CN108331536A - 一种新型抗扭小钻铤接头 - Google Patents

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冯硕
余涵
罗少锋
陈永锋
张帅
冯彬
陈辉
许广强
于游洋
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Abstract

本发明公开了一种新型抗扭小钻铤接头，包括连接套，连接套上端内部设置上部接头，连接套下端内部设置下部接头，上部接头和下部接头之间通过花键和花键槽连接，接触面设置第一密封圈；连接套和上部接头通过螺纹连接，接触面设置第二密封圈；连接套和下部接头通过螺纹连接，接触面设置第三密封圈。本发明扭矩传递和拉压力传递分开，使螺纹连接部分不再同时承受扭矩和拉压力，增强管柱的抗扭强度和抗拉强度，达到作业要求，延长工具使用寿命；可满足在打捞落鱼过程中管柱正转和反转的作业要求，避免在作业过程中出现由于管柱转动而使得钻铤螺纹倒扣的问题出现，减少井下事故发生。

Description

一种新型抗扭小钻铤接头
技术领域
本发明涉及石油天然气钻修井技术领域，更具体的说，是涉及一种新型抗扭小钻铤接头。
背景技术
随着注水注聚驱替开发战略在渤海油田的深入推进，中心管垢卡日趋严重，严重影响油田的正常生产和经济效益。目前小尺寸防砂管柱内垢卡中心管柱的主要打捞方式为震击倒扣打捞，打捞的钻具组合主要分为2类：①ф79mm正扣钻铤+正扣打捞工具，钻铤接头上扣扭矩最大仅为4KN.m，因而可承受倒扣扭矩较小，更多依赖于震击解卡，成功率低。②ф79mm反扣钻铤+反扣打捞工具，可在钻铤最大抗扭范围内(＜11KN.m)进行倒扣打捞，若倒扣不成功则需脱手，成功率较低，经常出现脱手失败导致打捞工具及钻具落井事故。
石油钻铤接头在钻修井过程中须同时承受内外压、动载、轴向载荷、弯曲载荷及扭矩等复杂载荷作用。通过长期的钻修井实践表明，钻铤接头螺纹部位截面形状变化、应力集中严重，同时也会出现较高的交变应力，是受力最危险的部位，极易出现疲劳断裂，在作业过程中，极易出现接头刺漏、涨扣、脱扣和断裂等井下事故。因此，降低钻铤接头螺纹连接部位的应力集中，是解决钻铤失效的根本途径。
目前，为了改善钻铤螺纹的抗疲劳性能，多采用在靠近外螺纹台肩处和内螺纹根部加工应力分散槽的方法。此方法仍存在弊端：一是加工应力分散槽会加剧应力集中；二是加工应力分散槽的钻铤一旦螺纹损坏需要修复，至少要切去一段距离的螺纹，钻铤材料浪费相当大，并且进一步缩短了钻铤使用寿命。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种新型石油修井接头，即一种新型抗扭小钻铤接头，扭矩传递和拉压力传递分开，使螺纹连接部分不再同时承受扭矩和拉压力，增强管柱的抗扭强度和抗拉强度，达到作业要求，延长工具使用寿命；可满足在打捞落鱼过程中管柱正转和反转的作业要求，避免在作业过程中出现由于管柱转动而使得钻铤螺纹倒扣的问题出现，减少井下事故发生。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种新型抗扭小钻铤接头，包括连接套，所述连接套上端内部设置有上部接头，所述连接套下端内部设置有下部接头，所述上部接头和下部接头之间通过花键和花键槽连接，所述上部接头和下部接头的接触面设置有第一密封圈；所述连接套和上部接头通过螺纹连接，所述连接套和上部接头的接触面设置有第二密封圈；所述连接套和下部接头通过螺纹连接，所述连接套和下部接头的接触面设置有第三密封圈。
所述连接套下端沿圆周均匀设置有堵头，所述连接套上下两端均设置有内螺纹。
所述上部接头外表面设置有三段台阶，上部台阶设置有外螺纹和第二密封圈槽，中部台阶沿圆周设置有花键，下部台阶设置有第一密封圈槽。
所述下部接头上端内表面设置有两段台阶，上部台阶沿圆周设置有花键槽，所述下部接头外表面设置有第三密封圈槽和外螺纹。
所述上部接头的花键和下部接头的花键槽一一对应，且有一组花键和花键槽的尺寸大于其余组花键和花键槽的尺寸。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
(1)本发明中上部接头和下部接头通过花键和花键槽连接，满足在打捞落鱼过程中管柱既可正转也可反转的作业要求，可避免在作业过程中出现由于钻铤螺纹倒扣导致工具落井的事故，避免倒扣问题，提高了作业成功率和安全性。
(2)本发明中连接套与上部接头、下部接头之间通过螺纹连接，花键和花键槽连接方式承受较大扭矩，可以将扭矩传递和拉压力传递分开，使螺纹连接部分不再同时承受扭矩和拉压力，只承受拉压力，延长工具使用寿命。
附图说明
图1是本发明新型抗扭小钻铤接头示意图；
图2是图1中A-A剖视图。
附图标记:1上部接头；2连接套；3下部接头；4第一密封圈；
5第二密封圈；6第三密封圈；7堵头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述。
如图1和图2所示，本发明的新型抗扭小钻铤接头，包括连接套2，所述连接套2上端内部设置有上部接头1，所述连接套2下端内部设置有下部接头3。所述上部接头1和下部接头3之间通过花键和花键槽连接，可保证上部接头1和下部接头3不发生相对转动，且可承受较大扭矩，保证连接螺纹不再承受外部扭矩，所述上部接头1和下部接头3的接触面设置有第一密封圈4，保证密封。所述连接套2和上部接头1通过螺纹连接，可承受拉压力，所述连接套2和上部接头1的接触面设置有第二密封圈5，保证密封。所述连接套2和下部接头3通过螺纹连接，可承受拉压力，所述连接套2和下部接头3的接触面设置有第三密封圈6，保证密封。
所述连接套2下端沿圆周均匀设置有堵头7，所述连接套2上下两端均设置有内螺纹。所述上部接头1外表面设置有三段台阶，上部台阶设置有外螺纹和若干第二密封圈槽，中部台阶沿圆周设置有若干花键，下部台阶设置有若干第一密封圈槽。所述下部接头3上端内表面设置有两段台阶，上部台阶沿圆周设置有若干花键槽，所述下部接头3外表面设置有若干第三密封圈槽和外螺纹。所述上部接头1的若干花键和下部接头3的若干花键槽一一对应，其中有一组花键和花键槽的尺寸大于其余组花键和花键槽的尺寸。
本发明主要在打捞作业过程使用。现场作业过程中，本发明连接打捞工具下入井内，捞住落鱼后上提钻具，钻铤接头及连接螺纹主要承受拉压力；当在打捞落鱼过程中遇卡且解卡无效时，需要进行倒扣、脱手等转动作业，此时钻铤接头主要承受外部扭矩，这部分扭矩主要通过花键承受，这就实现了扭矩传递和拉力传递分离，且避免出现钻铤螺纹在转动过程中脱扣的问题，有效提高了打捞作业成功率和安全性。
尽管上面结合附图对本发明的功能及工作过程进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体功能和工作过程，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种新型抗扭小钻铤接头，其特征在于，包括连接套(2)，所述连接套(2)上端内部设置有上部接头(1)，所述连接套(2)下端内部设置有下部接头(3)，所述上部接头(1)和下部接头(3)之间通过花键和花键槽连接，所述上部接头(1)和下部接头(3)的接触面设置有第一密封圈(4)；所述连接套(2)和上部接头(1)通过螺纹连接，所述连接套(2)和上部接头(1)的接触面设置有第二密封圈(5)；所述连接套(2)和下部接头(3)通过螺纹连接，所述连接套(2)和下部接头(3)的接触面设置有第三密封圈(6)。
2.根据权利要求1所述的新型抗扭小钻铤接头，其特征在于，所述连接套(2)下端沿圆周均匀设置有堵头(7)，所述连接套(2)上下两端均设置有内螺纹。
3.根据权利要求1所述的新型抗扭小钻铤接头，其特征在于，所述上部接头(1)外表面设置有三段台阶，上部台阶设置有外螺纹和第二密封圈槽，中部台阶沿圆周设置有花键，下部台阶设置有第一密封圈槽。
4.根据权利要求1所述的新型抗扭小钻铤接头，其特征在于，所述下部接头(3)上端内表面设置有两段台阶，上部台阶沿圆周设置有花键槽，所述下部接头外表面设置有第三密封圈槽和外螺纹。
5.根据权利要求1所述的新型抗扭小钻铤接头，其特征在于，所述上部接头(1)的花键和下部接头(3)的花键槽一一对应，且有一组花键和花键槽的尺寸大于其余组花键和花键槽的尺寸。
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