[實(shí)用新型]一種弧形端面的鉆桿接頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520321231.2
• 申請(qǐng)日: 2015-05-19
• 公開（公告）號(hào): CN204729020U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙鈞羨
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇和信石油機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): E21B17/042
• 分類號(hào): E21B17/042
• 代理公司: 江蘇銀創(chuàng)律師事務(wù)所 32242
• 代理人: 王紀(jì)營(yíng)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種油田鉆探用石油鉆具，尤其涉及一種弧形端面的鉆桿接頭。

背景技術(shù)

當(dāng)前地球上陸地淺層石油資源已經(jīng)基本枯竭，沿海國(guó)家已轉(zhuǎn)向海洋石油鉆采，內(nèi)陸國(guó)家通過提升鉆探能力尋求深層石油資源。隨著石油勘探技術(shù)和鉆采設(shè)備的改進(jìn)，伴隨而來的是深井、超深井和強(qiáng)化鉆井對(duì)鉆桿接頭的性能提出了更高的要求。

???????鉆桿接頭是實(shí)現(xiàn)石油鉆桿聯(lián)結(jié)的重要構(gòu)件，其工作條件十分惡劣，受力情況非常復(fù)雜。在正常旋轉(zhuǎn)鉆井過程中，接頭要受預(yù)緊、拉壓、扭轉(zhuǎn)、彎曲、內(nèi)外壓力等多種靜載荷和動(dòng)載荷，并要受到鉆井泥漿和地層介質(zhì)的腐蝕作用?，F(xiàn)有鉆桿接頭是按照AP?I?規(guī)范7?和SY/T5290?石油鉆桿接頭的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行生產(chǎn)的，由公接頭和母接頭用螺紋連接，靠外螺紋根部臺(tái)階面與內(nèi)螺紋端面擠緊密封，形成單密封面，螺紋根部與密封面靠得很近。通過對(duì)指鉆具失效的不完全調(diào)研表明，各類鉆具失效主要是外螺紋斷裂，其次是脫扣。導(dǎo)致接頭失效的重要原因之一是連接螺紋的載荷集中，特別是靠近密封臺(tái)肩的螺紋根部，造成嚴(yán)重的應(yīng)力

集中，螺扣連接的疲勞斷裂，過量變形導(dǎo)致過早報(bào)廢。

現(xiàn)有鉆桿接頭是按照API?規(guī)范7?和SY/T5290?石油鉆桿接頭的結(jié)構(gòu)型式進(jìn)行生產(chǎn)的，由公接頭和母接頭的螺紋連接，靠?jī)?nèi)螺紋端部密封面和外螺紋相對(duì)應(yīng)的臺(tái)階面緊密結(jié)合達(dá)到密封。這種結(jié)構(gòu)的鉆桿接頭的螺紋根部應(yīng)力嚴(yán)重集中，極易造成螺紋斷裂，導(dǎo)致接頭失效、變形，過早報(bào)廢，同時(shí)，密封性也較差，只能適應(yīng)較小范圍壓力下的壓強(qiáng)，實(shí)用性差。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有鉆桿接頭的不足之處，提供一種能減輕螺紋應(yīng)力集中現(xiàn)象，提高接頭抗扭強(qiáng)度，延長(zhǎng)其使用壽命的一種弧形端面的鉆桿接頭。

為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的方案如下：

一種弧形端面的鉆桿接頭，包括公接頭和母接頭，所述公接頭具有外螺紋；所述母接頭具有與外螺紋匹配的內(nèi)螺紋；所述公接頭與所述母接頭螺紋配合連接；所述公接頭的外螺紋根部表面與母接頭的內(nèi)螺紋端部端面緊密結(jié)合；所述公接頭的外螺紋端部端面與母接頭的內(nèi)螺紋根部表面緊密結(jié)合；所述公接頭的外螺紋根部表面和母接頭的內(nèi)螺紋端部端面、公接頭的外螺紋端部端面和母接頭的內(nèi)螺紋根部表面分別為相互配合的弧形曲面。

本實(shí)用新型通過公接頭的外螺紋根部表面和母接頭的內(nèi)螺紋端部端面、公接頭的外螺紋端部端面和母接頭的內(nèi)螺紋根部表面分別為相互配合的弧形曲面的設(shè)計(jì)，使得鉆桿接頭的螺紋根部應(yīng)力分布均勻，避免了因?yàn)閼?yīng)力嚴(yán)重集中，造成螺紋斷裂，導(dǎo)致接頭失效、變形，過早報(bào)廢，同時(shí)，公接頭的外螺紋根部表面與母接頭的內(nèi)螺紋端部端面緊密結(jié)合、公接頭的外螺紋端部端面與母接頭的內(nèi)螺紋根部表面緊密結(jié)合，形成兩個(gè)環(huán)形密封層，使得密封性極大的提高了，能夠適應(yīng)較大范圍壓力下的壓強(qiáng)，實(shí)用增強(qiáng)。

進(jìn)一步，在公接頭的外螺紋根部和母接頭的內(nèi)螺紋端部、公接頭的外螺紋端部和母接頭的內(nèi)螺紋根部分別具有一對(duì)相互配合的臺(tái)階面；所述公接頭的外螺紋根部表面、臺(tái)階面和外螺紋與所述母接頭的內(nèi)螺紋端部臺(tái)階面、端面和內(nèi)螺紋形成外螺紋根部環(huán)狀閉合腔；所述公接頭的外螺紋端部臺(tái)階面、端面和外螺紋與所述母接頭的內(nèi)螺紋根部表面、臺(tái)階面和內(nèi)螺紋形成內(nèi)螺紋根部閉合腔。優(yōu)選公接頭與所述母接頭螺紋配合連接為錐管螺紋配合連接。

進(jìn)一步，在所述公接頭的外螺紋根部和母接頭的內(nèi)螺紋端部、公接頭的外螺紋端部和母接頭的內(nèi)螺紋根部分別具有一對(duì)相互配合的臺(tái)階面；所述公接頭的外螺紋根部臺(tái)階面和母接頭的內(nèi)螺紋端部臺(tái)階面緊密連接；所述公接頭的外螺紋端部臺(tái)階面和母接頭的內(nèi)螺紋根部臺(tái)階面緊密連接。優(yōu)選公接頭與所述母接頭螺紋配合連接為錐管螺紋配合連接。

由于在公接頭和母接頭的螺紋連接部位的兩端均形成弧形端面緊密結(jié)合，使載荷分散，減輕外螺紋根部的應(yīng)力現(xiàn)象，同時(shí)螺紋兩端各有一個(gè)閉合腔，形成緩沖區(qū)，有利于保護(hù)螺紋，提高螺紋的連接強(qiáng)度，雙密封面型式的接頭由于內(nèi)壁結(jié)合處直接平滑相連，避免單密封面接頭因存在內(nèi)壁連接處的環(huán)狀凹槽而產(chǎn)生的渦流問題，而且密封性的增強(qiáng)避免螺紋連接處出現(xiàn)汽竄現(xiàn)象。這些均能有效提高接頭抗扭強(qiáng)度，延長(zhǎng)其使用壽命。

附圖說明

圖1為弧形端面的鉆桿接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。