一種鋁合金鉆桿及其鉆桿鋼接頭的制作方法
【專利摘要】一種鋁合金鉆桿及其鉆桿鋼接頭，包括管體，管體的端部加工有外螺紋，其特征在于：管體外壁的端部設(shè)置有沿軸線方向由外向內(nèi)直徑依次增大的第一密封面、第二密封面和第三密封面；第一密封面、第二密封面和第三密封面的錐度相同，均為1:15～1:17；外螺紋設(shè)置于第一密封面和第二密封面之間；第二密封面和第三密封面之間的鉆桿管體上加工有環(huán)形止退臺(tái)。本實(shí)用新型的有益效果是：通過多個(gè)密封面增大鉆桿與鋼接頭裝配時(shí)的結(jié)合面積，從而起到提升密封性的作用。在熱裝配時(shí)通過環(huán)形止退臺(tái)和環(huán)形止退槽的卡合，限制了鉆桿與鋼接頭的相對(duì)位移，因此當(dāng)發(fā)生停鉆時(shí)能夠有效防止倒扣現(xiàn)象發(fā)生，從而確保鉆桿的完整性和鉆探的順利進(jìn)行。
【專利說明】一種鋁合金鉆桿及其鉆桿鋼接頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于石油鉆采設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金鉆桿及其鉆桿鋼接頭。

【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金鉆桿因?yàn)榫哂匈|(zhì)輕、比強(qiáng)度高、撓性好等優(yōu)點(diǎn)已經(jīng)在石油天然氣開采和地質(zhì)勘探方面重點(diǎn)應(yīng)用。鉆桿與鉆桿的連接主要依靠鋼接頭連接，即通過對(duì)桿體端部及鋼接頭端部加工相適配的內(nèi)外螺紋從而連接成完整的一套鉆具。
[0003]在鉆井過程中，鉆桿不僅要承受自身的重力，還同時(shí)承受鉆機(jī)產(chǎn)生的扭力。在復(fù)雜的地下及受力環(huán)境下，極易因操作不當(dāng)或地質(zhì)條件的惡劣發(fā)生停鉆的意外情況。由于金屬的彈性作用使然，在下鉆時(shí)鉆桿會(huì)積累一定的扭曲變形，當(dāng)發(fā)生停鉆時(shí)鉆桿會(huì)反轉(zhuǎn)以便恢復(fù)原狀從而導(dǎo)致螺紋連接部位發(fā)生倒扣現(xiàn)象(即螺紋連接松動(dòng))。假若此類情況多次出現(xiàn)，勢必會(huì)使螺紋連接部位松動(dòng)因?yàn)楦訃?yán)重的事故。而螺紋連接松動(dòng)同時(shí)會(huì)造成密封性變差，從而卷入細(xì)小顆粒和鉆井液等物質(zhì)加劇對(duì)螺紋及鉆桿內(nèi)部的磨損，進(jìn)而引發(fā)鉆桿報(bào)廢。
[0004]由于目前我國多處油田鉆井屬于超深井、大位移井及水平井，需要投入更多的時(shí)間和財(cái)物，因此對(duì)鉆桿的要求必然更高，鉆桿連接問題必將成為新型鉆桿研發(fā)的重點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鋁合金鉆桿及其鉆桿鋼接頭，既能防止倒扣又能提高密封性能。
[0006]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種鋁合金鉆桿，包括管體，管體的端部加工有外螺紋，管體外壁的端部設(shè)置有沿軸線方向由外向內(nèi)直徑依次增大的第一密封面、第二密封面和第三密封面；第一密封面、第二密封面和第三密封面的錐度相同，均為1:15?1:17 ;外螺紋設(shè)置于第一密封面和第二密封面之間；第二密封面和第三密封面之間的鉆桿管體上加工有環(huán)形止退臺(tái)。
[0007]優(yōu)選的，環(huán)形止退臺(tái)的錐度為1:16。
[0008]優(yōu)選的，管體的第一密封面、第二密封面和第三密封面的錐度均為1:16。
[0009]優(yōu)選的，外螺紋為梯形螺紋。
[0010]還公開了一種連接鉆桿的鋼接頭，其端部加工有內(nèi)螺紋，其內(nèi)壁的端部設(shè)置有沿軸線方向由外向內(nèi)直徑依次減小的第三密封面、第二密封面和第一密封面；第三密封面、第二密封面和第一密封面的錐度相同，均為1:15?1:17 ;內(nèi)螺紋設(shè)置于第一密封面和第二密封面之間；第二密封面和第三密封面之間的鉆桿鋼接頭內(nèi)壁上加工有環(huán)形止退槽。
[0011]優(yōu)選的，環(huán)形止退槽的錐度為1:16。
[0012]優(yōu)選的，鋼接頭的第三密封面、第二密封面和第一密封面的錐度均為1:16。
[0013]優(yōu)選的，內(nèi)螺紋為梯形螺紋。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:通過多個(gè)密封面增大鉆桿與鋼接頭裝配時(shí)的結(jié)合面積，從而起到提升密封性的作用。在熱裝配時(shí)通過環(huán)形止退臺(tái)和環(huán)形止退槽的卡合，限制了鉆桿與鋼接頭的相對(duì)位移，因此當(dāng)發(fā)生停鉆時(shí)能夠有效防止倒扣現(xiàn)象發(fā)生，從而確保鉆桿的完整性和鉆探的順利進(jìn)行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型中管體的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型中鋼接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是管體與鋼接頭的裝配圖。
[0018]圖中標(biāo)記為:
[0019]I管體；2外螺紋；3第一密封面；4第二密封面；5第三密封面；6環(huán)形止退臺(tái)；7鋼接頭；8內(nèi)螺紋；9第一密封面；10第二密封面；11第三密封面；12環(huán)形止退槽。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述:
[0021]如圖1所示，一種鋁合金鉆桿，包括管體1，在管體I的端部加工有外螺紋2，外螺紋2的類型為梯形螺紋。在管體I的端部還加工有第一密封面3、第二密封面4和第三密封面5，第一密封面3、第二密封面4和第三密封面5均沿管體I的軸線方向由外向內(nèi)依次排列，其直徑也由小變大。外螺紋2設(shè)置在第一密封面3和第二密封面4之間。在第二密封面4和第三密封面5之間的管體外壁上還加工有環(huán)形止退臺(tái)6。管體上的三個(gè)密封面和環(huán)形止退臺(tái)6的錐度均為1:16。
[0022]與鉆桿相適配的是一種鋼接頭，如圖2所示，其端部加工有梯形的內(nèi)螺紋8。在鋼接頭的內(nèi)壁上依次沿其軸線由外向內(nèi)加工有第三密封面11、第二密封面10和第一密封面9，三個(gè)密封面的直徑依次減小。內(nèi)螺紋設(shè)置在第一密封面9和第二密封面10之間。并在第二密封面10和第三密封面11之間的鋼接頭內(nèi)壁上加工有環(huán)形止退槽12。鋼接頭端部的三個(gè)密封面和環(huán)形止退槽12的錐度也均為1:16。由此配合鉆桿端部的實(shí)現(xiàn)裝配結(jié)合。
[0023]本實(shí)用新型工作原理和工作過程如下:
[0024]如圖3所示，在裝配時(shí)采用熱裝配方式，即將鋼接頭進(jìn)行加熱使其膨脹，因此其內(nèi)徑變大。然后將管體I的端部擰入鋼接頭中，環(huán)形止退臺(tái)6與環(huán)形止退槽12對(duì)齊。待鋼接頭的溫度逐漸恢復(fù)常溫，其內(nèi)徑縮小，從而使外螺紋2和內(nèi)螺紋8緊密配合，同時(shí)6個(gè)密封面也相互接觸并緊密結(jié)合，環(huán)形止退臺(tái)6恰好卡在環(huán)形止退槽12中。此時(shí)環(huán)形止退槽12的端面限制了環(huán)形止退臺(tái)6的移動(dòng)，因此不會(huì)發(fā)生鉆桿與鋼接頭相對(duì)移動(dòng)的現(xiàn)象，保證了其連接強(qiáng)度。同時(shí)6個(gè)密封面的緊密貼合也保證了密封性能，提升了鉆具的整體性能。
[0025]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種鋁合金鉆桿，包括管體，管體的端部加工有外螺紋，其特征在于:管體外壁的端部設(shè)置有沿軸線方向由外向內(nèi)直徑依次增大的第一密封面、第二密封面和第三密封面；第一密封面、第二密封面和第三密封面的錐度相同，均為1:15?1:17 ;外螺紋設(shè)置于第一密封面和第二密封面之間；第二密封面和第三密封面之間的鉆桿管體上加工有環(huán)形止退臺(tái)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁合金鉆桿，其特征在于:環(huán)形止退臺(tái)的錐度為1:16。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種鋁合金鉆桿，其特征在于:第一密封面、第二密封面和第三密封面的錐度均為1:16。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種鋁合金鉆桿，其特征在于:外螺紋為梯形螺紋。
5.一種鉆桿鋼接頭，其端部加工有內(nèi)螺紋，其特征在于:其內(nèi)壁的端部設(shè)置有沿軸線方向由外向內(nèi)直徑依次減小的第三密封面、第二密封面和第一密封面；第三密封面、第二密封面和第一密封面的錐度相同，均為1:15?1:17 ;內(nèi)螺紋設(shè)置于第一密封面和第二密封面之間；第二密封面和第三密封面之間的鉆桿鋼接頭內(nèi)壁上加工有環(huán)形止退槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種鉆桿鋼接頭，其特征在于:環(huán)形止退槽的錐度為1:16。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種鉆桿鋼接頭，其特征在于:第三密封面、第二密封面和第一密封面的錐度均為1:16。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種鉆桿鋼接頭，其特征在于:內(nèi)螺紋為梯形螺紋。
【文檔編號(hào)】E21B17/00GK204082025SQ201420540711
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月20日
【發(fā)明者】石奇, 石靜, 龐佃軍, 王德勝, 龐云倫, 時(shí)超 申請(qǐng)人:淄博通光都金屬科技有限公司