[實(shí)用新型]高強(qiáng)度摩擦焊加重鉆桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721109140.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN207420467U
• 公開（公告）日: 2018-05-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 程馨玉;袁繼蘭;秦旭欣;劉軍燕;馬福平;張劍;喻仲玨;趙晶;鄭錫坤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山西風(fēng)雷鉆具有限公司
• 主分類號(hào): E21B17/00
• 分類號(hào): E21B17/00;E21B17/042;B23K20/12
• 代理公司: 太原華弈知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 14108
• 代理人: 郭小飛

本實(shí)用新型涉及一種高強(qiáng)度摩擦焊加重鉆桿，由桿體、內(nèi)螺紋接頭、外螺紋接頭組成，內(nèi)螺紋接頭的一端設(shè)有用于連接鉆桿的內(nèi)螺紋，內(nèi)螺紋接頭另一端的內(nèi)螺紋接頭過渡圓柱段通過磨擦焊接的方式與桿體的一端連接，內(nèi)螺紋接頭過渡圓柱段的直徑與桿體的直徑相同，外螺紋接頭的一端設(shè)有用于連接鉆桿的外螺紋，外螺紋接頭另一端的外螺紋接頭過渡圓柱段通過摩擦焊接的方式與桿體的另一端連接，外螺紋接頭過渡圓柱段的直徑與桿體的直徑相同，在桿體中間段的部分外圓上設(shè)有耐磨帶。本實(shí)用新型加重鉆桿有效提高了管體與接頭的綜合力學(xué)性能，具有耐磨損，耐腐蝕，增加了內(nèi)、外螺紋接頭與桿體的抗扭性能，不易斷裂，有效提高了加重鉆桿的使用壽命，可在惡劣的工作環(huán)境下多次使用。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于鉆井工具領(lǐng)域，具體涉及一種高強(qiáng)度摩擦焊加重鉆桿。

背景技術(shù)

加重鉆桿是井下鉆井工具的一部分。為緩解鉆桿和鉆鋌的壁厚反差，降低鉆井事故的作為過渡組件。其結(jié)構(gòu)形式與鉆桿類似，能承受拉伸載荷，也能承受壓縮載荷，減少疲勞破壞，在鉆井過程中承擔(dān)著十分重要的工作。在油田勘探開發(fā)鉆井過程中，尤其是在深井、大位移井、水平井、大斜度井中，環(huán)境惡劣，加重鉆桿易磨損、易腐蝕、易疲勞，給油田帶來重大損失。因此，鉆井過程此問題已引起鉆井界的密切關(guān)注。

近幾年，摩擦焊加重鉆桿技術(shù)得到了廣泛使用，但現(xiàn)有的加重鉆桿焊接質(zhì)量差，易磨損、易腐蝕、易疲勞，導(dǎo)致加重鉆桿的綜合力學(xué)性能較差，易斷裂，大大縮短了加重鉆桿的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種高強(qiáng)度摩擦焊加重鉆桿，該加重鉆桿有效提高了管體與接頭的綜合力學(xué)性能，具有耐磨損，耐腐蝕的特性，不易斷裂，有效提高了加重鉆桿的使用壽命。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案：一種高強(qiáng)度摩擦焊加重鉆桿，由桿體、內(nèi)螺紋接頭、外螺紋接頭組成，桿體的一端通過摩擦焊的方式與內(nèi)螺紋接頭的過渡圓柱段連接，內(nèi)螺紋接頭的另一端設(shè)有用于連接鉆桿的內(nèi)螺紋，桿體的另一端通過摩擦焊接的方式與外螺紋接頭的過渡圓柱段連接，外螺紋接頭的另一端設(shè)有用于連接鉆桿的外螺紋，在桿體中間段的部分外圓上設(shè)有耐磨帶，所述內(nèi)螺紋接頭過渡圓柱段的直徑與桿體的直徑相同，所述外螺紋接頭過渡圓柱段的直徑與桿體的直徑相同，所述耐磨帶的長(zhǎng)度占桿體長(zhǎng)度的2／3。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)螺紋接頭大徑段的直徑與所述外螺紋接頭大徑段的直徑相同。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)螺紋接頭上內(nèi)螺紋的錐度與所述外螺紋接頭的錐度相同。

進(jìn)一步地，在桿體中間段的部分外圓上設(shè)有耐磨帶，所述耐磨帶的長(zhǎng)度占桿體長(zhǎng)度的2／3。

進(jìn)一步地，所述桿體的整體為圓柱狀結(jié)構(gòu)，桿體采用金屬材料制成，所述桿體為實(shí)心桿體或中空桿體中的作意一種。

進(jìn)一步地，所述內(nèi)螺紋接頭和外螺紋接頭是由金屬材料制成。

上述高強(qiáng)度摩擦焊加重鉆桿的摩擦焊接方法，包括以下步驟：

（1）將內(nèi)螺紋接頭、桿體、外螺紋接頭要進(jìn)行焊接的端成進(jìn)行片面，保證其端面干凈無雜質(zhì)；

（2）將桿體徑向固定，采用摩擦焊接的方式將內(nèi)螺紋接頭、外螺紋接頭與桿體進(jìn)行焊接，焊接時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)內(nèi)螺紋接頭、外螺紋接頭，并對(duì)桿體施加軸向推力，調(diào)整頂鍛力為：1583±25PSI，轉(zhuǎn)速為：605±25r/min，飛輪配重：5500（A輪）+7500（B輪）+7500（B輪），通過對(duì)頂鍛力和轉(zhuǎn)速使材料發(fā)生塑性變形與流動(dòng)，并產(chǎn)生鉆桿摩擦焊接時(shí)所需的能量，進(jìn)而將桿體與內(nèi)螺紋接頭、外螺紋接頭焊接成整體鉆桿；

（3）將步驟（2）焊接好的鉆桿進(jìn)行退火+回火處理，退火保溫溫度為730℃，保溫時(shí)間600秒，回火保溫溫度為710℃，保溫時(shí)間660秒；

（4）對(duì)焊接好的鉆桿的焊縫行車飛邊、打磨、超聲波探傷以及進(jìn)行力學(xué)性能檢測(cè)。