專利名稱：一種大口徑繩索鉆桿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種鉆桿，屬于地質(zhì)勘探領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來隨著地質(zhì)勘探技術(shù)的不斷發(fā)展，施工過程中對不同口徑鉆桿需求也有了明顯的變化，盡管常規(guī)中小口徑的繩索需求量較大，但作為特殊施工要求時，大口徑的繩索鉆桿需求也有了相應(yīng)的增加。作為生產(chǎn)地質(zhì)鉆探工具的專業(yè)廠家，我廠應(yīng)根據(jù)用戶的不同要求提供多品種規(guī)格全的專業(yè)產(chǎn)品。因此，我廠設(shè)計了用于①127繩索鉆桿用于大孔徑的鉆探施工。 與普通的大口徑繩索鉆桿相比，該鉆桿比目前國內(nèi)市場已有的繩索鉆桿①114的鉆桿直徑還大，可用于特殊孔的施工。眾所周之，鉆桿的口徑越大，施工時鉆桿的自重加大，所承受的扭矩也越大，因此普通大口徑繩索鉆桿的施工一般用于淺表地層(1000米以內(nèi))的施工。而我廠設(shè)計的該鉆桿是用于深孔施工的高強度鉆桿，設(shè)計深度為3000米。因此，該鉆桿桿體是經(jīng)整體調(diào)質(zhì)熱處理后端部加厚，與螺紋接頭進行摩擦焊焊接，接頭表面進行硬化處理。鉆桿連接螺紋采用大導(dǎo)程，不對稱梯形扣的錐度螺紋。 就普通的繩索鉆桿而言，其結(jié)構(gòu)形式一般分帶接頭式鉆桿和自接式鉆桿。由于繩索鉆桿施工工藝的限制，該類鉆桿必須是薄壁類高強度鉆桿。自接式鉆桿對管體材料的機械性能及外形幾何尺寸要求較高，管體需采用整體調(diào)質(zhì)的方式。帶接頭的繩索鉆桿，接頭材料與管體材料可以不同，接頭可以熱處理再加工螺紋，提高鉆桿螺紋的機械性能。而大口徑
繩索鉆桿螺紋如果采用自接方式連接，由于管體的壁厚較薄，很難保證鉆桿螺紋斷面的機械強度。因此，采用摩擦焊接式結(jié)構(gòu)方式，接頭采用優(yōu)質(zhì)的石油鉆桿接頭材料，經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面硬化處理，然后與桿體焊接，避免傳統(tǒng)的接頭與桿體用膠水粘結(jié)，在擰卸過程中容易松扣的弊端。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種大口徑繩索鉆桿，解決同類產(chǎn)品大口徑繩索鉆桿螺紋采用自接方式連接，由于管體的壁厚較薄，而很難保證鉆桿螺紋斷面的機械強度的問題。[0006] 本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn) —種大口徑繩索鉆桿，兩端接口采用螺紋連接，其主要設(shè)計點是在兩端接口所采用的連接螺紋具有錐度，螺紋的截面為不對稱梯形，其中螺紋的受力面采用3°的斜面，同時，在螺紋的大徑處還增加了具有密封效果的臺階面，在連接時，臺階面與另一鉆桿的平面鎖緊從而達到密封效果。為優(yōu)化設(shè)計，鉆桿桿壁兩端具有比其他部位更大的厚度，加厚的設(shè)計一方面保證了連接處的強度，另一方面對于不承受連接應(yīng)力的其他部分也可以達到節(jié)省材料的效果。 本實用新型采用了錐度不對稱梯形扣大導(dǎo)程的設(shè)計。該螺紋的具有以下優(yōu)點首先采用有錐度的圓錐面配合可以消除和接觸面間隙，形成摩擦自鎖，保證密封面不會松動，增強接觸面的剛性；其次，不對稱梯形扣可以使螺紋受力面的面積增大，嚙合是承受更大的拉(壓)應(yīng)力；第三，大導(dǎo)程雙頭螺紋一方面便于鉆桿螺紋的擰卸，另一方面，鉆桿的受力的危險斷面與單頭螺紋相比，受力面均勻分布，使鉆桿承受較高的扭矩；第四，鉆桿螺紋采用雙密封的結(jié)構(gòu)形式，不僅有斜面密封，在螺紋的大徑處還增加了密封臺階面，提高鉆桿螺紋的密封性能，防止鉆桿內(nèi)泵壓的損失以及鉆井液的流失。因此，我們根據(jù)上述分析，優(yōu)化設(shè)計出了該鉆桿螺紋。

下面根據(jù)附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細說明。[0010] 圖1是本實用新型實施例所述的大口徑繩索鉆桿結(jié)構(gòu)圖[0011] 圖2是圖1中A處放大圖[0012] 圖中 1、鉆桿；2、具有錐度的螺紋；3、斜面；4、臺階面。
具體實施方式
如圖l-2所示，本實用新型所述的大口徑繩索鉆桿l，兩端接口采用螺紋連接，其主要設(shè)計點是在兩端接口所采用的連接螺紋2具有錐度，螺紋2的截面為不對稱梯形，其中螺紋2的受力面采用3°的斜面3，同時，在螺紋2的大徑處還增加了具有密封效果的臺階面4，在連接時，臺階面4與另一鉆桿的平面鎖緊從而達到密封效果。為優(yōu)化設(shè)計，鉆桿桿壁兩端具有比其他部位更大的厚度，加厚的設(shè)計一方面保證了連接處的強度，另一方面對于不承受連接應(yīng)力的其他部分也可以達到節(jié)省材料的效果。 本實用新型采用了錐度不對稱梯形扣大導(dǎo)程的設(shè)計。該螺紋2的具有以下優(yōu)點首先采用有錐度的圓錐面配合可以消除和接觸面間隙，形成摩擦自鎖，保證密封面不會松動，增強接觸面的剛性；其次，不對稱梯形扣可以使螺紋受力面的面積增大，嚙合是承受更大的拉(壓)應(yīng)力；第三，大導(dǎo)程雙頭螺紋一方面便于鉆桿螺紋的擰卸，另一方面，鉆桿的受力的危險斷面與單頭螺紋相比，受力面均勻分布，使鉆桿承受較高的扭矩；第四，鉆桿螺紋采用雙密封的結(jié)構(gòu)形式，不僅有斜面3密封，在螺紋的大徑處還增加了密封臺階面，提高鉆桿螺紋的密封性能，防止鉆桿內(nèi)泵壓的損失以及鉆井液的流失。因此，我們根據(jù)上述分析，優(yōu)化設(shè)計出了該鉆桿螺紋。[0016] 檢測分析 該鉆桿螺紋樣件經(jīng)密封保壓試驗，在靜壓可達到30Mpa保壓10分鐘無泄漏，后繼續(xù)加壓至32Mpa開始泄露。 扭矩試驗，上扣扭矩分別達到17500N/m、20000N/m、25000N/m、37500N/m時，螺紋未被咬死，可以輕松卸扣。 該鉆桿螺紋可以具有大扭矩及較高密封能力，可以滿足用戶的使用要求。
權(quán)利要求一種大口徑繩索鉆桿，兩端接口采用螺紋連接，其特征在于，兩端接口所采用的連接螺紋具有錐度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑繩索鉆桿，其特征在于，螺紋的截面為不對稱梯形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的大口徑繩索鉆桿，其特征在于，螺紋的受力面采用斜面。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑繩索鉆桿，其特征在于，在螺紋的大徑處還增加了具 有密封效果的臺階面，在連接時，臺階面與另一鉆桿的平面鎖緊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的大口徑繩索鉆桿，其特征在于，鉆桿桿壁兩端具有比其他部 位更大的厚度。
專利摘要本實用新型的目的是提供一種大口徑繩索鉆桿，解決同類產(chǎn)品大口徑繩索鉆桿螺紋采用自接方式連接，由于管體的壁厚較薄，而很難保證鉆桿螺紋斷面的機械強度的問題。具體設(shè)計是，在兩端接口所采用的連接螺紋具有錐度，螺紋的截面為不對稱梯形，其中螺紋的受力面采用3°的斜面，同時，在螺紋的大徑處還增加了具有密封效果的臺階面，在連接時，臺階面與另一鉆桿的平面鎖緊從而達到密封效果。為優(yōu)化設(shè)計，鉆桿桿壁兩端具有比其他部位更大的厚度，加厚的設(shè)計一方面保證了連接處的強度，另一方面對于不承受連接應(yīng)力的其他部分也可以達到節(jié)省材料的效果。
文檔編號E21B17/00GK201526280SQ20092027942
公開日2010年7月14日 申請日期2009年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月17日
發(fā)明者彭莉, 王鐵 申請人:地質(zhì)礦產(chǎn)部無錫鉆探工具廠