[實用新型]一種防脹扣鉆具接頭

有效

• 申請號: 200820123087.1
• 申請日: 2008-10-22
• 公開（公告）號: CN201276983Y
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 馮少波;安文華;駱發前;賈華明;周杰;周平;呂拴錄;康延軍;何世明;遲軍;盧強;孫吉軍;龔建文
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042
• 代理公司: 北京市中實友知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 金 杰

技術領域：

本實用新型屬于石油鉆探鉆井用設備，連接石油鉆井用鉆具，用于傳遞鉆柱扭矩、密封鉆井液以及承擔井下各種工況下的載荷，具體地說，是一種防脹扣鉆具接頭。

背景技術：

鉆柱是石油鉆探鉆井用的重要設備，主要作用有連接鉆頭、施加鉆壓、傳遞扭矩、傳輸鉆井液等。鉆柱組成包括鉆頭、鉆鋌、扶正器、轉換接頭、鉆桿、其它輔助鉆具等。上述鉆具通過鉆具接頭連接而成。鉆具接頭焊接在鉆桿上成為鉆桿接頭，焊接或在鉆鋌上直接加工成為鉆鋌接頭，還有專門的轉換接頭。目前國內外鉆具接頭生產和訂貨的國際通用標準為均按照API?Spec7《旋轉鉆井鉆柱構件規范》；國內的主要有：SY/T?6407《旋轉鉆井鉆柱構件規范》，SY/T?5290《石油鉆桿接頭》，SY/T?5200《鉆柱轉換接頭》，SY/T6152《轉換接頭及光坯采購技術規定》等最新版標準。按上述標準生產的鉆具接頭可以滿足正常工況下的鉆井作業，以及保證按該標準生產的鉆具接頭可以互換。但是API標準和石油行業標準是最低要求，符合API標準和石油行業標準的鉆具在作業過程中，出現了接頭脹扣現象，嚴重時導致脹扣后的鉆具落井事故。解決這個問題的關鍵就是預防接頭脹扣，提高接頭抗脹扣性能。

發明內容：

本實用新型的目的是提供一種可以有效提高接頭脹扣性能的石油鉆具接頭，即一種防脹扣鉆具接頭。

本實用新型的目的是這樣實現的，包括外螺紋接頭1、斜臺肩2、螺紋3、內螺紋接頭4，外螺紋接頭1和內螺紋接頭4通過螺紋3連接，外螺紋接頭1和內螺紋接頭4的螺紋大端設有斜臺肩2，螺紋連接后，斜臺肩2產生接觸應力并產生扭矩，通過斜臺肩2提高接頭的抗脹扣性能。

斜臺肩2角度θ在85°～60°之間。為降低外螺紋接頭1臺肩2處產生過大的應力集中，控制轉角處的圓角半徑R＝3～8mm。

本實用新型的優點在于：

石油鉆具內螺紋接頭和外螺紋接頭通過螺紋連接后，通過螺牙面和臺肩面的接觸力和推力產生扭矩，當扭矩超過抗扭強度后螺紋接頭發生變形，繼續施加扭矩，內螺紋接頭臺肩面將脹扣，進而可能引發鉆具脫扣事故。本實用新型將直臺肩改成斜臺肩，利用臺肩接觸的分力提高抗脹扣性能，同時提高接頭抗扭強度10％～15％，有利于降低甚至避免鉆具脫扣事故。

附圖說明：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2為斜臺肩2的剖面圖

具體實施方式：

下面結合附圖對本實用新型實施例做進一步說明。

如附圖1所示，包括外螺紋接頭1、斜臺肩2、螺紋3、內螺紋接頭4，外螺紋接頭1和內螺紋接頭4通過螺紋3連接，外螺紋接頭1和內螺紋接頭4的螺紋大端設有斜臺肩2，螺紋連接后，斜臺肩2產生接觸應力并產生扭矩，通過斜臺肩2提高接頭的抗脹扣性能。

如附圖2所示，斜臺肩2角度θ在85°～60°之間。為降低外螺紋接頭1臺肩2處產生過大的應力集中，控制轉角處的圓角半徑R＝3～8mm。

石油鉆柱是由單根長約9.65m的鉆桿、加重鉆桿和鉆鋌等組成，經過鉆具接頭螺紋連接而進入油氣井內。在鉆桿外螺紋接頭1加工外螺紋3，在內螺紋接頭4加工內螺紋3。先下入油氣井內的鉆桿內螺紋接頭4向上，并由吊卡坐掛在井口，由鉆機大鉤吊掛另一根涂抹螺紋酯的鉆桿，外螺紋接頭1向下，緩慢放入內螺紋接頭5內，并用液壓大鉗上扣，上扣時螺紋3旋合，斜臺肩2接觸，形成一定的扭矩，繼續上扣至緊扣扭矩完成螺紋的連接。鉆桿在井下工作時，承受扭矩載荷，當扭矩載荷小于接頭抗扭強度時，鉆桿接頭將正常工作，當扭矩載荷超過抗扭強度的一定范圍內，由于斜臺肩2的向內傾斜的反作用力而避免內螺紋接頭脹扣。