專利名稱：一種減應(yīng)力高抗扭鉆桿接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減應(yīng)力高抗扭鉆桿接頭。
背景技術(shù)：
鉆桿一般由鉆桿管體和鉆桿接頭通過摩擦對焊而成，是石油鉆井非常重要的構(gòu) 件。鉆桿的受力條件復(fù)雜，在使用時承受拉伸、扭轉(zhuǎn)、彎曲、內(nèi)壓、外壓等載荷作用，有 時可能還要承受振動引起的交變載荷作用。當(dāng)遇到卡鉆、劃眼等井下復(fù)雜情況時，解卡和劃 眼操作過程中鉆桿承受很大的扭矩，可能導(dǎo)致鉆桿接頭扭失效。其失效形式表現(xiàn)為內(nèi)螺紋 接頭脹大甚至縱向開裂，外螺紋接頭臺肩面和螺紋損傷，從而導(dǎo)致連接失效，造成鉆具掉井 和鉆具損失，嚴(yán)重時造成油井報廢，帶來重大經(jīng)濟(jì)損失。隨著深井、超深井、定向井勘探開發(fā)的增加，目前常用的API標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)臺肩接頭， 包括相互配合的內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭，內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭上分別設(shè)置有內(nèi)螺紋 和外螺紋，外螺紋接頭的根部和內(nèi)螺紋接頭的端部處設(shè)置有第一扭矩臺肩，內(nèi)螺紋接頭的 端部內(nèi)側(cè)設(shè)置有環(huán)形的內(nèi)頸部，外螺紋接頭根部的外側(cè)設(shè)置有與內(nèi)頸部接觸配合的環(huán)形的 外接觸面。由于只有一個抗扭臺肩，抗扭強度低，越來越不能滿足抗扭強度要求，抗扭失效 事故越來越多。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型提供一種減應(yīng)力高抗扭鉆桿接頭，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的抗扭強度低 和易失效的問題。一種減應(yīng)力高抗扭鉆桿接頭，包括內(nèi)螺紋接頭、外螺紋接頭、內(nèi)螺紋、外螺紋、第一 扭矩臺肩、內(nèi)頸部和外接觸面，其特殊之處在于所述外螺紋接頭的端部和內(nèi)螺紋接頭的根 部處設(shè)置有第二扭矩臺肩，外螺紋接頭上的內(nèi)頸部的直徑減小，與外接觸面之間形成環(huán)狀 間隙，外螺紋上的前兩個螺紋的頂部隨著內(nèi)頸部的直徑減小而削平，形成梯形齒。上述內(nèi)螺紋接頭、外螺紋接頭的連接處平滑過渡。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點是1、抗扭強度提高，不易失效通過下述幾方面得以實現(xiàn)，1)旋合過程中第一扭矩臺肩首先接觸，繼續(xù)旋合時第二扭矩臺肩接觸。正常工作 時兩扭矩臺肩發(fā)生過盈配合。第二扭矩臺肩分擔(dān)了扭矩，從而總抗扭強度提高；2)外螺紋接頭頸部直徑減小，增加了連接的柔性，降低應(yīng)力，減少失效；3)外螺紋第1、2螺紋頂部被削平，根據(jù)有限元應(yīng)力分布分析結(jié)果及實物抗扭試驗 結(jié)果，這種結(jié)構(gòu)有效降低了公扣第一、二扣高峰值應(yīng)力，使應(yīng)力分布更加均勻，從而降低了 峰值應(yīng)力，降低了失效概率。2、可與常規(guī)API旋轉(zhuǎn)臺肩接頭互換，緊急情況下可與常規(guī)API旋轉(zhuǎn)臺肩接頭連接， 不會影響到鉆井工作進(jìn)度。[0014]3、內(nèi)螺紋接頭、外螺紋接頭的連接處平滑過渡，改善了流體通過特性。同時因抗扭 強度提高，因此接頭外徑可以相對減小，可保持高抗扭，同時增大打撈間隙，內(nèi)徑可以相對 增大，提高水力學(xué)性能。4、本實用新型加工、維修方便，同時操作方便。


圖1是API標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)臺肩接頭嚙合示意圖；圖2是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的局部放大示意圖。附圖標(biāo)記說明如下1-外螺紋接頭，2-第一扭矩臺肩，3-內(nèi)螺紋，4-外螺紋，5-內(nèi)螺紋接頭，6-第二扭 矩臺肩，7-內(nèi)頸部。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行詳細(xì)地說明。參見圖1，公知的API標(biāo)準(zhǔn)旋轉(zhuǎn)臺肩接頭包括內(nèi)螺紋接頭5、外螺紋接頭1、內(nèi)螺紋 3、外螺紋4、第一扭矩臺肩2、內(nèi)頸部7和外接觸面8，內(nèi)頸部7和外接觸面8接觸配合參見圖2和圖3，一種減應(yīng)力高抗扭鉆桿接頭，包括內(nèi)螺紋接頭5、外螺紋接頭1、內(nèi) 螺紋3、外螺紋4、第一扭矩臺肩2、內(nèi)頸部7和外接觸面8。所說外螺紋接頭1的端部和內(nèi) 螺紋接頭5的根部處設(shè)置有第二扭矩臺肩2，外螺紋接頭1上的內(nèi)頸部7的直徑減小，與外 接觸面8之間形成環(huán)狀間隙，外螺紋4上的前兩個螺紋的頂部隨著內(nèi)頸部7的直徑減小而 削平，形成梯形齒。所說的內(nèi)螺紋接頭5、外螺紋接頭1的連接處平滑過渡。旋合過程中第一扭矩臺肩2首先接觸，繼續(xù)旋合時第二扭矩臺肩2接觸。正常工 作時兩扭矩臺肩發(fā)生過盈配合。
權(quán)利要求1.一種減應(yīng)力高抗扭鉆桿接頭，包括內(nèi)螺紋接頭(5)、外螺紋接頭(1)、內(nèi)螺紋(3)、外 螺紋(4)、第一扭矩臺肩(2)、內(nèi)頸部(7)和外接觸面(8)，其特征在于所述外螺紋接頭(1) 的端部和內(nèi)螺紋接頭(5)的根部處設(shè)置有第二扭矩臺肩(2)，外螺紋接頭(1)上的內(nèi)頸部 (7)的直徑減小，與外接觸面(8)之間形成環(huán)狀間隙，外螺紋(4)上的前兩個螺紋的頂部隨 著內(nèi)頸部(7)的直徑減小而削平，形成梯形齒。
2.如權(quán)利要求1所述的一種減應(yīng)力高抗扭鉆桿接頭，其特征在于所述內(nèi)螺紋接頭 (5)、外螺紋接頭(1)的連接處平滑過渡。
專利摘要本實用新型涉及鉆井工程技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種減應(yīng)力高抗扭鉆桿接頭。本實用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)存在的抗扭強度低和易失效的問題。所提供的一種減應(yīng)力高抗扭鉆桿接頭，包括內(nèi)螺紋接頭、外螺紋接頭、內(nèi)螺紋、外螺紋、第一扭矩臺肩、內(nèi)頸部和外接觸面，其特殊之處在于所述外螺紋接頭的端部和內(nèi)螺紋接頭的根部處設(shè)置有第二扭矩臺肩，外螺紋接頭上的內(nèi)頸部的直徑減小，與外接觸面之間形成環(huán)狀間隙，外螺紋上的前兩個螺紋的頂部隨著內(nèi)頸部的直徑減小而削平，形成梯形齒。其優(yōu)點是抗扭強度提高、不易失效，可與常規(guī)API旋轉(zhuǎn)臺肩接頭互換。
文檔編號E21B17/042GK201865594SQ201020638809
公開日2011年6月15日 申請日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者喬冬梅, 張國正, 張春婉, 張晉生, 張瑟 申請人:山西北方風(fēng)雷工業(yè)集團(tuán)公司, 西安摩爾石油工程實驗室