一種抗粘扣鉆具螺紋接頭制造技術

本實用新型專利技術涉及一種抗粘扣鉆具螺紋接頭，內螺紋接頭的內螺紋段與外螺紋接頭的外螺紋段的錐度比為1:4?1:8；外螺紋接頭第一圓柱段與內螺紋接頭第一圓柱段間為間隙配合；外螺紋接頭第二圓柱段與內螺紋接頭第二圓柱段間為間隙配合；內螺紋接頭第一圓錐段和外螺紋接頭圓錐段表面為過盈配合，過盈量為0.05?0.20mm之間；外螺紋接頭圓錐段有潤滑槽，外螺紋接頭的圓錐段的鼻端圓弧倒角半徑的值為R1.5；優點是：該螺紋接頭不僅適用于常規工況的鉆井作業，也適用于需要大扭矩的超深井、超長水平井、大位移井、長距離定向穿越等復雜工況井。

Anti sticking drill tool threaded joint

The utility model relates to an anti galling screw thread joint, internal thread joint internal thread and external thread joint external thread section of the taper ratio of 1:4 1:8; external thread joint first cylindrical section and the inner screw thread joint between the first cylindrical section clearance; external thread joint second cylindrical section with internal thread the joint second cylindrical section in clearance fit; internal thread joint first conical section and external thread joint conical section surface is fit, the amount of interference between the 0.05 0.20mm; external thread joint conical section with a lubrication groove, external thread joint conical nose arc chamfer radius is R1.5; advantages is that the thread is not only suitable for the conventional drilling conditions, also is applicable for large torque of the ultra deep wells, ultra long horizontal wells, large displacement wells, long distance directional through complicated wells.

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及鉆具領域，具體涉及一種抗粘扣鉆具螺紋接頭。
技術介紹
鉆具是石油天然氣勘探與開發中的重要工具，是鉆柱系統的重要組成部分，各種鉆具，如鉆桿、加重鉆桿、鉆鋌、轉換接頭等，通過螺紋連接的方式，形成整根鉆柱。鉆柱不僅是鉆井液的循環通道，而且在鉆井中傳遞扭矩，承受拉壓，彎曲，扭轉以及振動、沖擊等多種載荷的復合作用。鉆柱在鉆井作業中的運動方式除了繞自身軸線自轉外，還常常以井眼軸線為軸線進行公轉，從而導致鉆具接頭與井壁或套管發生摩擦磨損，產生反轉運動，使鉆具螺紋存在松扣的風險。軟硬地層交錯引發的鉆頭的憋鉆會對鉆柱產生瞬時的反扭矩，使鉆具螺紋發生松扣。此外，因鉆頭破碎巖石的不均勻性導致鉆柱承受來自地層反作用力的縱向震動沖擊載荷，也使鉆柱螺紋接頭存在松扣的風險。事實上，鉆柱在鉆井作業過程中的松扣現象時有發生，從而導致鉆具螺紋接頭發生粘扣或脹扣失效。由于螺紋連接的松扣，扭矩臺肩面的接觸壓力降低，從而導致鉆具螺紋扭矩臺肩面的刺漏失效。此外，由于螺紋連接的松扣，相互嚙合的螺紋連接的應力發生變化，出現局部的高應力區域，使螺紋連接發生疲勞失效，導致外螺紋接頭的刺漏或斷裂。上述的這些失效在公開報道的文獻資料里有大量的記載。鉆具螺紋接頭發生松扣的原因主要有以下幾方面的因素：（1）鉆具螺紋接頭承受的如上所述的復雜的載荷工況；（2）在上扣操作中，上扣扭矩低于接頭承受的扭矩值；（3）目前鉆具螺紋接頭的自身結構。目前普遍所用的單扭矩臺肩鉆具螺紋接頭，采用的是粗牙螺紋。在扭矩臺肩接觸之前，上扣扭矩值很小，當扭矩臺肩接觸后，扭矩值迅速飆升到設定的上扣扭矩值，如圖1所示。也就是說，當震動或瞬時的反扭矩等其他因素導致相互嚙合的接頭臺肩面發生微小的反向位移時，螺紋接頭的扭矩值會迅速下降，尤其是已有一定磨損后的螺紋接頭。
技術實現思路
為解決現有技術的不足，本技術提供一種抗粘扣鉆具螺紋接頭。本技術的技術方案是：一種抗粘扣鉆具螺紋接頭，包括內螺紋接頭和外螺紋接頭，所述的內螺紋接頭包括扭矩臺肩面、第一圓柱段、內螺紋段、第二圓柱段、第一圓錐段、第二圓錐段，所述的外螺紋接頭包括扭矩臺肩面、第一圓柱段、外螺紋段、第二圓柱段、圓錐段，所述內螺紋接頭的內螺紋段與外螺紋接頭的外螺紋段的錐度比為1:4-1:8；所述外螺紋接頭第一圓柱段與內螺紋接頭第一圓柱段間為間隙配合；所述外螺紋接頭第二圓柱段與內螺紋接頭第二圓柱段間為間隙配合；所述內螺紋接頭第一圓錐段和外螺紋接頭圓錐段表面為過盈配合，過盈量為0.05-0.20mm之間；所述外螺紋接頭圓錐段有潤滑槽，所述外螺紋接頭的圓錐段的鼻端圓弧倒角半徑的值為R1.5。所述為外螺紋接頭的圓錐段與內螺紋接頭的第一圓錐段的錐度為1:16。所述的外螺紋接頭的圓錐段的長度為12mm。內螺紋接頭的第一圓錐段長度為13mm。所述內螺紋接頭的第二圓錐段的錐度為1:3。所述的潤滑槽的寬度為3-5mm，深度為0.3-0.5mm。本技術的有益效果是：該螺紋接頭不僅適用于常規工況的鉆井作業，也適用于需要大扭矩的超深井、超長水平井、大位移井、長距離定向穿越等復雜工況井，本專利技術的內、外螺紋接頭上扣后的抗扭強度比同規格的API螺紋接頭提高15%以上，所述的內、外螺紋接頭為單扭矩臺肩設計，加工成本和精度低于雙臺肩鉆具螺紋接頭，維修方便。附圖說明圖1為本技術的結構示意圖。圖2為本技術的外螺紋接頭鼻端放大圖。其中：1為外螺紋接頭、11為扭矩臺肩面、12為第一圓柱段、13為外螺紋段、14為第二圓柱段、15為圓錐段、16為潤滑槽、17為鼻端圓弧倒角半徑、2為內螺紋接頭、21為扭矩臺肩面、22為第一圓柱段、23為內螺紋段、24為第二圓柱段、25為第一圓錐段、26為第二圓錐段。具體實施方式下面結合附圖對本技術作進一步說明。一種抗粘扣鉆具螺紋接頭，包括內螺紋接頭2和外螺紋接頭1，其特征在于：所述的內螺紋接頭2包括扭矩臺肩面21、第一圓柱段22、內螺紋段23、第二圓柱段24、第一圓錐段25、第二圓錐段26，所述的外螺紋接頭1包括扭矩臺肩面11、第一圓柱段12、外螺紋段13、第二圓柱段14、圓錐段15，所述內螺紋接頭2的內螺紋段23與外螺紋接頭1的外螺紋段13的錐度比為1:4-1:8；所述外螺紋接頭1第一圓柱段12與內螺紋接頭2第一圓柱段22間為間隙配合；所述外螺紋接頭1第二圓柱段14與內螺紋接頭2第二圓柱段24間為間隙配合；所述內螺紋接頭2第一圓錐段25和外螺紋接頭1圓錐段15表面為過盈配合，過盈量為0.05-0.20mm之間；所述外螺紋接頭1圓錐段15有潤滑槽16，所述外螺紋接頭1的圓錐段15的鼻端圓弧倒角半徑17的值為R1.5。所述為外螺紋接頭1的圓錐段15與內螺紋接頭2的第一圓錐段25的錐度為1:16。所述的外螺紋接頭1的圓錐段15的長度為12mm。內螺紋接頭2的第一圓錐段2）長度為13mm。所述內螺紋接頭2的第二圓錐段26的錐度為1:3。所述的潤滑槽16的寬度為3-5mm，深度為0.3-0.5mm。采用以上實施參數，內、外螺紋接頭在上扣時，外螺紋的圓錐段外表面與內螺紋的圓錐段內表面接觸，形成過盈配合，增加上扣扭矩。隨著螺紋的旋合，外螺紋的圓錐段外表面與內螺紋的圓錐段內表面的接觸面增加，上扣扭矩逐漸增大，隨后，內外螺紋接頭的扭矩臺肩面和接觸，當扭矩值達到預設值，完成上扣。采用以上實施參數，內、外螺紋接頭在上扣后，外螺紋的圓錐段外表面與內螺紋的圓錐段內表面的接觸面間的過盈配合將產生徑向力，產生彈性變形能，使卸扣扭矩增加，有效的降低鉆桿接頭在使用過程中產生“二次上扣“的風險。以52 S135 NC50鉆桿接頭為例，采用以上實施參數，經試驗，本專利技術的內、外螺紋接頭在上扣后的抗扭強度比同規格的NC50 API螺紋接頭提高20%。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種抗粘扣鉆具螺紋接頭，包括內螺紋接頭（2）和外螺紋接頭（1），其特征在于：所述的內螺紋接頭（2）包括扭矩臺肩面（21）、第一圓柱段（22）、內螺紋段（23）、第二圓柱段（24）、第一圓錐段（25）、第二圓錐段（26），所述的外螺紋接頭（1）包括扭矩臺肩面（11）、第一圓柱段（12）、外螺紋段（13）、第二圓柱段（14）、圓錐段（15），所述內螺紋接頭（2）的內螺紋段（23）與外螺紋接頭（1）的外螺紋段（13）的錐度比為1:4?1:8；所述外螺紋接頭（1）第一圓柱段（12）與內螺紋接頭（2）第一圓柱段（22）間為間隙配合；所述外螺紋接頭（1）第二圓柱段（14）與內螺紋接頭（2）第二圓柱段（24）間為間隙配合；所述內螺紋接頭（2）第一圓錐段（25）和外螺紋接頭（1）圓錐段（15）表面為過盈配合，過盈量為0.05?0.20mm之間；所述外螺紋接頭（1）圓錐段（15）有潤滑槽（16），所述外螺紋接頭（1）的圓錐段（15）的鼻端圓弧倒角半徑（17）的值為R1.5。

【技術特征摘要】
1.一種抗粘扣鉆具螺紋接頭，包括內螺紋接頭（2）和外螺紋接頭（1），其特征在于：所述的內螺紋接頭（2）包括扭矩臺肩面（21）、第一圓柱段（22）、內螺紋段（23）、第二圓柱段（24）、第一圓錐段（25）、第二圓錐段（26），所述的外螺紋接頭（1）包括扭矩臺肩面（11）、第一圓柱段（12）、外螺紋段（13）、第二圓柱段（14）、圓錐段（15），所述內螺紋接頭（2）的內螺紋段（23）與外螺紋接頭（1）的外螺紋段（13）的錐度比為1:4-1:8；所述外螺紋接頭（1）第一圓柱段（12）與內螺紋接頭（2）第一圓柱段（22）間為間隙配合；所述外螺紋接頭（1）第二圓柱段（14）與內螺紋接頭（2）第二圓柱段（24）間為間隙配合；所述內螺紋接頭（2）第一圓錐段（25）和外螺紋接頭（1）圓錐段（15）表面為過盈配合，過盈量為0.05-0.20mm之間；所述外...

【專利技術屬性】
技術研發人員：劉永剛，張傳芳，楊瑩瑩，
申請(專利權)人：東營威瑪石油鉆具有限公司，
類型：新型
國別省市：山東;37