专利名称：焊接钻杆管端加厚区防刺漏钻杆的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种焊接钻杆管端加厚区防刺漏钻杆，属于石油、天然气钻井工具中的钻杆技术领域。
背景技术：
在石油、天然气钻井过程中，钻柱是钻井工具中连接钻头、用以传递动力的杆件。 钻柱通常的组成部分有钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用转换接头及方钻杆。钻柱的基本作用是(1)起下钻头；( 施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业挤压泥浆、处理井下事故等。钻杆是钻柱组成的主要杆件，是钻柱的重要组成部分之一，位于整个钻柱的上部，占整个钻柱长度的80% 90%。在打井过程中，钻杆可以多次使用。API 标准把钻杆分为E75、X95、G105、S135四个钢级，外径从23/8〃到65/8〃共8个规格，长度一般在十米左右。钻杆管体材质为铬钼合金结构钢，普通钻杆的生产过程为管体来料检验一管端加厚一管体热处理一管体校直一管端校直一管体磁超探一管端粗车一摩擦焊接(包括冲内飞边和形变淬火)一焊缝退火一精车焊区外圆一焊区回火一弯曲试验一焊区内外圆修磨一焊区磁超探一涂漆包装一入库。另外，还有各工序后的检验及管体热处理后理化实验和焊区无损探伤后的理化实验，接头是协作专业厂家按标准提供。由于钻杆工作环境恶劣，工作环境差，受力情况比较复杂，易磨损、易腐蚀、易疲劳，极易发生失效事故，因此要求钻杆必须具备承受巨大的内外压、扭矩、弯曲和振动等功能。在所有钻杆事故中，管体加厚过渡区疲劳失效，导致刺漏甚至断裂事故是最最普遍的失效形式，约占钻杆失效的 80%。因此，如何预防钻杆管端加厚过渡区刺漏，是当下钻杆制造过程中迫切需要解决的难题。针对API 5DP规定的钻杆管端内加厚(IU)和内外加厚(IEU)的要求，对加厚尺寸有硬性规定，尺寸要求包括加厚外径(Φ ου)、内径(Φ(10υ)、内外加厚长度(Liu Leu)、内外过渡区长度(Miu Meu) 0按规定尺寸制造后的钻杆端部内过渡区从加厚内径(Φ(10υ)到管体内径(Φ(Μρ)，尺寸变化大，锥度大。在钻杆使用过程中，泥浆液从钻杆内部通过时有两种情形一种是从管体到加厚端，此种是从尺寸大端到尺寸小端，在高速泥浆经过时，在管端加厚内过渡区极易形成点蚀失效；一种是从加厚端到管体，此种是从尺寸小端到尺寸大端，在高速泥浆经过时，在管体内过渡区极易形成涡流，长时间的作用下极易造成腐蚀失效。两种情形在交变载荷作用下，都易形成疲劳失效，最终导致钻杆加厚过渡区刺漏乃至断裂现象的发生。
发明内容本实用新型的目的是提供一种能够使泥浆顺利的通过内加厚端和管体到加厚端内过渡区，有效减弱内过渡区点蚀和涡流的影响，有效预防钻杆管体到加厚端过渡区刺漏的发生的焊接钻杆管端加厚区防刺漏钻杆。本实用新型的目的是通过以下方式实现的[0006]本实用新型包括管体、加厚端、管体到加厚端过渡区，管体到加厚端过渡区在钻杆杆体外的一面称为外过渡区，在钻杆杆体内的一面称为内过渡区，其特征是管体到加厚端内过渡区锥面的锥度为1 (16 20)，且管体到加厚端内过渡区的锥面与其两端的管体、 加厚端的直面衔接处的圆弧半径大于R300mm。本实用新型的优点是本实用新型的钻杆管体到加厚端内过渡区锥度明显减小， 泥浆在通过管体到加厚端内过渡区时能比较平稳的穿过，大大减弱了点蚀和涡流现象。另外，由于管体到加厚端内过渡区的锥面锥度减小或与其两端的管体、加厚端的直面衔接处的圆弧半径加大，必然要减小加厚端内加厚实体，即增大加厚端内径，从而减小过渡区锥度后，为不影响焊接后焊区的机械强度，同时增大加厚端外加厚尺寸，既增大加厚端内径，同时增大加厚端外径，保证加厚端壁厚基本不变，从而既保证焊区的机械强度，又能尽量避免管体到加厚端内过渡区刺漏现象的发生。
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
参照附图，本实用新型包括管体3、加厚端1、管体到加厚端过渡区2，管体到加厚端过渡区2在钻杆杆体外的一面称为外过渡区21，在钻杆杆体内的一面称为内过渡区22， 管体到加厚端内过渡区22的锥面的锥度为1 (16 20)，且管体到加厚端内过渡区22的锥面与其两端的管体、加厚端的直面衔接处的圆弧半径大于R300mm。本实用新型采用以下方式有效解决了已有钻杆的缺陷一是减小加厚端内加厚实体，即增大加厚端内径，从而减小内过渡区的锥度，使其更加平滑过渡，同时增大加厚端外加厚实体，即增大加厚端外径，保证加厚端壁厚保持基本不变；二是延长内过渡区尺寸，从而进一步减小内过渡区锥度；三是加大内锥面与两直面衔接处的圆弧半径。一般地，将加厚端1的外加厚平端11的直径加大3mm，将内加厚平端12的直径加大3mm，将内过渡区22的长度在原基础上增大20% 30%，使内过渡区锥面锥度由原来的 1 11左右，减小到1 16到1 20，同时使内过渡区22的锥面与两直面衔接处的圆弧半径大于R300mm，这样就能使泥浆更加顺利的通过加厚端内加厚区域和内过渡区，有效减弱内过渡区点蚀和涡流的影响，有效预防了钻杆管体到加厚端内过渡区刺漏的发生。一年多的使用情况说明，售出的钻杆再也没有出现管体到加厚端内过渡区刺漏的事故，大大降低了钻杆事故的发生。
权利要求1. 一种焊接钻杆管端加厚区防刺漏钻杆，包括管体、加厚端、管体到加厚端过渡区，管体到加厚端过渡区在钻杆杆体外的一面称为外过渡区，在钻杆杆体内的一面称为内过渡区，其特征是管体到加厚端内过渡区锥面的锥度为1 (16 20)，且管体到加厚端内过渡区的锥面与其两端的管体、加厚端的直面衔接处的圆弧半径大于R300mm。
专利摘要本实用新型涉及一种焊接钻杆管端加厚区防刺漏钻杆，包括管体、加厚端、管体到加厚端过渡区，管体到加厚端过渡区在钻杆杆体外的一面称为外过渡区，在钻杆杆体内的一面称为内过渡区，其特征是管体到加厚端内过渡区锥面的锥度为1∶(16～20)，且管体到加厚端内过渡区的锥面与其两端的管体、加厚端的直面衔接处的圆弧半径大于R300mm。其优点是能够使泥浆顺利的通过内加厚端和管体到加厚端内过渡区，有效减弱内过渡区点蚀和涡流的影响，有效预防钻杆管体到加厚端过渡区刺漏的发生。
文档编号E21B17/00GK202140029SQ201120260489
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者曾浩, 贺培基 申请人:包头市丰达石油机械有限责任公司