料從主部段的第二區(qū)部去除而降低著地管重量。
[0030]Huntsinger公開了使用具有比主管區(qū)部更低硬度的保護管(更小的齒槽敏感性)，但是其具有足夠大的保護橫截面以獲得不小于主管的總拉伸和扭轉強度的總拉伸和扭轉強度，而不管主管是否具有比保護管更高的單位拉伸和扭轉強度。換句話說，Huntsinger公開了主部段應該具有比保護管更高的硬度(在保護管外部不太可能產(chǎn)生齒槽問題)。Wilson選擇具有30-38HRC硬度的保護管。本發(fā)明不使用保護管。代替地，本發(fā)明可包括在工具連結部之間的單個主部段。在優(yōu)選實施例中，在具有的硬度比主部段低的工具連結部之間沒有其他部段，且不存在保護管的截面特征(sect1n characteristic) ο
[0031]參見圖1，在一個示例性實施例中，本發(fā)明對主部段使用標準API鉆管標稱外直徑(OD) 65/8"，主部段第一區(qū)部(2a)具有恒定內(nèi)直徑(ID)，且主部段第二區(qū)部(2b)具有大于主部段第一區(qū)部的ID的ID。標稱值可被分派一定的公差，以適應消費者和工業(yè)規(guī)范。可接受的制造公差的一個例子為62/1000"。區(qū)域公差(Field tolerances)高達其余壁厚度的90%。主部段第二區(qū)部(2b)被鉆孔，增加了內(nèi)直徑。參見圖3，在該實施例的另一版本中，在開始于第一工具連結部且結束于在第一工具連結部的吊卡臺肩下方最多36"處的區(qū)域中(該區(qū)域被限定為主區(qū)部和第一工具連結部之間的匯合部)，主部段(2c)的第一區(qū)部的一部分也可被鉆孔出大于主部段第一區(qū)部的ID，以降低重量。吊卡臺肩為錐形。主部段的第一區(qū)部包括部分2c和部分2d。部分2d鄰近主部段第二區(qū)部2b。該實施例的一個優(yōu)勢是改進的著地管操作，這是沿整個主部段長度使用恒定鉆管API OD的結果。
[0032]參見圖2，在第二示例性實施例中，本發(fā)明對著地管主部段第一區(qū)部(2a)使用標稱629/32〃的非API鉆管0D，其兼容在鉆探設備上通常使用的著地管操作設備。盡管在該實施例中的著地管顯示了外直徑的變化，但是新一代的鉆探設備普遍可以且經(jīng)常使用API兼容的吊卡和卡瓦系統(tǒng)，本發(fā)明可與之兼容且具有一定的調(diào)整性。
[0033]在第二示例性實施例中，主部段第二區(qū)部(2b)具有標準API鉆管標稱OD (65/8〃)以降低重量，而不是對主部段的整個長度使用標稱629/32〃0D。參見圖4，在該實施例的另一版本中，在開始于上工具連結部吊卡臺肩且結束于上工具連結部的吊卡臺肩下方最多36〃處的區(qū)域中，著地管主部段(2c)的第一區(qū)部的一部分可被調(diào)低至比著地管主部段第一區(qū)部(2b)的OD更低的0D，以降低重量。該實施例的一個優(yōu)勢是增加的著地管卡瓦區(qū)域直徑以及著地管整個長度上的平滑的ID孔眼。與現(xiàn)有鉆管相比，與具有偏差和不規(guī)則性的非整體設計相比，平滑的孔眼(例如該優(yōu)選實施例中所提出的那個)使得流體壓力損失最小化。直接鄰近上工具連結部吊卡臺肩的主部段第一區(qū)部的OD的減少可增加或維持吊卡臺肩表面面積，允許改變的吊卡孔眼或吊卡軸襯孔眼，以具有增加或不變的載荷容量，同時具有減小的工具連結部OD。
[0034]在上述兩示例性實施例中，主部段第二區(qū)部的壁厚度減小，使得與主部段第一區(qū)部的壁厚度等于主部段第二區(qū)部的主壁厚度的著地管相比，本著地管重量減小至少5%。
[0035]在示例性實施例中，主部段的第二區(qū)部(2b)的長度為著地管總長度的40-85%，這提供了足夠的長度來設置卡瓦。在優(yōu)選實施例中，主部段的第二區(qū)部的長度為總管長度的55-80%。在另一優(yōu)選實施例中，主部段的第二區(qū)部的長度為總管長度的55%到65%。
[0036]因為本發(fā)明可以做出許多可能的實施例而不脫離其范圍，所以應理解，本文所述或在附圖中所示的內(nèi)容應是說明性的而不是限制性的。
【主權項】
1.一種著地管，包括: 第一工具連結部，具有第一工具連結部外直徑； 第二工具連結部，具有第二工具連結部外直徑； 主部段，從第一工具連結部延伸到第二工具連結部，所述主部段具有主部段第一區(qū)部和主部段第二區(qū)部，其中 主部段第一區(qū)部具有第一區(qū)部外直徑、第一區(qū)部內(nèi)直徑、和第一區(qū)部壁厚度，所述第一區(qū)部壁厚度為第一區(qū)部外直徑和第一區(qū)部內(nèi)直徑之間差的一半， 主部段第二區(qū)部具有第二區(qū)部外直徑、第二區(qū)部內(nèi)直徑、和第二區(qū)部壁厚度，所述第二區(qū)部壁厚度為第二區(qū)部外直徑和第二區(qū)部內(nèi)直徑之間差的一半； 第一工具連結部外直徑大于第一區(qū)部外直徑和第二區(qū)部外直徑二者；且第一區(qū)部壁厚度大于第二區(qū)部壁厚度， 其中主部段第二區(qū)部具有的長度范圍為著地管總長度的40%到85%。2.如權利要求1所述的著地管，其中主部段的第一區(qū)部與主部段的第二區(qū)部成整體，在主部段和兩工具連結部之間沒有焊接部。3.如權利要求1所述的著地管，其中第一工具連結部、主部段和第二工具連結部彼此成整體，在它們之間沒有焊接部。4.如權利要求1所述的著地管，其中主部段的第一區(qū)部的外直徑等于主部段的第二區(qū)部的外直徑，且主部段的第二區(qū)部的內(nèi)直徑大于主部段第一區(qū)部的內(nèi)直徑。5.如權利要求4所述的著地管，其中第一區(qū)部外直徑和第二區(qū)部外直徑標稱為65/8"。6.如權利要求4所述的著地管，其中主部段的第一區(qū)部的、開始于第一工具連結部的吊卡臺肩處且結束于第一工具連結部的吊卡臺肩下方最多36〃處的部分具有的內(nèi)直徑大于主部段的第一區(qū)部的內(nèi)直徑。7.如權利要求1所述的著地管，其中主部段的第一區(qū)部的內(nèi)直徑等于主部段的第二區(qū)部的內(nèi)直徑，且主部段的第一區(qū)部的外直徑大于主部段的第二區(qū)部的外直徑。8.如權利要求7所述的著地管，其中主部段的第一區(qū)部的外直徑標稱為629/32"，且主部段的第二區(qū)部的外直徑標稱為65/8"。9.如權利要求7所述的著地管，其中主部段的第一區(qū)部的、開始于第一工具連結部的吊卡臺肩處且結束于第一工具連結部的吊卡臺肩下方最多36〃處的部分具有的外直徑小于主部段的第一區(qū)部的外直徑。10.如權利要求1所述的著地管，其中用于著地管的拉伸承載能力范圍為150萬鎊到450萬鎊。11.如權利要求1所述的著地管，其中著地管的材料為高強度低合金鋼。12.如權利要求11所述的著地管，其中著地管的材料在管主部段上具有范圍為135ksi到180ksi的屈服強度。13.如權利要求12所述的著地管，其中著地管的材料在管主部段上具有范圍為150ksi到175ksi的屈服強度。14.如權利要求11所述的著地管，其中著地管的材料在工具連結部上具有范圍為120ksi到160ksi的屈服強度。15.如權利要求14所述的著地管，其中著地管的材料在工具連結部上具有范圍為135ksi到150ksi的屈服強度。16.如權利要求1所述的著地管，其中主部段的第二區(qū)部具有范圍為著地管總長度的55%到80%的長度。17.如權利要求4所述的著地管，其中工具連結部的屈服強度小于著地管主部段的屈服強度。18.如權利要求1所述的著地管，其中主部段第二區(qū)部的壁厚度減小，使得所述著地管與主區(qū)部第一部段壁厚度等于主區(qū)部第二部段壁厚度的著地管相比，其重量減少至少5%。19.如權利要求1所述的著地管，其中主部段的第二區(qū)部直接鄰近第二工具連結部。20.如權利要求1所述的著地管，包括在至少一個工具連結部上的帶螺紋區(qū)部，其中這種帶螺紋區(qū)部與主部段相比具有較低的屈服強度和減小的硬度。21.如權利要求20所述的著地管，其中與主部段相比較低的屈服強度和減小的硬度是帶螺紋區(qū)部的局部熱處理的結果。22.如權利要求1所述的著地管，包括在工具連結部的一區(qū)部和著地管的主部段之間的屈服強度過渡區(qū)域，所述屈服強度過渡區(qū)域距工具連結部的所述區(qū)部和著地管的主部段之間的錐形部至少I"。23.如權利要求22所述的著地管，其中屈服強度過渡區(qū)域是工具連結部的所述區(qū)部的局部熱處理的結果。
【專利摘要】公開了一種著地管。管包括第一工具連結部(1)、第二工具連結部(3)、和從第一工具連結部延伸到第二工具連結部的主部段(2)，主部段具有第一區(qū)部(2a)和第二區(qū)部(2b)。第一工具連結部外直徑大于主部段第一區(qū)部外直徑和主部段第二區(qū)部外直徑。主部段第一區(qū)部壁厚度大于主部段第二區(qū)部壁厚度，且主部段第二區(qū)部具有著地管總長度40％到85％的長度。
【IPC分類】E21B17/00
【公開號】CN104919128
【申請?zhí)枴緾N201380059738
【發(fā)明人】H.揚, J.弗蘭奇, C.麥克勒穆里, K.戈德克, S.格蘭杰
【申請人】美國瓦盧瑞克鉆井產(chǎn)品股份有限公司
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2013年11月27日
【公告號】US20140145432, WO2014083409A2, WO2014083409A3