復合式鋁合金雙壁鉆桿的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種復合式鋁合金雙壁鉆桿，是由雙壁鉆桿內管、雙壁鉆桿外管、外管上接頭、外管下接頭、雙壁鉆桿內管、內管上接頭、內管下接頭和密封圈組成，雙壁鉆桿外管的兩端分別通過卡槽與外管上接頭和外管下接頭連接；雙壁鉆桿外管與外管上接頭、外管下接頭配合圓柱面設置密封圈；雙壁鉆桿內管位于雙壁鉆桿外管之內，雙壁鉆桿內管兩端分別通過螺紋與內管上接頭和內管下接頭相連；復合式鋁合金雙壁鉆桿相互聯(lián)接時，相鄰的兩雙壁鉆桿外管通過外管上接頭與外管下接頭螺紋聯(lián)接，雙壁鉆桿內管通過內管上接頭與內管下接頭插接聯(lián)接。所述雙壁鉆桿外管的材質為鋁合金，其密度為鋼密度的1/3，鉆桿重量輕，搬運方便。本發(fā)明具有鉆桿重量輕、搬運方便、結構簡單、內外管之間定心位置好、易于拆卸、載荷分布合理，鉆桿受力工況好等優(yōu)點。
【專利說明】復合式鋁合金雙壁鉆桿

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種采用鋁合金外管及高強度合金鋼內管及接頭聯(lián)合構成的雙壁鉆桿，尤其是一種可適用于多工藝空氣反循環(huán)鉆進的復合式鋁合金雙壁鉆桿。

【背景技術】
[0002]空氣潛孔錘反循環(huán)鉆進技術集沖擊、回轉、空氣反循環(huán)排渣等多種工藝于一體，可實現(xiàn)硬巖地層、砂卵石等松散地層、破碎復雜地層高效鉆進，具有鉆孔質量好、鉆進成本低、鉆進效率高等優(yōu)點，在地鐵、基坑錨固孔等基礎工程施工、煤礦開采、礦產勘查施工中得到廣泛應用。隨著空氣鉆井及欠平衡鉆進技術的發(fā)展，近年來，空氣反循環(huán)鉆進逐漸應用于油氣井工程。反循環(huán)鉆進過程中，雙壁鉆桿是高壓空氣的輸送通道，高壓氣體通過雙壁鉆桿內管與外管之間的環(huán)空間隙輸送至孔底，驅動潛孔錘沖擊鉆進地層；孔底巖渣肩通過雙壁鉆桿內管中心孔道排出。
[0003]通常，雙壁鉆桿外管兩端接頭采用螺紋與外管體聯(lián)接，鉆桿之間亦為螺紋聯(lián)接，內管為插接結構。鉆桿外管同時承受扭矩及軸向拉力、軸向壓力。為保證鉆桿外管的強度，并具有足夠的過流面積以及可容納內管，外管規(guī)格常選擇較大直徑的高強度無縫鋼管，由此造成鉆桿整體重量大，導致雙壁鉆桿搬運、接卸十分困難，且對鉆機的提升能力提出了較高要求。
[0004]此外，雙壁鉆桿內管與外管需滿足良好的同心度要求，以保證鉆桿聯(lián)接過程中內管順利插接，因此雙壁鉆桿內外管之間需設計復雜的定心結構，增大了加工難度，制造成本尚O


【發(fā)明內容】

[0005]針對上述問題，本發(fā)明提供一種空氣反循環(huán)鉆進用的復合式鋁合金雙壁鉆桿，其具有重量輕、結構簡單、受力狀況佳等優(yōu)點。
[0006]本發(fā)明是由雙壁鉆桿內管、雙壁鉆桿外管、外管上接頭、外管下接頭、雙壁鉆桿內管、內管上接頭、內管下接頭和密封圈組成，所述雙壁鉆桿外管的兩端分別通過卡槽與外管上接頭和外管下接頭連接；雙壁鉆桿外管與外管上接頭、外管下接頭配合圓柱面設置密封圈；所述雙壁鉆桿內管位于雙壁鉆桿外管之內，雙壁鉆桿內管兩端分別通過螺紋與內管上接頭和內管下接頭相連；所述內管上接頭端面抵靠在外管上接頭內孔臺肩上，將雙壁鉆桿外管與外管上接頭軸向鎖緊；所述內管下接頭端面抵靠在外管下接頭內孔臺肩上，將雙壁鉆桿外管與外管下接頭軸向鎖緊；復合式鋁合金雙壁鉆桿相互聯(lián)接時，相鄰的兩雙壁鉆桿外管通過外管上接頭與外管下接頭螺紋聯(lián)接，雙壁鉆桿內管通過內管上接頭與內管下接頭插接聯(lián)接。
[0007]所述雙壁鉆桿外管的材質為鋁合金，可采用2系、5系或7系鋁合金材料加工而成。由于鋁合金材料密度約為鋼密度的1/3，鋁合金材料的雙壁鉆桿外管可大大降低雙壁鉆桿整體的重量。雙壁鉆桿外管兩端設計有數(shù)個雙壁鉆桿外管卡槽，用以與其兩端的外管上接頭卡槽、外管下接頭卡槽相互嵌合，傳遞扭矩。
[0008]所述外管上接頭的材質為高強度合金鋼，如42CrMo、35CrMo等。一端內孔設計有梯形螺紋，用以與其他雙壁鉆桿外管下接頭聯(lián)接；外管上接頭外部開有外管上接頭切口，便于鉆桿的夾持與擰卸。外管上接頭另一端設有與雙壁鉆桿外管卡槽數(shù)量、尺寸相同的外管上接頭卡槽，用以與鉆桿外管卡槽相互嵌入傳扭；外管上接頭與雙壁鉆桿外管內孔圓柱面配合段處開有數(shù)個外管上接頭密封圈槽，可為2— 3個，用以安裝密封圈，通過與雙壁鉆桿外管的內孔配合，實現(xiàn)環(huán)形配氣通道密封。外管上接頭內部開有沿圓周均布的配氣孔，高壓空氣可通過配氣孔進入雙壁鉆桿內管與雙壁鉆桿外管之間的環(huán)空間隙。
[0009]所述外管下接頭的材質為高強度合金鋼，如42CrM0、35CrM0等。外管下接頭一端外壁設計有梯形螺紋，用以與外管下端螺紋聯(lián)接；外管下接頭中間段外表面設有外管下接頭切口，外管下接頭切口便于鉆桿的夾持與擰卸；外管下接頭另一端設有與雙壁鉆桿外管卡槽數(shù)量、尺寸相同的外管下接頭卡槽，外管下接頭卡槽可與鉆桿外管卡槽相互嵌合傳遞扭矩。外管下接頭與雙壁鉆桿外管內孔圓柱面配合段處開有數(shù)個外管下接頭密封圈槽，可以是2— 3個，用以安裝密封圈，實現(xiàn)雙壁鉆桿環(huán)形配氣通道密封。外管下接頭內部開有沿圓周均布的外管下接頭配氣孔，高壓空氣可通過外管下接頭配氣孔從雙壁鉆桿內管與雙壁鉆桿外管之間的環(huán)空間隙排出，進入下一段鉆桿單元內部。
[0010]所述雙壁鉆桿內管的材質為DZ50鋼。雙壁鉆桿內管兩端通過螺紋分別與內管上接頭和內管下接頭相連，聯(lián)接螺紋為梯形螺紋。
[0011]所述內管上接頭的材質為高強度合金鋼，如40Cr、35CrMo、42CrMo等。內管上接頭一端為空心圓柱結構，其內孔開有梯形螺紋，與雙壁鉆桿內管聯(lián)接，內管上接頭涂抹螺紋緊固膠后與雙壁鉆桿內管旋緊。內管上接頭另一端外部為六方結構，可用套筒扳手實現(xiàn)內管上接頭與雙壁鉆桿內管的擰緊及拆卸；內管上接頭內部為光滑圓柱面，與內管下接頭外表面配合，實現(xiàn)插接聯(lián)接。
[0012]所述內管下接頭的材質為高強度合金鋼，如40Cr、35CrMO、42CrMO等。內管下接頭一端為空心圓柱結構，其內孔開有梯形螺紋，實現(xiàn)與所述雙壁鉆桿內管螺紋聯(lián)接，內管下接頭螺紋段涂抹螺紋緊固膠后與雙壁鉆桿內管旋緊。內管下接頭中間段外部為六方結構，可用套筒扳手實現(xiàn)內管下接頭與雙壁鉆桿內管的擰緊及拆卸。內管下接頭下端外圓柱面與內管上接頭上端內圓柱面尺寸相同，內管下接頭下端可插入至內管上接頭上端內孔內，實現(xiàn)雙壁鉆桿內管的插接聯(lián)接；內管下接頭下端外圓柱面配合段開有數(shù)個溝槽，可以是2— 3個，用以安裝密封圈，通過與內管上接頭內孔的配合，實現(xiàn)雙壁鉆桿配氣通道的密封。
[0013]所述密封圈的材質為氟橡膠，可保證溫度過高時配氣通道有效密封。
[0014]本發(fā)明鉆進過程中配氣過程為:
[0015]高壓空氣經過所述外管上接頭的配氣孔，進入雙壁鉆桿外管與雙壁鉆桿內管之間的環(huán)空間隙，并經外管下接頭配氣孔進入下一鉆桿單元，或驅動沖擊器實現(xiàn)沖擊鉆進；完成驅動沖擊器動作的壓縮氣體，攜帶孔底巖渣肩經由雙壁鉆桿內管內孔排出，實現(xiàn)反循環(huán)排渣。雙壁鉆桿外管與外管上接頭、外管下接頭之間設置密封圈，相互插接的內管上接頭與內管下接頭之間設置密封圈，可保證雙壁鉆桿內管與雙壁鉆桿外管之間的環(huán)空間隙、雙壁鉆桿內管內部孔道可靠密封。
[0016]本發(fā)明載荷承載力過程如下:
[0017]雙壁鉆桿外管的雙壁鉆桿外管卡槽與外管上接頭卡槽、外管下接頭卡槽相互嵌合，鉆桿旋轉過程中，通過相互嵌合的卡槽和卡槽側面，實現(xiàn)雙壁鉆桿外管與外管接頭之間扭矩傳遞，在此過程中雙壁鉆桿內管不承受扭矩；鉆進壓力則通過雙壁鉆桿外管與其上下的外管上接頭、外管下接頭相互嵌合卡槽的端面?zhèn)鬟f。鉆進過程提鉆或下鉆過程中，由于鉆桿自重引起的軸向拉力，通過外管上接頭內臺肩傳遞至內管上接頭端面，由雙壁鉆桿內管與內管上接頭之間的梯形螺紋承擔；同時，雙壁鉆桿內管所承受拉力，通過雙壁鉆桿內管與內管下接頭聯(lián)接螺紋傳遞至內管下接頭，并由內管下接頭端面與外管下接頭內孔臺肩，傳遞至外管下接頭。外管下接頭可通過外管下接頭與外管上接頭之間的螺紋，將拉力傳遞至下一鉆桿單元外管上接頭，從而實現(xiàn)鉆桿之間軸向拉力的傳遞，在此過程中，雙壁鉆桿外管不承受軸向拉力。
[0018]本發(fā)明還提供了一種適用于復合式鋁合金雙壁鉆桿的鉆進工法。考慮到鋁合金材料溫度達到120°C以上時其屈服強度將急劇下降，溫度達到200°C時屈服強度將降低至室溫時的40%，使用復合式鋁合金雙壁鉆桿鉆進時，需保證鉆桿溫度不至過高。所述工法表述如下:與雙壁鉆桿配套使用的動力頭鉆機應具有多個注入通道，其中至少包括一個壓縮空氣輸入通道、一個高壓水注入通道。鉆進過程中，鉆桿溫度升高時，通過高壓水注入通道向高壓氣體中注水實施霧化鉆進。本鉆進工法的優(yōu)點是:(I)霧化鉆進過程中注入水，可有效降低管體溫度，保證鋁合金管體材料溫度不至超過其允許工作溫度。(2)霧化鉆進可保證復合式雙壁鋁合金鉆桿氟橡膠不至溫度過高失效，鉆桿配氣通道密封可靠。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:
[0020]1、所述雙壁鉆桿外管為鋁合金材質，其密度為鋼密度的1/3，鉆桿重量輕，搬運方便。
[0021]2、所述雙壁鉆桿僅由六個零部件構成，且雙壁鉆桿外管與外管接頭之間卡槽聯(lián)接；雙壁鉆桿內管與內管接頭螺紋聯(lián)接，結構簡單，雙壁鉆桿定心位置好，易于拆卸。
[0022]3、所述雙壁鉆桿外管與外管上接頭、外管下接頭卡槽聯(lián)接，并通過卡槽傳遞扭矩，雙壁鉆桿內管不承受扭矩；所述雙壁鉆桿外管通過其上下接頭對應臺肩的接觸面，用于承受鉆進壓力；所述雙壁鉆桿內管僅承受軸向力，外管接頭可通過其與內管接頭之間的接觸臺肩將軸向拉力傳遞至雙壁鉆桿內管，而雙壁鉆桿外管不承受軸向拉力。雙壁鉆桿扭矩、鉆進壓力由雙壁鉆桿外管承受，軸向拉力則由雙壁鉆桿內管承受，載荷分布合理，鉆桿受力工況好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明的立體示意圖。
[0024]圖2為本發(fā)明的縱向剖視圖。
[0025]圖3為本發(fā)明的外管上接頭立體示意圖。
[0026]圖4為本發(fā)明的外管下接頭立體示意圖。
[0027]其中:1_雙壁鉆桿內管；2_雙壁鉆桿外管；3_外管下接頭；4_外管上接頭；5_內管下接頭；6_內管上接頭；7_密封圈。A-配氣孔；B-外管下接頭配氣孔；C-外管上接頭卡槽；D-外管上接頭切口 ；E-外管下接頭卡槽；F-外管下接頭切口 ；G-雙壁鉆桿外管卡槽；M-外管上接頭內孔臺肩；N-外管下接頭內孔臺肩-內管上接頭端面；n-內管下接頭端面；H-外管上接頭密封圈槽；1_外管下接頭密封圈槽。

【具體實施方式】
[0028]如圖1和圖2所不，本發(fā)明是由雙壁鉆桿內管1、雙壁鉆桿外管2、外管上接頭4、外管下接頭3、雙壁鉆桿內管2、內管上接頭6、內管下接頭5和密封圈7組成，所述雙壁鉆桿外管2的兩端分別通過卡槽與外管上接頭4和外管下接頭3連接；雙壁鉆桿外管2與外管上接頭4、外管下接頭3配合圓柱面設置密封圈7 ;所述雙壁鉆桿內管I位于雙壁鉆桿外管2之內，雙壁鉆桿內管I兩端分別通過螺紋與內管上接頭6和內管下接頭5相連；所述內管上接頭端面m抵靠在外管上接頭內孔臺肩M上，將雙壁鉆桿外管2與外管上接頭4軸向鎖緊；所述內管下接頭端面η抵靠在外管下接頭內孔臺肩N上，將雙壁鉆桿外管2與外管下接頭3軸向鎖緊；所述復合式鋁合金雙壁鉆桿相互聯(lián)接時，相鄰的兩雙壁鉆桿外管2通過外管上接頭4與外管下接頭3螺紋聯(lián)接，雙壁鉆桿內管I通過內管上接頭6與內管下接頭5插接聯(lián)接。
[0029]如圖1、圖3和圖4所示，所述雙壁鉆桿外管2的材質為鋁合金，可采用2系、5系或7系鋁合金材料加工而成。由于鋁合金材料密度約為鋼密度的1/3，鋁合金材料的雙壁鉆桿外管2可大大降低雙壁鉆桿整體的重量。雙壁鉆桿外管2兩端設計有數(shù)個雙壁鉆桿外管卡槽G，用以與其兩端的外管上接頭卡槽C、外管下接頭卡槽E相互嵌合，傳遞扭矩。
[0030]如圖3所示，外管上接頭4的材質為高強度合金鋼，如42CrMo、35CrMo等。一端內孔設計有梯形螺紋，用以與其他雙壁鉆桿外管下接頭聯(lián)接；外管上接頭4外部開有外管上接頭切口 D，便于鉆桿的夾持與擰卸。外管上接頭4另一端設計有與雙壁鉆桿外管卡槽G數(shù)量、尺寸相同的外管上接頭卡槽C，用以與鉆桿外管卡槽G相互嵌入傳遞扭矩；外管上接頭4與雙壁鉆桿外管內孔圓柱面配合段處開有數(shù)個外管上接頭密封圈槽H，可為2— 3個，用以安裝密封圈7，通過與雙壁鉆桿外管2的內孔配合，實現(xiàn)環(huán)形配氣通道密封。外管上接頭4內部開有沿圓周均布的配氣孔A，高壓空氣可通過配氣孔A進入雙壁鉆桿內管I與雙壁鉆桿外管2之間的環(huán)空間隙。
[0031]如圖4所示，所述外管下接頭3的材質為高強度合金鋼，如42CrM0、35CrM0等。外管下接頭3 —端外壁設計有梯形螺紋，用以與外管下端螺紋聯(lián)接；外管下接頭3中間段外表面設有外管下接頭切口 F，外管下接頭切口 F便于鉆桿的夾持與擰卸；外管下接頭3另一端設有與雙壁鉆桿外管卡槽G數(shù)量、尺寸相同的外管下接頭卡槽E，外管下接頭卡槽E可與鉆桿外管卡槽相互嵌合傳遞扭矩。外管下接頭3與雙壁鉆桿外管2內孔圓柱面配合段處開有數(shù)個外管下接頭密封圈槽I，可以是2— 3個，用以安裝密封圈7，實現(xiàn)雙壁鉆桿環(huán)形配氣通道密封。外管下接頭3內部開有沿圓周均布的外管下接頭配氣孔B，高壓空氣可通過外管下接頭配氣孔B從雙壁鉆桿內管I與雙壁鉆桿外管2之間的環(huán)空間隙排出，進入下一段鉆桿單元內部。
[0032]如圖2所示，所述雙壁鉆桿內管I的材質為DZ50鋼。雙壁鉆桿內管I兩端通過螺紋分別與內管上接頭6和內管下接頭5相連，聯(lián)接螺紋為梯形螺紋。
[0033]如圖2所示，所述內管上接頭6的材質為高強度合金鋼，如40Cr、35CrMo、42CrMo等。內管上接頭6 —端為空心圓柱結構，其內孔開有梯形螺紋，與雙壁鉆桿內管I聯(lián)接，內管上接頭6涂抹螺紋緊固膠后與雙壁鉆桿內管I旋緊。內管上接頭6另一端外部為六方結構，可用套筒扳手實現(xiàn)內管上接頭6與雙壁鉆桿內管I的擰緊及拆卸；內管上接頭6內部為光滑圓柱面，與內管下接頭5外表面配合，實現(xiàn)插接聯(lián)接。
[0034]如圖2所示，所述內管下接頭5的材質為高強度合金鋼，如40Cr、35CrMo、42CrMo等。內管下接頭5 —端為空心圓柱結構，其內孔開有梯形螺紋，實現(xiàn)與所述雙壁鉆桿內管I螺紋聯(lián)接，內管下接頭5螺紋段涂抹螺紋緊固膠后與雙壁鉆桿內管I旋緊。內管下接頭5中間段外部為六方結構，可用套筒扳手實現(xiàn)內管下接頭5與雙壁鉆桿內管I的擰緊及拆卸。內管下接頭5下端外圓柱面與內管上接頭6上端內圓柱面尺寸相同，內管下接頭5下端可插入至內管上接頭6上端內孔內，實現(xiàn)雙壁鉆桿內管的插接聯(lián)接；內管下接頭5下端外圓柱面配合段開有數(shù)個溝槽，可以是2— 3個，用以安裝密封圈7，通過與內管上接頭6內孔的配合，實現(xiàn)雙壁鉆桿配氣通道的密封。
[0035]如圖2所示，所述密封圈7的材質為氟橡膠，可保證溫度過高時配氣通道有效密封。
[0036]本發(fā)明鉆進過程中配氣過程為:
[0037]高壓空氣經過所述外管上接頭4的配氣孔A，進入雙壁鉆桿外管2與雙壁鉆桿內管I之間的環(huán)空間隙，并經外管下接頭配氣孔B進入下一鉆桿單元，或驅動沖擊器實現(xiàn)沖擊鉆進；完成驅動沖擊器動作的壓縮氣體，攜帶孔底巖渣肩經由雙壁鉆桿內管I內孔排出，實現(xiàn)反循環(huán)排渣。雙壁鉆桿外管2與外管上接頭4、外管下接頭3之間設置密封圈7，相互插接的內管上接頭6與內管下接頭5之間設置密封圈7，可保證雙壁鉆桿內管與雙壁鉆桿外管之間的環(huán)空間隙、雙壁鉆桿內管內部孔道可靠密封。
[0038]本發(fā)明載荷承載力過程如下:
[0039]雙壁鉆桿外管2的雙壁鉆桿外管卡槽G與外管上接頭卡槽C、外管下接頭卡槽E相互嵌合，鉆桿旋轉過程中，通過相互嵌合的卡槽和卡槽側面，實現(xiàn)雙壁鉆桿外管2與外管接頭之間扭矩傳遞，在此過程中雙壁鉆桿內管I不承受扭矩；鉆進壓力則通過雙壁鉆桿外管I與其上下的外管上接頭4、外管下接頭3相互嵌合卡槽的端面?zhèn)鬟f。鉆進過程提鉆或下鉆過程中，由于鉆桿自重引起的軸向拉力，通過外管上接頭內臺肩則專遞至內管上接頭端面m，由雙壁鉆桿內管I與內管上接頭6之間的梯形螺紋承擔；同時，雙壁鉆桿內管I所承受拉力，通過雙壁鉆桿內管I與內管下接頭5聯(lián)接螺紋傳遞至內管下接頭5，并由內管下接頭端面η與外管下接頭內孔臺肩N，傳遞至外管下接頭3。外管下接頭3可通過外管下接頭與外管上接頭之間的螺紋，將拉力傳遞至下一鉆桿單元外管上接頭，從而實現(xiàn)鉆桿之間軸向拉力的傳遞，在此過程中，雙壁鉆桿外管2不承受軸向拉力。
[0040]本發(fā)明具有鉆桿重量輕、搬運方便、結構簡單、內外管之間定心位置好、易于拆卸、載荷分布合理，鉆桿受力工況好等優(yōu)點。
[0041]本發(fā)明還提供了一種適用于復合式鋁合金雙壁鉆桿的鉆進工法?？紤]到鋁合金材料溫度達到120°C以上時其屈服強度將急劇下降，溫度達到200°C時屈服強度將降低至室溫時的40%，使用復合式鋁合金雙壁鉆桿鉆進時，需保證鉆桿溫度不至過高。所述工法表述如下:與雙壁鉆桿配套使用的動力頭鉆機應具有多個注入通道，其中至少包括一個壓縮空氣輸入通道、一個高壓水注入通道。鉆進過程中，鉆桿溫度升高時，通過高壓水注入通道向高壓氣體中注水實施霧化鉆進。
[0042]本工法的有益效果是:(I)霧化鉆進過程中注入水，可有效降低管體溫度，保證鋁合金管體材料溫度不至超過其允許工作溫度。(2)霧化鉆進可保證復合式雙壁鋁合金鉆桿氟橡膠不至溫度過高失效，鉆桿配氣通道密封可靠。
【權利要求】
1.一種復合式鋁合金雙壁鉆桿，其特征在于:是由雙壁鉆桿內管(I)、雙壁鉆桿外管(2)、外管上接頭(4)、外管下接頭(3)、雙壁鉆桿內管(2)、內管上接頭(6)、內管下接頭(5)和密封圈(7)組成，所述雙壁鉆桿外管(2)的兩端分別通過卡槽與外管上接頭⑷和外管下接頭(3)連接；雙壁鉆桿外管(2)與外管上接頭(4)、外管下接頭(3)配合圓柱面設置密封圈(7);所述雙壁鉆桿內管(I)位于雙壁鉆桿外管(2)之內，雙壁鉆桿內管(I)兩端分別通過螺紋與內管上接頭(6)和內管下接頭(5)相連；所述內管上接頭端面(m)抵靠在外管上接頭內孔臺肩(M)上，將雙壁鉆桿外管(2)與外管上接頭(4)軸向鎖緊；所述內管下接頭端面(η)抵靠在外管下接頭內孔臺肩(N)上，將雙壁鉆桿外管(2)與外管下接頭(3)軸向鎖緊；所述復合式鋁合金雙壁鉆桿相互聯(lián)接時，相鄰的兩雙壁鉆桿外管(2)通過外管上接頭(4)與外管下接頭(3)螺紋聯(lián)接，雙壁鉆桿內管(I)通過內管上接頭(6)與內管下接頭(5)插接聯(lián)接；所述外管上接頭(4)內部開有沿圓周均布的配氣孔(A)，高壓空氣可通過配氣孔㈧進入雙壁鉆桿內管⑴與雙壁鉆桿外管⑵之間的環(huán)空間隙；所述外管下接頭(3)內部開有沿圓周均布的外管下接頭配氣孔(B)，高壓空氣可通過外管下接頭配氣孔(B)從雙壁鉆桿內管⑴與雙壁鉆桿外管⑵之間的環(huán)空間隙排出，進入下一段鉆桿單元內部；所述雙壁鉆桿外管(2)兩端設計有數(shù)個雙壁鉆桿外管卡槽(G)，用以與其兩端的外管上接頭卡槽(C)、外管下接頭卡槽(E)相互嵌合，傳遞扭矩；所述雙壁鉆桿外管(2)的材質為鋁合金；所述雙壁鉆桿內管(I)的材質為DZ50鋼；所述外管下接頭(3)、外管上接頭(4)、內管上接頭(6)和內管下接頭(5)的材質為高強度合金鋼。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種復合式鋁合金雙壁鉆桿，其特征在于:所述的外管上接頭(4)外部開有外管上接頭切口(D)，所述外管下接頭(3)中間段外表面設有外管下接頭切口(F)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種復合式鋁合金雙壁鉆桿，其特征在于:所述外管下接頭(3)與雙壁鉆桿外管(2)內孔圓柱面配合段處開有數(shù)個外管下接頭密封圈槽(I)，用以安裝密封圈(7)，實現(xiàn)雙壁鉆桿環(huán)形配氣通道密封。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種復合式鋁合金雙壁鉆桿，其特征在于:所述外管上接頭(4)和外管下接頭(3)的材質為42CrMo或35CrMo。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種復合式鋁合金雙壁鉆桿，其特征在于:所述內管上接頭(6)和內管下接頭(5)的材質為40Cr或35CrMo。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種復合式鋁合金雙壁鉆桿，其特征在于:所述密封圈(7)的材質為氟橡膠。
【文檔編號】E21B17/042GK104453729SQ201410752881
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月9日 優(yōu)先權日:2014年12月9日
【發(fā)明者】時元玲, 孫友宏, 王清巖, 高科, 鄧樹密, 耿長偉 申請人:吉林大學