专利名称：一种大口径绳索钻杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种钻杆，属于地质勘探领域。
背景技术：
近年来随着地质勘探技术的不断发展，施工过程中对不同口径钻杆需求也有了明显的变化，尽管常规中小口径的绳索需求量较大，但作为特殊施工要求时，大口径的绳索钻杆需求也有了相应的增加。作为生产地质钻探工具的专业厂家，我厂应根据用户的不同要求提供多品种规格全的专业产品。因此，我厂设计了用于①127绳索钻杆用于大孔径的钻探施工。 与普通的大口径绳索钻杆相比，该钻杆比目前国内市场已有的绳索钻杆①114的钻杆直径还大，可用于特殊孔的施工。众所周之，钻杆的口径越大，施工时钻杆的自重加大，所承受的扭矩也越大，因此普通大口径绳索钻杆的施工一般用于浅表地层(1000米以内)的施工。而我厂设计的该钻杆是用于深孔施工的高强度钻杆，设计深度为3000米。因此，该钻杆杆体是经整体调质热处理后端部加厚，与螺纹接头进行摩擦焊焊接，接头表面进行硬化处理。钻杆连接螺纹采用大导程，不对称梯形扣的锥度螺纹。 就普通的绳索钻杆而言，其结构形式一般分带接头式钻杆和自接式钻杆。由于绳索钻杆施工工艺的限制，该类钻杆必须是薄壁类高强度钻杆。自接式钻杆对管体材料的机械性能及外形几何尺寸要求较高，管体需采用整体调质的方式。带接头的绳索钻杆，接头材料与管体材料可以不同，接头可以热处理再加工螺纹，提高钻杆螺纹的机械性能。而大口径
绳索钻杆螺纹如果采用自接方式连接，由于管体的壁厚较薄，很难保证钻杆螺纹断面的机械强度。因此，采用摩擦焊接式结构方式，接头采用优质的石油钻杆接头材料，经调质及表面硬化处理，然后与杆体焊接，避免传统的接头与杆体用胶水粘结，在拧卸过程中容易松扣的弊端。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种大口径绳索钻杆，解决同类产品大口径绳索钻杆螺纹采用自接方式连接，由于管体的壁厚较薄，而很难保证钻杆螺纹断面的机械强度的问题。[0006] 本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现 —种大口径绳索钻杆，两端接口采用螺纹连接，其主要设计点是在两端接口所采用的连接螺纹具有锥度，螺纹的截面为不对称梯形，其中螺纹的受力面采用3°的斜面，同时，在螺纹的大径处还增加了具有密封效果的台阶面，在连接时，台阶面与另一钻杆的平面锁紧从而达到密封效果。为优化设计，钻杆杆壁两端具有比其他部位更大的厚度，加厚的设计一方面保证了连接处的强度，另一方面对于不承受连接应力的其他部分也可以达到节省材料的效果。 本实用新型采用了锥度不对称梯形扣大导程的设计。该螺纹的具有以下优点首先采用有锥度的圆锥面配合可以消除和接触面间隙，形成摩擦自锁，保证密封面不会松动，增强接触面的刚性；其次，不对称梯形扣可以使螺纹受力面的面积增大，啮合是承受更大的拉(压)应力；第三，大导程双头螺纹一方面便于钻杆螺纹的拧卸，另一方面，钻杆的受力的危险断面与单头螺纹相比，受力面均匀分布，使钻杆承受较高的扭矩；第四，钻杆螺纹采用双密封的结构形式，不仅有斜面密封，在螺纹的大径处还增加了密封台阶面，提高钻杆螺纹的密封性能，防止钻杆内泵压的损失以及钻井液的流失。因此，我们根据上述分析，优化设计出了该钻杆螺纹。
下面根据附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。[0010] 图1是本实用新型实施例所述的大口径绳索钻杆结构图[0011] 图2是图1中A处放大图[0012] 图中 1、钻杆；2、具有锥度的螺纹；3、斜面；4、台阶面。
具体实施方式
如图l-2所示，本实用新型所述的大口径绳索钻杆l，两端接口采用螺纹连接，其主要设计点是在两端接口所采用的连接螺纹2具有锥度，螺纹2的截面为不对称梯形，其中螺纹2的受力面采用3°的斜面3，同时，在螺纹2的大径处还增加了具有密封效果的台阶面4，在连接时，台阶面4与另一钻杆的平面锁紧从而达到密封效果。为优化设计，钻杆杆壁两端具有比其他部位更大的厚度，加厚的设计一方面保证了连接处的强度，另一方面对于不承受连接应力的其他部分也可以达到节省材料的效果。 本实用新型采用了锥度不对称梯形扣大导程的设计。该螺纹2的具有以下优点首先采用有锥度的圆锥面配合可以消除和接触面间隙，形成摩擦自锁，保证密封面不会松动，增强接触面的刚性；其次，不对称梯形扣可以使螺纹受力面的面积增大，啮合是承受更大的拉(压)应力；第三，大导程双头螺纹一方面便于钻杆螺纹的拧卸，另一方面，钻杆的受力的危险断面与单头螺纹相比，受力面均匀分布，使钻杆承受较高的扭矩；第四，钻杆螺纹采用双密封的结构形式，不仅有斜面3密封，在螺纹的大径处还增加了密封台阶面，提高钻杆螺纹的密封性能，防止钻杆内泵压的损失以及钻井液的流失。因此，我们根据上述分析，优化设计出了该钻杆螺纹。[0016] 检测分析 该钻杆螺纹样件经密封保压试验，在静压可达到30Mpa保压10分钟无泄漏，后继续加压至32Mpa开始泄露。 扭矩试验，上扣扭矩分别达到17500N/m、20000N/m、25000N/m、37500N/m时，螺纹未被咬死，可以轻松卸扣。 该钻杆螺纹可以具有大扭矩及较高密封能力，可以满足用户的使用要求。
权利要求一种大口径绳索钻杆，两端接口采用螺纹连接，其特征在于，两端接口所采用的连接螺纹具有锥度。
2. 根据权利要求1所述的大口径绳索钻杆，其特征在于，螺纹的截面为不对称梯形。
3. 根据权利要求2所述的大口径绳索钻杆，其特征在于，螺纹的受力面采用斜面。
4. 根据权利要求1所述的大口径绳索钻杆，其特征在于，在螺纹的大径处还增加了具 有密封效果的台阶面，在连接时，台阶面与另一钻杆的平面锁紧。
5. 根据权利要求1所述的大口径绳索钻杆，其特征在于，钻杆杆壁两端具有比其他部 位更大的厚度。
专利摘要本实用新型的目的是提供一种大口径绳索钻杆，解决同类产品大口径绳索钻杆螺纹采用自接方式连接，由于管体的壁厚较薄，而很难保证钻杆螺纹断面的机械强度的问题。具体设计是，在两端接口所采用的连接螺纹具有锥度，螺纹的截面为不对称梯形，其中螺纹的受力面采用3°的斜面，同时，在螺纹的大径处还增加了具有密封效果的台阶面，在连接时，台阶面与另一钻杆的平面锁紧从而达到密封效果。为优化设计，钻杆杆壁两端具有比其他部位更大的厚度，加厚的设计一方面保证了连接处的强度，另一方面对于不承受连接应力的其他部分也可以达到节省材料的效果。
文档编号E21B17/00GK201526280SQ20092027942
公开日2010年7月14日 申请日期2009年11月17日 优先权日2009年11月17日
发明者彭莉, 王铁 申请人:地质矿产部无锡钻探工具厂