺纹接头(I)及钻杆内螺纹接头(2 )，所述钻杆外螺纹接头(I)包括外螺纹(12 )，钻杆内螺纹接头(2 )包括内螺纹(6 )，钻杆外螺纹接头(I)与钻杆内螺纹接头(2)通过外螺纹(12)、内螺纹(6)对应配合后紧固连接；其特征是所述内螺纹(6)与外螺纹(12)均采用API螺纹；钻杆内螺纹接头(2)的一端端部设有内主扭矩台肩(8)，所述内主扭矩台肩(8)通过第二内螺纹过渡段(7)与内螺纹(6)的一端相连，内螺纹(6)的另一端通过第一内螺纹过渡段(5)与内副扭矩台肩(3)相连；钻杆外螺纹接头(I)的一端端部设有外副扭矩台肩(14)，所述外副扭矩台肩(14)通过第二外螺纹过渡段(13)与外螺纹(12)的一端相连，外螺纹(12)的另一端通过第一外螺纹过渡段(11)与外主扭矩台肩(9)相连；第一外螺纹过渡段(11)的长度为38. lmnT50. 8mm ;钻杆外螺纹接头(I)与钻杆内螺纹接头(2)连接拧紧后，外主扭矩台肩(...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡明，高连新，张毅，
申请(专利权)人：无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：