專利名稱：一種防脹扣鉆具接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于石油鉆探鉆井用設(shè)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(dān)井下各種工況下的載荷，具體地說，是一種防 脹扣鉆具接頭。
技術(shù)背景
鉆柱是石油鉆探鉆井用的重要設(shè)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(zhuǎn)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(zhuǎn)換接頭。目前國內(nèi)外鉆具接頭生產(chǎn)和訂貨的國際通用標(biāo)準(zhǔn)為均按照API Spec 7《旋轉(zhuǎn)鉆井鉆柱構(gòu)件規(guī)范》；國內(nèi)的主要有SY/T 6407《旋轉(zhuǎn)鉆井鉆柱構(gòu) 件規(guī)范》，SY/T 5290《石油鉆桿接頭》，SY/T 5200《鉆柱轉(zhuǎn)換接頭》，SY/T 6152《轉(zhuǎn)換接頭及光坯采購技術(shù)規(guī)定》等最新版標(biāo)準(zhǔn)。按上述標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鉆 具接頭可以滿足正常工況下的鉆井作業(yè)，以及保證按該標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的鉆具接頭 可以互換。但是API標(biāo)準(zhǔn)和石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是最低要求，符合API標(biāo)準(zhǔn)和石油 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的鉆具在作業(yè)過程中，出現(xiàn)了接頭脹扣現(xiàn)象，嚴(yán)重時導(dǎo)致脹扣后的 鉆具落井事故。解決這個問題的關(guān)鍵就是預(yù)防接頭脹扣，提高接頭抗脹扣性 能。
發(fā)明內(nèi)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(xiàn)的，包括外螺紋接頭l、斜臺肩2、螺紋3、
內(nèi)螺紋接頭4，外螺紋接頭1和內(nèi)螺紋接頭4通過螺紋3連接，外螺紋接頭l 和內(nèi)螺紋接頭4的螺紋大端設(shè)有斜臺肩2，螺紋連接后，斜臺肩2產(chǎn)生接觸應(yīng) 力并產(chǎn)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e在85。 60°之間。為降低外螺紋接頭l臺肩2處產(chǎn)生 過大的應(yīng)力集中，控制轉(zhuǎn)角處的圓角半徑I^3 8mm。
本實用新型的優(yōu)點在于
石油鉆具內(nèi)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(chǎn)生扭矩，當(dāng)扭矩超過抗扭強度后螺紋接頭發(fā)生變形，繼 續(xù)施加扭矩，內(nèi)螺紋接頭臺肩面將脹扣，進而可能引發(fā)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。


圖l為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2為斜臺肩2的剖面圖
具體實施方式
以下結(jié)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(nèi)螺紋接頭4， 外螺紋接頭1和內(nèi)螺紋接頭4通過螺紋3連接，外螺紋接頭1和內(nèi)螺紋接頭4 的螺紋大端設(shè)有斜臺肩2，螺紋連接后，斜臺肩2產(chǎn)生接觸應(yīng)力并產(chǎn)生扭矢巨， 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e在85。 60°之間。為降低外螺紋接頭 1臺肩2處產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中，控制轉(zhuǎn)角處的圓角半徑R二3 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(jīng)過鉆 具接頭螺紋連接而進入油氣井內(nèi)。在鉆桿外螺紋接頭1加工外螺紋3，在內(nèi)螺 紋接頭4加工內(nèi)螺紋3。先下入油氣井內(nèi)的鉆桿內(nèi)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l向下， 緩慢放入內(nèi)螺紋接頭5內(nèi)，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(xù)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(dāng)扭矩載荷小于接頭抗扭強度時，鉆桿接頭將正常 工作，當(dāng)扭矩載荷超過抗扭強度的一定范圍內(nèi)，由于斜臺肩2的向內(nèi)傾斜的 反作用力而避免內(nèi)螺紋接頭脹扣。
權(quán)利要求1、一種防脹扣鉆具接頭，包括外螺紋接頭(1)、斜臺肩(2)、螺紋(3)、內(nèi)螺紋接頭(4)，其特征在于外螺紋接頭(1)與內(nèi)螺紋接頭(4)通過螺紋(3)連接，外螺紋接頭(1)與內(nèi)螺紋接頭(4)的螺紋大端設(shè)有斜臺肩(2)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防脹扣鉆具接頭，其特征在于斜臺肩(2) 的角度e在85。 60°之間。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防脹扣鉆具接頭，其特征在于斜臺肩(2) 轉(zhuǎn)角處的圓角半徑R=3 8ram。
專利摘要一種用于傳遞鉆柱扭矩、密封鉆井液以及承擔(dān)井下各種工況下的防脹扣鉆具接頭，包括外螺紋接頭(1)、斜臺肩(2)、螺紋(3)、內(nèi)螺紋接頭(4)，其特征在于外螺紋接頭(1)與內(nèi)螺紋接頭(4)通過螺紋(3)連接，外螺紋接頭(1)與內(nèi)螺紋接頭(4)的螺紋大端設(shè)有斜臺肩(2)，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。
文檔編號E21B17/02GK201276983SQ20082012308
公開日2009年7月22日 申請日期2008年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月22日
發(fā)明者何世明, 馮少波, 強 盧, 呂拴錄, 平 周, 杰 周, 孫吉軍, 安文華, 康延軍, 賈華明, 軍 遲, 駱發(fā)前, 龔建文 申請人:中國石油天然氣股份有限公司