本發(fā)明涉及石油鉆井領(lǐng)域，特別是涉及一種鋁合金取芯工具內(nèi)筒用螺紋接頭的連接結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)：

巖芯是石油勘探、開(kāi)發(fā)過(guò)程中取得完整的第一性資料，通過(guò)大量對(duì)巖芯的分析與研究才能為制定合理的開(kāi)發(fā)方案、準(zhǔn)確計(jì)算油田儲(chǔ)量、制定增產(chǎn)措施提供依據(jù)。為了完成鉆出巖芯，保護(hù)巖芯和取出巖芯三個(gè)環(huán)節(jié)，取芯工具一般都包括有取芯鉆頭、巖芯筒、巖芯爪、挾正器和懸掛裝置等部件。石油鉆井常用的巖芯筒由內(nèi)筒和外筒組成。每一根內(nèi)筒的長(zhǎng)度為10米左右，通過(guò)內(nèi)筒兩端的螺紋擰接。按取芯的需要，把內(nèi)筒連成一定長(zhǎng)度管串，下放到井底。內(nèi)筒的作用是存儲(chǔ)及保護(hù)巖芯。取芯時(shí)巖芯順利進(jìn)入內(nèi)筒，達(dá)到需要的長(zhǎng)度后，割斷巖芯，然后起鉆取下取芯工具，并把內(nèi)筒切成一米左右的長(zhǎng)度，從而取出巖芯。

中國(guó)專利zl200520034879.8公開(kāi)了一種取芯工具，事先在取芯工具中設(shè)置好鋼球，在環(huán)空中設(shè)置循環(huán)通道，通過(guò)自動(dòng)平衡內(nèi)筒的壓力，并將間隙調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)設(shè)置在內(nèi)筒的接頭與軸承盒的連接處。

中國(guó)專利zl201410386979.0提供了一種能夠主動(dòng)實(shí)現(xiàn)壓力補(bǔ)償、保壓時(shí)間長(zhǎng)、保壓效果理想且能夠反應(yīng)實(shí)際地層中巖芯性質(zhì)的主動(dòng)保壓取芯工具及其使用方法。

但是以上兩個(gè)專利都沒(méi)有公開(kāi)取芯工具內(nèi)筒的螺紋連接形式。目前的取芯工具內(nèi)筒常用m平扣連接。m平扣屬于公制螺紋，沒(méi)有錐度，是牙型角為60°的三角形螺紋。取芯工具內(nèi)筒的一端為公端，另一端為母端，通過(guò)鏈鉗手緊擰接。取芯工具內(nèi)筒的材質(zhì)常用2a12鋁合金管材。由于2a12鋁合金管材的粘結(jié)敏感性高，且m平扣不易對(duì)扣，一旦發(fā)生錯(cuò)扣擰接，很容易造成螺紋的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種采用鋁合金管材解決取芯工具內(nèi)筒螺紋接頭不易對(duì)扣、容易錯(cuò)扣的問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)易于操作的取芯工具內(nèi)筒用接頭的連接結(jié)構(gòu)。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種鋁合金取芯工具內(nèi)筒用螺紋接頭的連接結(jié)構(gòu)，包括一對(duì)相互螺紋嚙合的公端和母端管具，所述公端或母端分別包括公、母螺紋部位，公、母空刀槽部位和公、母臺(tái)肩部位，所述公、母螺紋為錐螺紋且在旋緊時(shí)逐漸形成過(guò)盈配合，公、母螺紋的軸向過(guò)盈量設(shè)計(jì)值與鋁合金取芯工具內(nèi)筒外徑d和壁厚t的關(guān)系公式為：

所述公臺(tái)肩和母臺(tái)肩為直角扭矩臺(tái)肩。

所述公、母螺紋為偏梯形齒形，螺紋的承載側(cè)為3°，導(dǎo)入側(cè)為10°，螺距為每英寸6～8牙，錐度為1：16，公螺紋齒高為1.0～1.27mm，母螺紋齒高為1.05～1.32mm，公、母螺紋嚙合后的齒頂間隙量大于等于為0.05mm。

當(dāng)鋁合金取芯工具內(nèi)筒外徑d為123mm，壁厚t為7.5mm時(shí)，公、母螺紋的軸向過(guò)盈量的范圍為1.32～1.97mm。

螺紋接頭的連接強(qiáng)度大于管體拉伸屈服強(qiáng)度的45％。

本發(fā)明的有益效果是：采用鋁合金管材制造取芯工具內(nèi)筒螺紋接頭，解決不易對(duì)扣、容易錯(cuò)扣的問(wèn)題；公母臺(tái)肩為直角扭矩臺(tái)肩,通過(guò)鏈鉗手緊公母端時(shí)，方便擰接定位，有利于現(xiàn)場(chǎng)的操作，方便現(xiàn)場(chǎng)的操作。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的鋁合金取芯工具內(nèi)筒用接頭的連接結(jié)構(gòu)部分剖面示意圖；

圖2是圖1中公端結(jié)構(gòu)剖面示意圖；

圖3的圖1中母端的結(jié)構(gòu)剖面示意圖。

圖中：

a、公端b、母端

a1、公螺紋b1、母螺紋

a2、公空刀槽b2、母空刀槽

a3、公臺(tái)肩b3、母臺(tái)肩

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明：

如圖1至圖3所示，一種用于鋁合金取芯工具內(nèi)筒用螺紋接頭的連接結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括有一個(gè)帶有公螺紋a1的公端a和一個(gè)帶有母螺紋b1的母端b，所述螺紋接頭的母螺紋b1和公螺紋a1均包括螺紋部位、空刀槽部位和臺(tái)肩部位。所述鋁合金取芯工具公端的公螺紋a1和母端b的母螺紋b1均為錐螺紋，錐度為1:16。在旋合擰緊的過(guò)程中，母螺紋b1和公螺紋a1嚙合后逐漸產(chǎn)生過(guò)盈，通過(guò)鏈鉗手緊達(dá)到最終擰接位置，此時(shí)公臺(tái)肩a3和母臺(tái)肩b3相互接觸，擰接到位。螺紋的軸向過(guò)盈量設(shè)計(jì)值與鋁合金取芯工具內(nèi)筒的外徑d和壁厚t的關(guān)系為：

該螺紋接頭的連接強(qiáng)度為鋁合金管體拉伸屈服強(qiáng)度的45％以上。所述螺紋接頭的公臺(tái)肩a3和母臺(tái)肩b3為直角扭矩臺(tái)肩。所述的鋁合金取芯工具內(nèi)筒用螺紋接頭的螺紋為偏梯形齒形，螺紋的承載側(cè)為3°，導(dǎo)入側(cè)為10°，螺距為每英寸6～8牙，錐度為1：16，公螺紋a1齒高為1.0～1.27mm，母螺紋b1齒高為1.05～1.32mm，公母螺紋的嚙合后的齒頂間隙量至少為0.05mm。

本發(fā)明的用于鋁合金取芯工具內(nèi)筒用螺紋接頭的連接結(jié)構(gòu)是這樣實(shí)現(xiàn)的：

如圖1所示，該鋁合金取芯工具內(nèi)筒用螺紋接頭的連接結(jié)構(gòu)包括公端a和母端b兩部分，所述鋁合金取芯內(nèi)筒公端a由公臺(tái)肩a3、偏梯型公螺紋a1和公空刀槽a2組成，所述鋁合金取芯內(nèi)筒母端b由母臺(tái)肩b3、偏梯型母螺紋b1和母空刀槽b2組成。公端a和母端b都是直接加工在鋁合金內(nèi)筒的管端部。

如圖2所示，該鋁合金取芯工具內(nèi)筒的接頭擰接后，公螺紋a1和母螺紋b1嚙合。a1和b1為偏梯形螺紋，承載側(cè)為3度，導(dǎo)入側(cè)為10度，螺紋錐度1：16。由于需要通過(guò)鏈鉗手緊，公母螺紋嚙合時(shí)，螺紋齒頂和齒側(cè)有一定的間隙量，用來(lái)減小擰接時(shí)的扭矩。公母螺紋有一定的軸向過(guò)盈量，過(guò)盈量不能太大，否則鏈鉗手緊無(wú)法到位；過(guò)盈量也不能過(guò)小，否則在使用過(guò)程中容易發(fā)生脫扣。公母螺紋軸向過(guò)盈量設(shè)計(jì)值與鋁合金取芯工具的外徑d和壁厚t的關(guān)系為：通過(guò)鏈鉗手緊擰接時(shí)，可以目測(cè)到公臺(tái)肩c和母臺(tái)肩d的對(duì)頂。當(dāng)公母臺(tái)肩對(duì)頂時(shí)，擰接到位。

本發(fā)明的用于鋁合金取芯工具內(nèi)筒的接頭連接結(jié)構(gòu)是這樣實(shí)現(xiàn)的：

鋁合金取芯工具內(nèi)筒規(guī)格如下：外徑為123mm，壁厚為7.5mm，根據(jù)公式1計(jì)算可知，即軸向過(guò)盈量的范圍為1.32～1.97mm。螺紋的錐度1:16，螺距8牙/英寸，公螺紋齒高1.016mm，母齒高1.066mm。

螺紋接頭的連接強(qiáng)度相當(dāng)于管體強(qiáng)度的46％。