一种弧形端面的钻杆接头的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种油田钻探用石油钻具，尤其涉及一种弧形端面的钻杆接头。
【背景技术】
[0002]当前地球上陆地浅层石油资源已经基本枯竭，沿海国家已转向海洋石油钻采，内陆国家通过提升钻探能力寻求深层石油资源。随着石油勘探技术和钻采设备的改进，伴随而来的是深井、超深井和强化钻井对钻杆接头的性能提出了更高的要求。
[0003]钻杆接头是实现石油钻杆联结的重要构件，其工作条件十分恶劣，受力情况非常复杂。在正常旋转钻井过程中，接头要受预紧、拉压、扭转、弯曲、内外压力等多种静载荷和动载荷，并要受到钻井泥浆和地层介质的腐蚀作用。现有钻杆接头是按照AP I规范7和SY/T5290石油钻杆接头的结构型式进行生产的，由公接头和母接头用螺纹连接，靠外螺纹根部台阶面与内螺纹端面挤紧密封，形成单密封面，螺纹根部与密封面靠得很近。通过对指钻具失效的不完全调研表明，各类钻具失效主要是外螺纹断裂，其次是脱扣。导致接头失效的重要原因之一是连接螺纹的载荷集中，特别是靠近密封台肩的螺纹根部，造成严重的应力
[0004]集中，螺扣连接的疲劳断裂，过量变形导致过早报废。
[0005]现有钻杆接头是按照API规范7和SY/T5290石油钻杆接头的结构型式进行生产的，由公接头和母接头的螺纹连接，靠内螺纹端部密封面和外螺纹相对应的台阶面紧密结合达到密封。这种结构的钻杆接头的螺纹根部应力严重集中，极易造成螺纹断裂，导致接头失效、变形，过早报废，同时，密封性也较差，只能适应较小范围压力下的压强，实用性差。
【发明内容】
[0006]本实用新型解决的技术问题是克服现有钻杆接头的不足之处，提供一种能减轻螺纹应力集中现象，提高接头抗扭强度，延长其使用寿命的一种弧形端面的钻杆接头。
[0007]为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下:
[0008]一种弧形端面的钻杆接头，包括公接头和母接头，所述公接头具有外螺纹；所述母接头具有与外螺纹匹配的内螺纹；所述公接头与所述母接头螺纹配合连接；所述公接头的外螺纹根部表面与母接头的内螺纹端部端面紧密结合；所述公接头的外螺纹端部端面与母接头的内螺纹根部表面紧密结合；所述公接头的外螺纹根部表面和母接头的内螺纹端部端面、公接头的外螺纹端部端面和母接头的内螺纹根部表面分别为相互配合的弧形曲面。
[0009]本实用新型通过公接头的外螺纹根部表面和母接头的内螺纹端部端面、公接头的外螺纹端部端面和母接头的内螺纹根部表面分别为相互配合的弧形曲面的设计，使得钻杆接头的螺纹根部应力分布均匀，避免了因为应力严重集中，造成螺纹断裂，导致接头失效、变形，过早报废，同时，公接头的外螺纹根部表面与母接头的内螺纹端部端面紧密结合、公接头的外螺纹端部端面与母接头的内螺纹根部表面紧密结合，形成两个环形密封层，使得密封性极大的提高了，能够适应较大范围压力下的压强，实用增强。
[0010]进一步，在公接头的外螺纹根部和母接头的内螺纹端部、公接头的外螺纹端部和母接头的内螺纹根部分别具有一对相互配合的台阶面；所述公接头的外螺纹根部表面、台阶面和外螺纹与所述母接头的内螺纹端部台阶面、端面和内螺纹形成外螺纹根部环状闭合腔；所述公接头的外螺纹端部台阶面、端面和外螺纹与所述母接头的内螺纹根部表面、台阶面和内螺纹形成内螺纹根部闭合腔。优选公接头与所述母接头螺纹配合连接为锥管螺纹配合连接。
[0011]进一步，在所述公接头的外螺纹根部和母接头的内螺纹端部、公接头的外螺纹端部和母接头的内螺纹根部分别具有一对相互配合的台阶面；所述公接头的外螺纹根部台阶面和母接头的内螺纹端部台阶面紧密连接；所述公接头的外螺纹端部台阶面和母接头的内螺纹根部台阶面紧密连接。优选公接头与所述母接头螺纹配合连接为锥管螺纹配合连接。
[0012]由于在公接头和母接头的螺纹连接部位的两端均形成弧形端面紧密结合，使载荷分散，减轻外螺纹根部的应力现象，同时螺纹两端各有一个闭合腔，形成缓冲区，有利于保护螺纹，提高螺纹的连接强度，双密封面型式的接头由于内壁结合处直接平滑相连，避免单密封面接头因存在内壁连接处的环状凹槽而产生的涡流问题，而且密封性的增强避免螺纹连接处出现汽窜现象。这些均能有效提高接头抗扭强度，延长其使用寿命。
【附图说明】
[0013]图1为弧形端面的钻杆接头的结构示意图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
[0015]如附图1所示，一种弧形端面的钻杆接头，包括公接头I和母接头2，所述公接头I具有外螺纹13 ;所述母接头2具有与外螺纹13匹配的内螺纹23 ;所述公接头I与所述母接头2螺纹配合连接；所述公接头I的外螺纹根部表面11与母接头2的内螺纹端部端面25紧密结合；所述公接头I的外螺纹端部端面15与母接头2的内螺纹根部表面21紧密结合；所述公接头I的外螺纹根部表面11和母接头2的内螺纹端部端面25、公接头I的外螺纹端部端面15和母接头2的内螺纹根部表面21分别为相互配合的弧形曲面。
[0016]本实用新型公接头I和母接头2通过锥管螺纹连接在一起。公接头I的外螺纹根部表面11和母接头2的内螺纹端部端面25为相互配合的弧形曲面；公接头I的外螺纹端部端面15和母接头2的内螺纹根部表面21为相互配合的弧形曲面。公接头I的外螺纹根部表面11与母接头2的内螺纹端部端面25紧密结合，形成截面为弧形的环形密封面。公接头I的外螺纹端部端面15与母接头2的内螺纹根部表面21紧密结合，形成截面为弧形的环形密封面。
[0017]公接头的外螺纹根部和母接头的内螺纹端部、公接头的外螺纹端部和母接头的内螺纹根部分别具有一对相互配合的台阶面；所述公接头I的外螺纹根部表面11、台阶面12和外螺纹13与所述母接头2的内螺纹端部台阶面24、端面25和内螺纹23形成外螺纹根部环状闭合腔；所述公接头I的外螺纹端部台阶面14、端面15和外螺纹13与所述母接头2的内螺纹根部表面21、台阶面22和内螺纹23形成内螺纹根部闭合腔。
[0018]本实用新型的另一种实现方式为:保持其他不变将所述公接头I的外螺纹根部和母接头2的内螺纹端部、公接头I的外螺纹端部和母接头2的内螺纹根部分别具有一对相互配合的台阶面；所述公接头I的外螺纹根部台阶面12和母接头2的内螺纹端部台阶面25紧密连接；所述公接头I的外螺纹端部台阶面14和母接头2的内螺纹根部台阶面22紧密连接。
[0019]由于公接头I的外螺纹根部表面11和母接头2的内螺纹端部端面25、公接头I的外螺纹端部端面15和母接头2的内螺纹根部表面21分别为相互配合的弧形曲面的设计，使得钻杆接头的螺纹根部应力分布均匀，避免了应为应力严重集中，造成螺纹断裂，导致接头失效、变形，过早报废，同时，公接头的外螺纹根部表面与母接头的内螺纹端部端面紧密结合、公接头的外螺纹端部端面与母接头的内螺纹根部表面紧密结合，形成两个环形密封层，使得密封性极大的提高了，能够适应较大范围压力下的压强，实用增强。
【主权项】
1.一种弧形端面的钻杆接头，包括公接头(I)和母接头(2)，其特征在于，所述公接头(1)具有外螺纹(13);所述母接头(2)具有与外螺纹(13)匹配的内螺纹(23);所述公接头(O与所述母接头(2)螺纹配合紧密连接；所述公接头(I)的外螺纹根部表面(11)与母接头(2)的内螺纹端部端面(25)紧密结合；所述公接头(I)的外螺纹端部端面(15)与母接头(2 )的内螺纹根部表面(21)紧密结合；所述公接头(I)的外螺纹根部表面(11)和母接头(2)的内螺纹端部端面(25)、所述公接头(I)的外螺纹端部端面(15)和母接头(2)的内螺纹根部表面(21)分别为相互配合的弧形曲面。2.如权力要求I所述弧形端面的钻杆接头，其特征在于，所述公接头(I)的外螺纹根部和母接头(2 )的内螺纹端部、公接头(I)的外螺纹端部和母接头(2 )的内螺纹根部分别具有一对相互配合的台阶面；所述公接头(I)的外螺纹根部表面(11)、台阶面(12)和外螺纹(13)与所述母接头(2)的内螺纹端部台阶面(24)、端面(25)和内螺纹(23)形成外螺纹根部环状闭合腔；所述公接头(I)的外螺纹端部台阶面(14)、端面(15)和外螺纹(13)与所述母接头(2 )的内螺纹根部表面(21)、台阶面(22 )和内螺纹(23 )形成内螺纹根部闭合腔。3.如权力要求I所述弧形端面的钻杆接头，其特征在于，所述公接头(I)的外螺纹根部和母接头(2 )的内螺纹端部、公接头(I)的外螺纹端部和母接头(2 )的内螺纹根部分别具有一对相互配合的台阶面；所述公接头(I)的外螺纹根部台阶面(12)和母接头(2)的内螺纹端部台阶面(25 )紧密连接；所述公接头(I)的外螺纹端部台阶面(14 )和母接头(2 )的内螺纹根部台阶面(22)紧密连接。4.权力要求I所述弧形端面的钻杆接头，其特征在于，所述公接头(I)与所述母接头(2)螺纹配合连接为锥管螺纹配合连接。
【专利摘要】本实用新型公开了一种弧形端面的钻杆接头，包括公接头和母接头，所述公接头具有外螺纹；所述母接头具有与外螺纹匹配的内螺纹；所述公接头与所述母接头螺纹配合连接；所述公接头的外螺纹根部表面与母接头的内螺纹端部端面紧密结合；所述公接头的外螺纹端部端面与母接头的内螺纹根部表面紧密结合；所述公接头的外螺纹根部表面和母接头的内螺纹端部端面、公接头的外螺纹端部端面和母接头的内螺纹根部表面分别为相互配合的弧形曲面。本实用新型具有抗扭强度高、载荷量大、应力分布均匀等优点。
【IPC分类】E21B17/042
【公开号】CN204729020
【申请号】CN201520321231
【发明人】赵钧羡
【申请人】江苏和信石油机械有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年5月19日