专利名称：一种抗疲劳石油钻具螺纹接头的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及石油机械领域中的一种抗疲劳石油钻具螺纹接头。
石油钻具螺纹接头以前采用美国石油学会(API)V-0.065牙型，这种螺纹牙底和牙顶都是平的V型螺纹，牙底和牙顶宽都是0.065英寸(1.65mm)平牙底与牙承载面之间的过渡尖角半径只有R=0.38mm，此处应力集中很高，极易出现疲劳裂纹，钻具接头寿命很短；后来，API将V-0.065螺纹的平牙底改为半径R=0.038英寸(0.97mm)的圆底，牙底的应力集中显著减少，钻具接头疲劳寿命成倍增长，API将这种与V-0.065螺纹完全互换的螺纹命名为数字型(NC)螺纹，并被纳入API标准-APISPEC7，目前我国及世界各国均广泛采用这种螺纹，但是这种螺纹牙底仍有一定应力集中，每年仍有许多钻具接头发生疲劳断裂，特别是在我国西部条件苛刻井使用的钻具接头疲劳裂纹更易发生。
本实用新型的目的在于提供一种减少螺纹牙底应力集中、抗疲劳的石油钻具螺纹接头。
本实用新型是这样实现的由承载面1、导向面2、牙底3组成，切削掉螺纹导向面2牙底的部分金属，螺纹牙承载面1与牙底3圆弧相切，牙底3圆弧半径R为0.047-0.057英寸(1.20-1.45mm)。
本实用新型的优点在于螺纹的承载面1是承受预紧载荷和工作载荷的，由于在易产生疲劳裂纹牙底3承载面1处切削掉部分金属，使牙底3半径扩大，在保持螺纹完整性的同时减少了牙底应力集中，经测算，牙底应力集中系数由5.0减少到3.5-2.5，从而提高钻具螺纹的使用寿命，疲劳试验表明疲劳寿命延长1-2倍，由于是APINC螺纹的改进型，可沿用其螺纹公差，并与APINC螺纹完全互换。
图1为本实用新型的结构示意以下结合附图对本实用新型做进一步描述本实用新型由承载面1、导向面2、牙底3组成，切削掉螺纹导向面2牙底的部分金属，螺纹牙承载面1与牙底3相切，牙底3圆弧半径R为0.047-0.057英寸(1.20-1.45mm)。
螺纹牙有两个侧面，分别是承载面和导向面，导向面只是在旋紧螺纹过程中起导向作用，在钻具工作过程中不承受载荷，承载面是螺纹的工作面，承受预紧载荷和工作载荷，疲劳裂纹容易在牙底靠近承载面处产生，本实用新型切削掉螺纹牙导向侧面牙底的部分金属，扩大牙底半径，减少牙底应力集中，牙底圆弧仍与螺纹牙承载面相切，实际应用时，可根据具体情况选用合适的半径，本螺纹用于相互匹配的外螺纹接头及内螺纹接头中的一个，不能同时采用。
权利要求1．一种涉及石油机械领域中的抗疲劳石油钻具螺纹接头，由承载面(1)、导向面(2)、牙底(3)组成，其特征在于螺纹牙承载面(1)与牙底(3)相切，牙底(3)圆弧半径R为0.047-0.057英寸(1.20-1.45mm)。
专利摘要一种涉及石油机械领域中的抗疲劳石油钻具螺纹接头,由承载面1、导向面2、牙底3组成,切削掉螺纹导向面2牙底的部分金属,螺纹牙承载面1与牙底3相切,牙底3圆弧半径R为1.20—1.45mm,牙底3半径扩大,减少了牙底应力集中,经测算,牙底应力集中系数由5.0减少到3.5—2.5,从而提高钻具螺纹的使用寿命,疲劳试验表明疲劳寿命延长1—2倍,可沿用APINC螺纹公差,并与APINC螺纹完全互换。
文档编号E21B17/02GK2344537SQ9820642
公开日1999年10月20日 申请日期1998年7月6日 优先权日1998年7月6日
发明者王新虎 申请人:中国石油天然气总公司石油管材研究所