CN103711440A - 螺旋式加重钻杆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种螺旋式加重钻杆,它是一体化多节细长直管构件,包括分别设在两端的母接头段和公接头段,以及中间管、管体及过渡管。所述中间管外径大于管体外径,过渡管的小端外径比管体外径粗,大端外径等于母接头段或公接头段外径。所述母接头段和公接头段为外径尺寸相同的圆柱体,外壁均布3~5条与钻杆旋向一致的轴向右旋螺旋凹槽。本发明设在母接头段和公接头段外壁上的螺旋凹槽具有沟通作用,便于上下相联钻杆之间的沟通,达到各钻杆之间压力平衡的预期。另外,螺旋凹槽是通道,有利于井内泥浆顺序排出,为持续钻井作业创造条件,大大有利于用户提高钻井效率。本发明特别适合钻水平井和大位移井。
Description
技术领域
本发明涉及一种石油钻具,具体地讲,本发明涉及一种外设螺旋凹槽的加重钻杆。
背景技术
近百年来,石油是人类的主要能源之一,由于社会需求量很大,已探明蕴藏石油的陆地和浅海已普遍被过度开发,易开采的石油资源日渐枯竭,此危机严重影响现代人的生存和发展。各国为了得到更多的石油资源,常规做法除加大石油钻井深度外,就是寻求开发深海石油。随着钻井深度的增加,必然对石油钻杆提出更高强度要求,专为深海、深井设计的加重钻杆旨在提高强度,以满足钻深井对钻杆高抗扭要求。现有技术的加重钻杆主要从二个方面提高强度,首先是采用高强度材料制作杆体,另一方面是尽量加厚钻杆管壁,以提高抗扭能力。尽管现有技术的加重钻杆已广泛应用于深海、深井石油钻井,能够实现深海、深井钻探作业。但是,现有技术的加重钻杆钻井作业过程中时有卡钻问题发生。钻杆与钻铤结合的接头段是钻杆中最粗的一段圆柱体,钻井过程中接头段外壁与井壁接触配合,此状况形似堵塞结构。堵塞除增加摩擦力,还形成以钻杆为单元的分隔,各节钻杆之间一旦发生泥浆被堵就可能形成压差,钻杆之间压差过大会诱发卡钻问题,导致钻井不能正常进行,此问题严重制约用户钻井进度,增大钻井成本。
发明内容
本发明主要针对现有加重钻杆在钻进过程中易发生卡钻的问题,提出一种螺旋式加重钻杆。在钻杆接头段外壁均设浅表性螺旋凹槽,除不降低强度,也不影响钻杆装夹,最重要的是螺旋凹槽具有沟通作用,实现各节钻杆之间压力平衡,并有利于泥浆顺序排出。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
螺旋式加重钻杆,它是一体化多节细长直管构件,包括分别设在两端的母接头段和公接头段,以及中间管、管体及过渡管。所述中间管外径大于管体外径。所述过渡管的小端外径比管体外径粗,大端外径等于母接头段或公接头段外径。其改进之处在于:所述母接头段和公接头段为圆柱体,外壁均布3~5条与钻杆旋向一致的轴向右旋螺旋凹槽。
上述结构中,螺旋凹槽的横向截面为深H=3.0mm~6.0mm的弧形槽。
本发明与现有技术相比,具有以下积极效果:
1、在母接头段和公接头段外壁上外置螺旋凹槽,结构简单、制作容易;
2、母接头段和公接头段外壁上外置的螺旋凹槽,因深度较浅,不降低钻杆强度;
3、设在母接头段和公接头段外壁上的螺旋凹槽具有上下沟通作用,井内泥浆顺螺旋凹槽有序流动,达到钻杆之间压力平衡的目的,避免发生卡钻问题。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是图1A-A剖面示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例,对本发明作进一步说明。
图1所示的螺旋式加重钻杆,它是一体化多节细长直管构件,包括分别设在两端的母接头段1和公接头段5,以及中间管4、管体3及过渡管2。本实施例管体3外壁直径为127mm的螺旋式加重钻杆,位于中段的中间管4为加粗管,其外径为139.7mm,中间管4外径大于管体3外径12.7mm。所述过渡管2位于管体3与母接头段1或公接头段5之间,两端外径不等,其中的小端外径比管体3外径大3.2mm,大端外径是168.3mm,该尺寸等于母接头段1或公接头段5外径。所述母接头段1和公接头段5为外径尺寸相同的圆柱体,是钻杆最粗段,钻井过程中其外壁直接与井壁接触配合,为了减少钻杆母接头段1和公接头段5外壁与井壁的接触面积和摩擦力,本实施例在母接头段1和公接头段5外壁上,均布3条与钻杆旋向一致的轴向右旋螺旋凹槽1.1,该螺旋凹槽1.1横向截面为深H=4mm的弧形槽。设在母接头段1和公接头段5外壁上的浅表性螺旋凹槽1.1具有沟通作用,便于上下相联钻杆之间的沟通,易达到各钻杆之间压力平衡的预期。另外,螺旋凹槽1.1是通道,有利于井内泥浆顺序排出,为持续钻井作业创造了良好的条件,大大有利于用户提高钻井效率。
本发明设置螺旋凹槽1.1数量,主要依据母接头段1或公接头段5的外径确定,Φ130mm以下配置3条深H=3.0mm的弧形螺旋凹槽1.1,Φ130mm~Φ180mm配置4条深H=5.0mm的弧形螺旋凹槽1.1,Φ180mm以上则配置5条深H=6.0mm的弧形螺旋凹槽1.1。尽管不同规格的钻杆,配置螺旋凹槽1.1数量不等,但应用效果基本相同。
Claims (2)
1.一种螺旋式加重钻杆,它是一体化多节细长直管构件,包括分别设在两端的母接头段(1)和公接头段(5),以及中间管(4)、管体(3)及过渡管(2);所述中间管(4)外径大于管体(3)外径;所述过渡管(2)的小端外径比管体(3)外径粗,大端外径等于母接头段(1)或公接头段(5)外径;其特征在于:所述母接头段(1)和公接头段(5)为圆柱体,外壁均布3~5条与钻杆旋向一致的轴向右旋螺旋凹槽(1.1)。
2.根据权利要求2所述的螺旋式加重钻杆,其特征在于:所述螺旋凹槽(1.1)的横向截面为深H=3.0~6.0mm的弧形槽。
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