一种抗硫钻杆的制作方法

本发明涉及一种钻杆，特别涉及一种抗硫钻杆。

背景技术：

众所周知，众所周知在石油、天然气、水源和矿藏的钻探过程中，都需要用到钻杆。钻杆通过钻杆接头连接起来，在正常旋转过程中，钻杆要同时承受内外压力、轴向力、弯矩和扭矩的作用。然而普通的钻杆强度不高，当长期使用后，钻杆接头会频繁发生失效事故，使其成为钻杆失效的主要形式。目前，酸性油气田开发用的抗硫钻杆均由钻杆管体与两端的外螺纹接头、内螺纹接头焊接而成。钻杆管体和两端的内、外螺纹接头分别采用不同钢级的抗h2s应力腐蚀材料加工而成，然后通过摩擦对焊工艺将钻杆管体与螺纹接头固定在一起；然后通过对焊缝部位进行热处理改善焊接区的性能。由于焊接工艺自身的特点使得抗硫钻杆焊缝部位的抗h2s应力腐蚀能力明显低于管体和接头部位，成为整个抗硫钻杆最为薄弱的部位，也是最易发生应力腐蚀断裂的部位。焊缝的低抗h2s应力腐蚀能力成为制约抗硫钻杆研究开发和推广应用的巨大障碍。随着市场经济的发展，能源需求的进一步加大，石油资源勘探技术的提高，更深、更复杂的油气田被勘探，对石油装备技术要求也提到新的台阶。原始的钻井装备因地质较浅，对钻杆要求较低，腐蚀性较少。随着石油资源勘探技术的提高，更多更深、有腐蚀性的油气田被发现并开采，对以往的钻井装备要求也提高，钻杆的腐蚀也更加严重。且现在打井过程中，多数井眼不是竖直的，斜井、水平井的应用越来越多，在“狗腿”部位钻杆受到交变应力的作用，韧性差，很容易发生断裂或刺穿事故。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种抗硫钻杆，其采用ss135钢级,在公接头与母接头上分别设置第二加厚环与第一加厚环，使得卡柱卡嵌在卡槽内部，使钻杆相接时不仅仅依靠公接头与母接头提供的应力作为连接支撑，增强钻杆连接后的强度性，防止在连接处折断，同时在卡柱之间设置有凹槽，通过在凹槽内部填充橡胶密封块防止钻杆内部的钻井液或者油质外漏至钻杆表面对钻杆进行腐蚀，同时内螺纹段的顶端和外螺纹段的底端相接形成密封台肩，内螺纹段的底端和外螺纹段的顶端相接形成扭矩台肩，双台肩设计使得应力分布更加均匀，在内螺纹段的顶端和外螺纹段连接处的两端都能分担载荷，降低连接处的应力集中，增加了钻杆接头的抗扭强度，同时在钻杆上设置中央加厚层分别通过第一加强筋与第二加强筋与公接头和母接头相接，使得钻杆需要打斜向油井时提供钻杆整体的强度，防止折断刺穿，同时钻杆采用ss135钢级材质制成且内部为平滑结构，防止钻杆内部堵塞的同时增强钻杆的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明一种抗硫钻杆，其采用ss135钢级,包括钻杆本体，所述钻杆本体的一端设置有公接头，所述钻杆本体远离公接头的另一端设置有母接头，所述公接头与母接头之间设置有中央加厚层，所述公接头与中央加厚层之间环形分布连接有若干第一加强筋，所述母接头与中央加厚层之间环形分布连接有若干第二加强筋。

作为本发明的一种优选技术方案，所述母接头的一侧外端环绕设置有第一加厚环，所述加厚环的内部开有圆形卡槽，所述母接头的内部设置有内螺纹段。

作为本发明的一种优选技术方案，所述公接头的一侧外端环绕设置有第二加厚环，所述第二加厚环的一侧表面环绕设置有若干卡柱，所述卡柱之间均开有凹槽，且凹槽内部均填充有橡胶密封圈，所述公接头的一端设置有外螺纹段。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一加厚环与第二加厚环横截面积大小相同，所述卡柱能够卡嵌在卡槽内。

作为本发明的一种优选技术方案，所述内螺纹段与外螺纹段的上下两端均为倾斜的台阶面，且当两根钻杆相接时内螺纹段的顶端和外螺纹段的底端相接形成密封台肩，内螺纹段的底端和外螺纹段的顶端相接形成扭矩台肩。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一加强筋与第二加强筋数量均为六，且与钻杆本体水平一致。

作为本发明的一种优选技术方案，所述钻杆本体加厚方式均为外部加厚，钻杆内部通孔平滑无任何凸块。

作为本发明的一种优选技术方案，所述钻杆本体采用ss135钢级材质。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明通过在公接头与母接头上分别设置第二加厚环与第一加厚环，使得卡柱卡嵌在卡槽内部，使钻杆相接时不仅仅依靠公接头与母接头提供的应力作为连接支撑，增强钻杆连接后的强度性，防止在连接处折断，同时在卡柱之间设置有凹槽，通过在凹槽内部填充橡胶密封块防止钻杆内部的钻井液或者油质外漏至钻杆表面对钻杆进行腐蚀，同时内螺纹段的顶端和外螺纹段的底端相接形成密封台肩，内螺纹段的底端和外螺纹段的顶端相接形成扭矩台肩，双台肩设计使得应力分布更加均匀，在内螺纹段的顶端和外螺纹段连接处的两端都能分担载荷，降低连接处的应力集中，增加了钻杆接头的抗扭强度，同时在钻杆上设置中央加厚层分别通过第一加强筋与第二加强筋与公接头和母接头相接，使得钻杆需要打斜向油井时提供钻杆整体的强度，防止折断刺穿，同时钻杆采用ss135钢级材质制成且内部为平滑结构，防止钻杆内部堵塞的同时增强钻杆的使用寿命，此项设计可以达到更高级别。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的内部结构示意图；

图3是本发明的接头连接示意图；

图4是本发明的公接头侧视图；

图5是本发明的母接头侧视图；

图中：1、钻杆本体；2、公接头；3、母接头；4、中央加厚层；5、第一加强筋；6、第二加强筋；7、第一加厚环；8、卡槽；9、内螺纹段；10、第二加厚环；11、卡柱；12、凹槽；13、外螺纹段。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1-5所示，本发明提供一种抗硫钻杆，其采用ss135钢级，包括钻杆本体1，钻杆本体1的一端设置有公接头2，钻杆本体1远离公接头2的另一端设置有母接头3，公接头2与母接头3之间设置有中央加厚层4，公接头2与中央加厚层4之间环形分布连接有若干第一加强筋5，母接头3与中央加厚层4之间环形分布连接有若干第二加强筋6。

进一步的，母接头3的一侧外端环绕设置有第一加厚环7，加厚环7的内部开有圆形卡槽8，母接头3的内部设置有内螺纹段9。

公接头2的一侧外端环绕设置有第二加厚环10，第二加厚环10的一侧表面环绕设置有若干卡柱11，卡柱11之间均开有凹槽12，且凹槽12内部均填充有橡胶密封圈，公接头2的一端设置有外螺纹段13。

第一加厚环7与第二加厚环10横截面积大小相同，卡柱11能够卡嵌在卡槽8内，公接头2与母接头3相接，公接头2上的外螺纹段13旋转套接进母接头3内部的内螺纹段9内，卡柱11卡嵌在卡槽8内部，增强钻杆连接处的支撑力，防止受力断裂。

内螺纹段9与外螺纹段13的上下两端均为倾斜的台阶面，且当两根钻杆相接时内螺纹段9的顶端和外螺纹段13的底端相接形成密封台肩，内螺纹段9的底端和外螺纹段13的顶端相接形成扭矩台肩，双台肩的设计使钻杆具有高抗扭矩力。

第一加强筋5与第二加强筋6数量均为六，且与钻杆本体1水平一致，第一加强筋5连接公接头2与中央加厚层4，第二加强筋6连接母接头3与中央加厚层4，增强钻杆整体的强度，在钻杆斜向打井时增强作用力防止折断。

钻杆本体1加厚方式均为外部加厚，钻杆内部通孔平滑无任何凸块，钻杆内部平滑无凸块便于钻井液等介质的输送，防止钻杆内部堵塞。

钻杆本体1采用ss135钢级材质，采用ss135钢级钻杆具有重量轻、摩擦阻力小的特点，可减少钻机的负荷，提高钻机的钻井深度，相比普通钢钻杆减少拖拽力，减少了扭矩、阻力，同时也只需要更少的水力，大幅度减少开采成本，且能够防止硫化氢和二氧化碳腐蚀，提高操作安全性能，且ss135钢级具有无磁性，不易磨损套管更易操作。

具体的，相邻的钻杆相接，公接头2旋转接入母接头3内部，外螺纹段13与内螺纹段9上的齿块相契合，使钻杆相接紧密，公接头2上的第二加厚环7与母接头3上的第一加厚环7相接触，卡柱11卡嵌在卡槽8的内部，使钻杆相接使提供更强的支撑力，防止钻杆在斜向油井使连接处折断，卡柱11之间均设置有凹槽12，凹槽12内部填充橡胶密封圈，防止钻杆内部的钻井液渗流出腐钻杆本体1的外端表面，增强钻杆的使用寿命，内螺纹段9与外螺纹段13的上下两端均为倾斜的台阶面，且当两根钻杆相接时内螺纹段9的顶端和外螺纹段13的底端相接形成密封台肩，内螺纹段9的底端和外螺纹段13的顶端相接形成扭矩台肩，双台肩设计使得应力分布更加均匀，在内螺纹段9的顶端和外螺纹段13连接处的两端都能分担载荷，降低连接处的应力集中，增加了钻杆接头的抗扭强度，且流线型的设计降低循环压耗，允许有更多的外径磨损量，从而延长钻杆的使用寿命，同时钻杆本体1均采用外加厚的方式提高可打捞能力，提高接头的抗疲劳能力，钻杆内部的平滑结构使钻井液能够更加平稳得流通，更小的紊流减少了钻井液对钻杆内部的冲蚀，减少水泥和固体颗粒沉积在接头内部的机会提高钻杆内泵送效率和能力，增加钻杆内起下各种电缆仪器的能力减少撞击，第一加强筋5连接公接头2与中央加厚层4，第二加强筋6连接母接头3与中央加厚层4，第一加强筋5和第二加强筋6均与钻杆本体1统一水平朝向，呈圆形环绕安装连接，当钻杆需要应用在斜向油井时，加强筋能够增强钻杆本体1的强度，防止发生斜向断裂或刺穿的时间发生，同时钻杆本体1采用ss135钢级材质制作而成，ss135钢级钻杆具有重量轻、摩擦阻力小的特点，可减少钻机的负荷，提高钻机的钻井深度，相比普通钢钻杆减少拖拽力，减少了扭矩、阻力，同时也只需要更少的水力，大幅度减少开采成本，且能够防止硫化氢和二氧化碳腐蚀，提高操作安全性能，且ss135钢级具有无磁性，不易磨损套管更易操作。

本发明通过在公接头与母接头上分别设置第二加厚环与第一加厚环，使得卡柱卡嵌在卡槽内部，使钻杆相接时不仅仅依靠公接头与母接头提供的应力作为连接支撑，增强钻杆连接后的强度性，防止在连接处折断，同时在卡柱之间设置有凹槽，通过在凹槽内部填充橡胶密封块防止钻杆内部的钻井液或者油质外漏至钻杆表面对钻杆进行腐蚀，同时内螺纹段的顶端和外螺纹段的底端相接形成密封台肩，内螺纹段的底端和外螺纹段的顶端相接形成扭矩台肩，双台肩设计使得应力分布更加均匀，在内螺纹段的顶端和外螺纹段连接处的两端都能分担载荷，降低连接处的应力集中，增加了钻杆接头的抗扭强度，同时在钻杆上设置中央加厚层分别通过第一加强筋与第二加强筋与公接头和母接头相接，使得钻杆需要打斜向油井时提供钻杆整体的强度，防止折断刺穿，同时钻杆采用ss135钢级质制成且内部为平滑结构，防止钻杆内部堵塞的同时增强钻杆的使用寿命。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。