一种适用于大位移井的超高抗扭钻杆接头螺纹的制作方法

本发明涉及一种用于石油、天然气钻井的钻杆接头螺纹，是一种适用于大位移井超高扭矩载荷作用工况下的钻杆接头螺纹。

背景技术：

钻杆接头螺纹通过连接一根根的钻杆，为石油、天然气钻井的地面动力设备和井下钻具提供通道，由于其结构的复杂性，导致钻杆接头螺纹成为了薄弱环节。

大位移井为小油田及断块油气藏的开发提供了降低成本的方法，近年来得到快速发展。在大位移井钻井作业时，由于钻杆受到的摩擦阻力较大，导致现有的API结构和双台肩结构的钻杆接头螺纹频繁发生断裂失效，钻杆接头螺纹一旦发生失效，轻则停工打捞，耗时费力，重则导致全井报废，经济损失及其严重。而承受扭矩不足是导致钻杆接头螺纹断裂失效的主要因素。由于受到井眼尺寸的限制，难以通过改变钻杆接头螺纹的外径尺寸提高抗扭性能。因此迫切需要一种能够承受更强抗扭性能的新型超高抗扭钻杆接头螺纹，能够在大位移井的钻井作业过程中承受更大的扭矩载荷，以降低钻杆接头螺纹的失效事故率。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种适用于大位移井的超高抗扭钻杆接头螺纹，进而提高钻杆接头螺纹的承载强度，降低失效事故率。

为达到上述目的，本发明解决此问题所采用的技术方案是：

本发明一种适用于大位移井的超高抗扭钻杆接头螺纹，主要由母接头和公接头组成，其特征在于：母接头上加工有母接头螺纹牙、母接头鼻端和母接头台肩面，母接头螺纹牙与公接头螺纹牙啮合用于连接母接头和公接头，所述公接头上加工有公接头螺纹牙、公接头鼻端和公接头台肩面，公接头鼻端与母接头台肩面接触，公接头台肩面与母接头鼻端接触。

公接头螺纹牙和母接头螺纹牙的中径具有相同的锥度，其锥度为1:12～1:18。

母接头鼻端超出母接头螺纹牙的长度为15～50mm；公接头鼻端超出公接头螺纹牙的长度为5～30mm。

公接头螺纹牙和母接头螺纹牙上均由牙型角螺旋旋转形成，牙型角的角度值为50～60。

公接头螺纹牙和母接头螺纹牙底端均为圆角，其圆角半径为0.5mm～1.5mm。

本发明与现有技术相比，其有益效果是：1、在等外径条件下，提高了钻杆接头螺纹的抗扭性能；2、降低了钻杆接头螺纹在服役过程中的峰值应力，增加了其抗疲劳寿命；3、较小的锥度增加了钻杆接头螺纹的内径，进而可降低钻杆接头螺纹的对钻井液压力的损耗。

本发明适用于大位移井的钻井施工作业中，可有效提高钻杆接头螺纹的抗扭性能及使用寿命，降低钻杆接头螺纹的失效率。

附图说明

图1是本发明一种适用于大位移井的超高抗扭钻杆接头螺纹的结构示意图；

图2是母接头结构示意图；

图3是公接头结构示意图；

图4是图2中A的放大视图；

图5是图3中B的放大视图。

图中，1 母接头，2 母接头螺纹牙，3 母接头鼻端，4 公接头台肩面，5 公接头，6 公接头螺纹牙，7 公接头鼻端，8 母接头台肩面，9 中径，10 牙型角，11 圆角。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1、2、3、4、5所示，本发明一种适用于大位移井的超高抗扭钻杆接头螺纹，主要由母接头1和公接头5组成，其特征在于：母接头1上加工有母接头螺纹牙2、母接头鼻端3和母接头台肩面8，母接头螺纹牙2与公接头螺纹牙6啮合用于连接母接头1和公接头5，所述公接头5上加工有公接头螺纹牙6、公接头鼻端7和公接头台肩面4，公接头鼻端7与母接头台肩面8接触，公接头台肩面4与母接头鼻端3接触。

如图2、3所示，公接头螺纹牙6和母接头螺纹牙2的中径9具有相同的锥度，其锥度为1:12～1:18。母接头鼻端3超出母接头螺纹牙2的长度为15～50mm；公接头鼻端7超出公接头螺纹牙6的长度为5～30mm。

如图4、5所示，公接头螺纹牙6和母接头螺纹牙2上均由牙型角10螺旋旋转形成，牙型角10的角度值为50～60。公接头螺纹牙6和母接头螺纹牙2底端均为圆角11，其圆角半径为0.5mm～1.5mm。

工作原理是：一种适用于大位移井的超高抗扭钻杆接头螺纹通过施加上扣扭矩使得母接头1与公接头5通过母接头螺纹牙2和公接头螺纹牙6连接在一起，此时母接头螺纹牙2与公接头螺纹牙6啮合、母接头鼻端3与公接头台肩面4紧密接触、母接头台肩面8与公接头鼻端7紧密接触；在大位移井施工作业过程中，通过母接头螺纹牙2与公接头螺纹牙6的接触抗力、母接头鼻端3与公接头台肩面4的接触力、母接头台肩面8与公接头鼻端7的接触力抵抗钻杆接头螺纹所承受的扭矩载荷；通过母接头螺纹牙2和公接头螺纹牙6底端圆角11较大的半径降低扭矩载荷作用下的峰值应力。