[實(shí)用新型]一種鉆鋌內(nèi)螺紋應(yīng)力減輕槽

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720149723.3
• 申請日: 2007-06-20
• 公開（公告）號(hào): CN201056992Y
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇建文;盧強(qiáng);張琦;胡芳婷;遲軍;謝居良;王中勝;陳家磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號(hào): E21B17/042
• 分類號(hào): E21B17/042
• 代理公司: 北京市中實(shí)友知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 金杰

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于石油鉆井用鉆鋌內(nèi)螺紋的一種應(yīng)力減輕槽結(jié)構(gòu)，具體地說，是一種鉆鋌內(nèi)螺紋應(yīng)力減輕槽。

背景技術(shù)

石油鉆鋌在井眼中承受著非常復(fù)雜的載荷，幾乎同時(shí)承受內(nèi)壓、外壓、軸力、彎曲和扭矩的共同作用，在鉆井的過程中因泥漿的循環(huán)和鉆柱的震動(dòng)使這些載荷處于動(dòng)態(tài)，鉆鋌受力更加復(fù)雜，由于鉆鋌體部的剛性大，而螺紋部分相對薄弱，因此在鉆鋌螺紋處常有失效發(fā)生。2005年1月至2006年5月，塔里木油田61/4″鉆鋌在鉆井施工中斷裂14起，其中內(nèi)螺紋斷裂11起，占61/4″鉆鋌斷裂的78.5％，給油田和井隊(duì)造成極大的經(jīng)濟(jì)損失。

研究表明在鉆鋌螺紋聯(lián)接處有兩個(gè)較大的應(yīng)力集中區(qū)，一處是在外螺紋起始扣截面附近，一處是在內(nèi)螺紋消失處附近。對于外螺紋易發(fā)生斷裂處已由西安管材研究所設(shè)計(jì)出了降低末端螺紋牙型高度應(yīng)力減輕槽，目前在塔里木油田應(yīng)用情況較好；對于內(nèi)螺紋危險(xiǎn)截面，現(xiàn)有內(nèi)螺紋應(yīng)力減輕槽共三種：API?SPEC?7中推薦的兩種，法國SMF公司使用的一種，但是這三種應(yīng)力減輕槽由于加工難度大、修復(fù)切削量大、耗時(shí)長和經(jīng)濟(jì)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種一種鉆鋌內(nèi)螺紋應(yīng)力減輕槽，它可以顯著降低當(dāng)前API標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)形式的內(nèi)螺紋應(yīng)力水平和應(yīng)力集中，從而有利于防止斷裂。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)主要采用以下技術(shù)手段：包括螺紋1、長直錐孔2、斜面3，螺紋1與長直錐孔2斜面3依次過渡連接。

長直錐孔2的長度尺寸30～60mm。

長直錐孔2的錐度相對鉆鋌軸線為1∶6。

斜面3與軸線夾角為20°～40°。

為了檢驗(yàn)此內(nèi)螺紋應(yīng)力減輕槽的使用效果，我們對未使用應(yīng)力減輕槽和已使用應(yīng)力減輕槽的61/4″鉆鋌進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，如表1所示：

表1??兩種61/4″鉆鋌使用情況統(tǒng)計(jì)

從以上情況統(tǒng)計(jì)的結(jié)果可以看出，有內(nèi)螺紋應(yīng)力減輕槽結(jié)構(gòu)的鉆鋌在使用期間無一根鉆鋌發(fā)生事故，回收的該種鉆鋌探傷中無一根有裂紋，且有36.7％不需要重新修扣；而未使用應(yīng)力減輕槽結(jié)構(gòu)的鉆鋌在使用期間發(fā)生事故9起，回收的鉆鋌探傷中有6.6％有裂紋，且全部修扣。由此可見使用有內(nèi)螺紋應(yīng)力減輕槽結(jié)構(gòu)的鉆鋌減少了失效事故的發(fā)生、修復(fù)、事故打撈的次數(shù)，對油田和井隊(duì)來說減少了時(shí)間、成本和人力的耗費(fèi)。

在不考慮鉆鋌萌生裂紋、操作不當(dāng)?shù)纫馔馐鹿拾l(fā)生，各種應(yīng)力減輕槽結(jié)構(gòu)修扣進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，如表2所示：

表2??各種應(yīng)力減輕槽結(jié)構(gòu)加工工況統(tǒng)計(jì)

????鉆鋌類型API后孔應(yīng)力減輕槽API替代的內(nèi)螺紋應(yīng)力減輕槽法國應(yīng)力減輕槽一種鉆鋌內(nèi)螺紋應(yīng)力減輕槽????切削量(mm)????86.8????61.92????86.8????36