螺纹连接钻杆的制作方法

文档序号:11849658阅读:314来源:国知局

技术领域

本发明属于钻探工具,具体涉及一种螺纹连接钻杆。



背景技术:

在石油、煤矿、金属矿石开采、铁路公路、隧道桥梁、水利工程的钻探等钻井领域,钻杆是被广泛应用的工具之一。钻杆在钻井工作时,由于接头外径比管体大,接头优先磨损,最终因磨损导致接头失效使整根钻杆无法使用,这时就需对钻杆进行修复处理。在国内,钻杆修复工厂较为发达,采用的方法是通过摩擦焊接对接头进行更换,这种方法需将钻杆送往加工工厂,周期较长,效率低。而在国外一些发展中国家没有钻具修复工厂,要么钻杆整体报废,要么送至具有修复能力的国家进行修复,周期长,费用高。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是克服上述不足,提供一种螺纹连接钻杆,该钻杆结构简单,便于加工制造和连接装配,且钻杆的螺纹连接强度和抗疲劳性高,韧性及耐磨性好,有效解决了传统摩擦焊接式钻杆更换接头难,周期长,效率低,费用高的问题。

本发明的技术方案:一种螺纹连接钻杆,包括管体、内螺纹接头和外螺纹接头,管体的一端与内螺纹接头连接,另一端与外螺纹接头连接,所述管体的两端为内壁加厚的加厚段,管体的中间部分为平直段,在管体两端的加厚段与平直段之间分别设有一段由外向内渐扩、且平滑连接加厚段与平直段的过渡段,在管体两端的外圆上攻有螺纹;所述内螺纹接头的两端内壁设有第一内螺纹、第三内螺纹,内螺纹接头通过第一内螺纹与管体连接,在内螺纹接头上设有一个与管体连通的第一出水口,在内螺纹接头的外圆上设有一个用于卡盘转动回转的环形槽和一个用于卡钳装卸的第一两方槽;所述外螺纹接头的一端内壁设有第二内螺纹,另一端外壁设有外螺纹,管体与外螺纹接头通过第二内螺纹连接,在外螺纹接头上设有一个与管体连通的第二出水口,在外螺纹接头的外圆上设有一个用于卡钳装卸的第二两方槽。

进一步地,所述内螺纹接头的外径大于管体的外径,内螺纹接头上的第一内螺纹为与管体螺纹相匹配的梯形螺纹。

进一步地,所述外螺纹接头的外径大于管体的外径,外螺纹接头上的第二内螺纹为与管体螺纹相匹配的梯形螺纹。

进一步地,所述第一内螺纹、第二内螺纹为梯形GOST螺纹,其锥度为1:16。

进一步地,内螺纹接头上的第三内螺纹为与钻杆外螺纹连接的梯形内螺纹。

进一步地,外螺纹接头上的外螺纹为与钻杆内螺纹连接的梯形外螺纹。

进一步地,所述第三内螺纹、外螺纹为带应力释放槽的梯形REG螺纹,其锥度为1:6。

进一步地,所述管体采用27CrMnMo或26CrMnMo内外加厚形式的全奥氏体合金结构钢中的任意一种。

进一步地,所述内螺纹接头和外螺纹接头采用4137H和4145H全奥氏体合金结构钢中的任意一种。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果:1、本发明的内、外螺纹接头与管体由螺纹连接,在钻井现场利用卡钳即可完成更换接头的工作,有效解决了传统摩擦焊接式钻杆更换接头难,周期长,效率低,费用高的问题;2、内、外螺纹接头采用4137H或4145H全奥氏体合金结构钢,强度高,韧性好,耐磨性好;3、管体采用27CrMnMo或26CrMnMo内外加厚形式的全奥氏体合金结构钢,通过端部加厚、调制处理,有效提高了螺纹连接强度;4、钻杆和钻杆连接采用带应力释放槽的REG螺纹,提高了钻杆螺纹连接强度和抗疲劳性;5、内、外螺纹接头和和管体连接采用GOST螺纹连接,并采用计算后的扭矩值连接,保证了管体与接头的连接强度;6、内螺纹接头上设有环形槽,通过卡盘卡在环形槽中转动、回转,减少了装配连接接头时卡钳的转换次数,能够快速更换接头,有效提高了更换效率,节省了时间,并提高钻井作业的效率。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中:1-内螺纹接头,2-管体,3-外螺纹接头,4-圆环槽,5-第一两方槽,6-第二两方槽,7-第一内螺纹,8-第二内螺纹,9-第三内螺纹,10-外螺纹,11-加厚段,12-过渡段,13-平直段,14-第一出水孔,15-第二出水孔。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的目的、技术方案及优点,下面结合说明书附图对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。

一种螺纹连接钻杆,如图1所示,包括管体2、内螺纹接头1和外螺纹接头3,管体2的一端与内螺纹接头1连接,另一端与外螺纹接头3连接。所述管体2的两端为内壁加厚的加厚段11,管体2的中间部分为平直段13,在管体2两端的加厚段11与平直段13之间分别设有一段由外向内渐扩、且平滑连接加厚段11与平直段13的过渡段12,在管体2两端的外圆上攻有螺纹,所述管体2为整体铸造成型,管体2采用27CrMnMo全奥氏体合金结构钢制成,通过端部加厚、调制处理,有效提高了钻杆的螺纹连接强度。

所述内螺纹接头1的两端内壁设有与管体2外圆端部的螺纹相匹配的第一内螺纹7及与相邻钻杆连接的第三内螺纹9,内螺纹接头1通过第一内螺纹7与管体2连接,在内螺纹接头1上设有一个与管体2连通的第一出水口14,在内螺纹接头1的外圆上设有一个用于卡盘转动回转的环形槽4和一个用于卡钳装卸的第一两方槽5,环形槽用于卡盘卡在环形槽内带着内螺纹接头1转动、回转,在装配接头时,能够减少卡钳的转换次数,提高装配效率。通过卡钳卡在第一两方槽5内,起固定管体2的作用,在装卸外螺纹接头3时,防止管体2随外螺纹接头3转动。所述外螺纹接头3的一端内壁设有与管体2端部外圆的螺纹相匹配的第二内螺纹8,另一端外壁设有与相邻钻杆连接的外螺纹10,管体2与外螺纹接头3通过第二内螺纹8连接,在外螺纹接头3上设有一个与管体2连通的第二出水口15,在外螺纹接头3的外圆上还设有一个用于卡钳装卸的第二两方槽6,第二两方槽6与第一两方槽5所起的作用相同,在装卸内螺纹接头1时,卡钳卡在第二两方槽6内,起到固定管体2的作用,在装卸内螺纹接头1时,防止管体2随内螺纹接头转动。内螺纹接头1和外螺纹接头3采用4137H全奥氏体合金结构钢制成,内、外螺纹接头的强度高,韧性好,耐磨性好。上述述第一内螺纹、第二内螺纹为梯形GOST螺纹,采用计算后的扭矩值连接,能够保证内螺纹接头1和外螺纹接头3的连接强度,其锥度为1:16。上述第三内螺纹、外螺纹为带应力释放槽的梯形REG螺纹,能够提高钻杆螺纹连接强度和抗疲劳性,其锥度为1:6。

上述螺纹连接钻杆的接头与管体由螺纹连接,取代摩擦焊接连接,在钻井现场利用卡钳即可完成更换接头,有效解决了传统摩擦焊接式钻杆更换接头难,周期长,效率低,费用高的问题,且能够提高钻井作业效率,可被广泛应用在石油、煤矿、金属矿石开采、铁路公路、隧道桥梁、水利工程的钻探等钻井领域。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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