CN104018788A - 一种螺纹牙型的钻杆接头 - Google Patents

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余荣华
袁鹏斌
鲁喜宁
陈彪
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SHANGHAI HILONG DRILL PIPE CO Ltd
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SHANGHAI HAILONG PETROLEUM PIPE MATERIAL INSTITUTE
SHANGHAI HILONG DRILL PIPE CO Ltd
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Abstract

本发明涉及在石油天然气钻采过程中使用的钻杆接头，特别是一种螺纹牙型的钻杆接头。它包括外螺纹接头和内螺纹接头，所述的外螺纹接头和内螺纹接头沿轴向具有相同锥度的螺纹，其特征在于：所述的外螺纹接头的螺纹牙型和内螺纹接头的螺纹牙型都为变形梯形，所述的外螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角为30°～75°、第二牙侧角为0°～-30°、螺纹锥度为1：6～1：32、螺距≥6.35mm，所述的内螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角为30°～75°、第二牙侧角为0°～-30°、螺纹锥度为1：6～1：32、螺距≥6.35mm。它可以用来提高钻杆接头的抗扭性能、快速上扣、提高耐磨性、提高抗疲劳性能。

Description

一种螺纹牙型的钻杆接头
技术领域
本发明涉及在石油天然气钻采过程中使用的钻杆接头，特别是一种螺纹牙型的钻杆接头。
背景技术
在石油天然气钻采过程中钻杆在不同井段要长时间承受拉伸、压缩、弯曲、内压、外压和热循环等复合应力的作用。钻杆螺纹连接部位是最薄弱的环节，由于钻杆接头工作环境恶劣，受力情况复杂，非常容易发生螺纹根部断裂、腐蚀、螺纹刺漏等问题。
目前使用的钻杆接头大多数是API标准钻杆接头，普通API钻杆接头螺纹的螺纹锥度均为1：6，螺纹为三角圆螺纹，螺距为6.35mm。普通API钻杆接头螺纹根本应力集中、缺口效应严重、螺纹疲劳敏感系数高，这样容易产生疲劳或脆性断裂。普通API钻杆接头螺纹的抗扭强度、弯曲疲劳寿命不足难以满足超深井、大位移井的钻采开发要求。其他新型特殊性能的钻杆接头在接头的结构和螺纹牙型上做了部分的改变，为提高钻杆接头的扭矩接头多采用双台肩的形式，螺纹牙型上做了部分的改变，但都是以三角圆螺纹为基础的螺纹牙型。梯形螺纹与三角螺纹相比具有传递扭矩大、抗扭能力强的特点，油套管一般采用偏梯形螺纹，但目前石油钻杆螺纹没有梯形及改变性的梯形螺纹。
发明内容
本发明的目的在于提供一种螺纹牙型的钻杆接头，主要解决上述现有技术所存在的技术问题，它可以用来提高钻杆接头的抗扭性能、快速上扣、提高耐磨性、提高抗疲劳性能。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是：
一种螺纹牙型的钻杆接头，包括外螺纹接头和内螺纹接头，所述的外螺纹接头和内螺纹接头沿轴向具有相同锥度的螺纹，其特征在于：所述的外螺纹接头的螺纹牙型和内螺纹接头的螺纹牙型都为变形梯形，所述的外螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角为30°～75°、第二牙侧角为0°～-30°、螺纹锥度为1：6～1：32、螺距≥6.35mm，所述的内螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角为30°～75°、第二牙侧角为0°～-30°、螺纹锥度为1：6～1：32、螺距≥6.35mm。
所述的螺纹牙型的钻杆接头，其特征在于：所述的外螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角等于内螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角、外螺纹接头螺纹牙型的第二牙侧角等于内螺纹接头螺纹牙型的第二牙侧角。
本发明的新型螺纹牙型的钻杆接头螺纹在抗扭强度、抗疲劳强度、上扣效率等方面都有很大提高。其主要的优点有：
1）抗扭强度高，双台肩钻杆接头采用本发明设计的螺纹结构将比普通双台肩钻杆接头抗扭强度高10%～70%，比普通API钻杆接头抗扭强度提高了10%～150%。
2）提高了钻杆接头与钻杆管体抗扭能力之比，这样可缩小接头外径或增大接头水眼内径，提高钻杆的水力学特性。
3）提高接头的耐磨寿命。接头抗扭能力的提高可以使得钻杆接头外径磨损量比API接头更大才降级使用。
4）减少上卸扣时间，提高钻井工作效率。钻井作业过程中，采用大螺距的螺纹接头，可减少上下起钻时钻杆上卸扣作业时间，大大减少了非纯钻作业时间，提高了钻井工作效率。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
具体实施方式
如图1，本发明公开了一种螺纹牙型的钻杆接头，它包括外螺纹接头1和内螺纹接头2，外螺纹接头1和内螺纹接头2沿轴向具有相同锥度的螺纹，外螺纹接头1的螺纹牙型11和内螺纹接头2的螺纹牙型21都为变形梯形，外螺纹接头1螺纹牙型11的第一牙侧角12为30°～75°、第二牙侧角13为0°～-30°、螺纹锥度为1：6～1：32、螺距≥6.35mm，内螺纹接头2螺纹牙型21的第一牙侧角22为30°～75°、第二牙侧角23为0°～-30°、螺纹锥度为1：6～1：32、螺距≥6.35mm。外螺纹接头1螺纹牙型11的第一牙侧角12等于内螺纹接头2螺纹牙型21的第一牙侧角22，外螺纹接头1螺纹牙型11的第二牙侧角13等于内螺纹接头2螺纹牙型21的第二牙侧角23。
综上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰都应为本发明的技术范畴。

Claims (2)

1.一种螺纹牙型的钻杆接头，包括外螺纹接头和内螺纹接头，所述的外螺纹接头和内螺纹接头沿轴向具有相同锥度的螺纹，其特征在于：所述的外螺纹接头的螺纹牙型和内螺纹接头的螺纹牙型都为变形梯形，所述的外螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角为30°～75°、第二牙侧角为0°～-30°、螺纹锥度为1：6～1：32、螺距≥6.35mm，所述的内螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角为30°～75°、第二牙侧角为0°～-30°、螺纹锥度为1：6～1：32、螺距≥6.35mm。
2.根据权利要求1所述的螺纹牙型的钻杆接头，其特征在于：所述的外螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角等于内螺纹接头螺纹牙型的第一牙侧角、外螺纹接头螺纹牙型的第二牙侧角等于内螺纹接头螺纹牙型的第二牙侧角。
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