钻杆冷组装用内冷却装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种钻杆冷组装用内冷却装置，其液氮罐通过调节阀和进液管与双壁冷却管连通，调节阀、进液管和双壁冷却管形成冷却液通道，钻杆杆体的螺纹区外侧和内侧分别设置有耐低温橡胶垫，两个耐低温橡胶垫之间的空间为冷却腔，双壁冷却管与钻杆杆体连通，双壁冷却管的内管的头部位于冷却腔中，内管的头部开设有液氮喷射孔，外管头部的氮气排出孔与冷却腔连通，排气管与双壁冷却管的外管连通并位于钻杆杆体外，在钻杆杆体的螺纹区开设有温度传感器埋置孔；实用新型采用液氮作为冷源，对钻杆杆体螺纹区域进行全面冷却，冷却速度快，冷却区域均匀，温度传感器实时检测杆体螺纹区域温度变化，根据检测温度来调整调节阀的开度，冷却效果好。
【专利说明】钻杆冷组装用内冷却装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冷却装置，特别涉及一种钻杆冷组装用内冷却装置，主要用于铝合金钻杆和钢接头的冷组装。通过降低杆体温度，使其收缩至一定程度，方便接头和杆体的组装。
【背景技术】
[0002]在地质勘探、石油天然气、煤炭、金属矿山等勘查开发的钻探过程中，都需要用到钻杆。随着钻探深度的增加，难度也在增大，对钻杆的质量要求更高。铝合金钻杆具有密度小、比强度高、耐腐蚀性强等优点，随着钻探深度的增加其优势更为明显，但其耐磨性较低，而在钻井操作中，接头需要经常地拧卸，因此在实际使用时，一般将铝合金钻杆管体与钢接头组装在一起形成钻杆柱，由钢接头来承受拧卸操作。由于铝合金与钢在弹性模量、热膨胀系数、延伸率、屈服强度等方面的差异，经常出现连接不可靠的情况。钻杆杆体和接头的连接也一直是钻杆的薄弱环节。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服铝合金钻杆杆体和钢接头连接不可靠的的问题，而提供一种钻杆冷组装用内冷却装置，本实用新型根据铝合金在低温情况下材料强度不降低，反而会有一定程度升高的特性，采用降低铝合金钻杆杆体温度，使其收缩到一定程度，再与钢接头连接，实现钢接头与铝合金钻杆杆体的过盈连接，达到可靠连接的目的。
[0004]本实用新型是由液氮罐、调节阀、进液管、排气管、双壁冷却管、钻杆杆体和耐低温橡胶垫组成，液氮罐通过调节阀和进液管与双壁冷却管连通，调节阀、进液管和双壁冷却管形成冷却液通道，钻杆杆体的螺纹区外侧和内侧分别设置有耐低温橡胶垫，两个耐低温橡胶垫之间的空间为冷却腔，双壁冷却管与钻杆杆体连通，双壁冷却管的内管的头部位于冷却腔中，内管的头部开设有液氮喷射孔，外管头部的氮气排出孔与冷却腔连通，排气管与双壁冷却管的外管连通并位于钻杆杆体外，在钻杆杆体的螺纹区开设有温度传感器埋置孔，温度传感器埋置孔中埋置有温度传感器。
[0005]本实用新型的工作过程:
[0006]液氮罐提供冷源，通过调节阀连接进液管形成冷却液通道，通过双壁冷却管进入冷却腔中，即钻杆杆体的螺纹区，通过液氮喷射孔以一定的流量和压力喷出，喷在钻杆杆体螺纹区内壁上，对钻杆杆体进行冷却，液氮汽化，使钻杆杆体降温，汽化后的氮气通过双壁冷却管外壁上的氮气排出孔进入氮气排放通道即外管，至排气管排出，冷却腔通过一定厚度的耐低温橡胶垫来保证密封性；在钻杆杆体螺纹区的温度传感器埋置孔，于不同深度埋置温度传感器，实时检测钻杆杆体冷却温度，根据检测温度来调整调节阀的开度。
[0007]本实用新型的有益效果:
[0008]1、本实用新型采用液氮作为冷源，对钻杆杆体螺纹区域进行全面冷却，冷却速度快，冷却区域均匀；使用耐低温橡胶垫来封闭钻杆杆体螺纹区域，密封效果好，同时在钻杆杆体螺纹区域打不同深度的孔，用于埋置温度传感器，实时检测杆体螺纹区域温度变化，根据检测温度来调整调节阀的开度，冷却效果好。
[0009]3、本实用新型也可用于其他材质的钻杆杆体和接头的连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型的立体示意图。
[0011]图2是本实用新型的剖视图。
[0012]图中:1—液氮罐，2—调节阀，3—进液管，4一排气管，5—双壁冷却管，51—内管，52—外管，6—钻杆杆体，7—耐低温橡胶垫，8—温度传感器埋置孔，9一液氮喷射孔，IO-M气排出孔，11一冷却腔。
【具体实施方式】
[0013]请参阅图1和图2所示，本实用新型是由液氮罐1、调节阀2、进液管3、排气管4、双壁冷却管5、钻杆杆体6和耐低温橡胶垫7组成，液氮罐I通过调节阀2和进液管3与双壁冷却管5连通，调节阀2、进液管3和双壁冷却管5形成冷却液通道，钻杆杆体6的螺纹区外侧和内侧分别设置有耐低温橡胶垫7，两个耐低温橡胶垫7之间的空间为冷却腔11，双壁冷却管5与钻杆杆体6连通，双壁冷却管5的内管51的头部位于冷却腔11中，内管51的头部开设有液氮喷射孔9，外管52头部的氮气排出孔10与冷却腔11连通，排气管4与双壁冷却管5的外管52连通并位于钻杆杆体6外，在钻杆杆体6的螺纹区开设有温度传感器埋置孔8，温度传感器埋置孔8中埋置有温度传感器。
[0014]本实用新型的工作过程:
[0015]液氮罐I提供冷源，通过调节阀2连接进液管3形成冷却液通道，通过双壁冷却管5进入冷却腔11中，即钻杆杆体6的螺纹区，通过液氮喷射孔9以一定的流量和压力喷出，喷在钻杆杆体6螺纹区内壁上，对钻杆杆体6进行冷却，液氮汽化，使钻杆杆体6降温，汽化后的氮气通过双壁冷却管5外壁上的氮气排出孔10进入氮气排放通道即外管52，至排气管4排出，冷却腔11通过一定厚度的耐低温橡胶垫7来保证密封性；在钻杆杆体6螺纹区的温度传感器埋置孔8，于不同深度埋置温度传感器，实时检测钻杆杆体6冷却温度，根据检测温度来调整调节阀2的开度。
【权利要求】
1.一种钻杆冷组装用内冷却装置，其特征在于:是由液氮罐(I)、调节阀(2)、进液管(3)、排气管(4)、双壁冷却管(5)、钻杆杆体(6)和耐低温橡胶垫(7)组成，液氮罐(I)通过调节阀(2)和进液管(3)与双壁冷却管(5)连通，调节阀(2)、进液管(3)和双壁冷却管(5)形成冷却液通道，钻杆杆体(6)的螺纹区外侧和内侧分别设置有耐低温橡胶垫(7)，两个耐低温橡胶垫(7)之间的空间为冷却腔(11)，双壁冷却管(5)与钻杆杆体(6)连通，双壁冷却管(5)的内管(51)的头部位于冷却腔(11)中，内管(51)的头部开设有液氮喷射孔(9)，外管(52)头部的氮气排出孔(10)与冷却腔(11)连通，排气管(4)与双壁冷却管(5)的外管(52)连通并位于钻杆杆体(6)外，在钻杆杆体(6)的螺纹区开设有温度传感器埋置孔(8)，温度传感器埋置孔(8)中埋置有温度传感器。
【文档编号】B23P11/02GK203603798SQ201320843488
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2013年12月19日 优先权日:2013年12月19日
【发明者】毛建设, 孙友宏, 刘宝昌, 高科, 郭威, 薛军, 李强, 范晓鹏, 温继伟, 马少明 申请人:吉林大学