CN109555486A - 一种长寿命高强度大水眼钻杆装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，包括钻杆外螺纹接头、钻杆内螺纹接头和钻杆管体，所述钻杆管体与所述钻杆外螺纹接头之间以及所述钻杆管体与所述钻杆内螺纹接头之间均通过摩擦对焊的方式连接。本发明所提供的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，增加水眼直径，提高钻井效率、降低能耗；通过改进螺纹中径，增加螺纹齿底的剩余壁厚，提高螺纹的连接强度及性能；增加外螺纹接头长度，提高钻杆的使用次数，延长钻杆的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及钻杆设备技术领域，具体涉及一种长寿命高强度大水眼钻杆装置。
背景技术
随着石油天然气开采难度的不断加大，要求钻杆具有更优良的质量性能。同时，现代钻井技术对钻井速度与效率提升的要求也在不断增加，对泥浆循环速度提出了更高的要求，而API标准钻杆的技术性能和结构尺寸已不能满足钻井提速、提效的要求。因此，为达到高排量、高钻速、高强度、高寿命的要求，设计一种非API长寿命高强度大水眼钻杆结构，对于提高钻井效率、降低能耗，提升钻杆性能及使用寿命具有非常重要的意义。
发明内容
本发明的目的提供一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。
根据本发明的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，包括钻杆外螺纹接头、钻杆内螺纹接头和钻杆管体，所述钻杆管体与所述钻杆外螺纹接头之间以及所述钻杆管体与所述钻杆内螺纹接头之间均通过摩擦对焊的方式连接。
本发明所提供的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，增加水眼直径，提高钻井效率、降低能耗；通过改进螺纹中径，增加螺纹齿底的剩余壁厚，提高螺纹的连接强度及性能；增加外螺纹接头长度，提高钻杆的使用次数，延长钻杆的使用寿命。
在一些实施方式中，所述钻杆外螺纹接头的端部设有单台肩外螺纹，所述钻杆内螺纹接头的端部设有单台肩内螺纹，所述单台肩外螺纹和所述单台肩内螺纹均采用V-0.038R平顶圆底三角形牙型，所述单台肩外螺纹和所述单台肩内螺纹的锥度相等且均为1:4～1:8之间，所述单台肩外螺纹和单台肩内螺纹的螺距相等且均为4-6牙/英寸。
在一些实施方式中，所述钻杆外螺纹接头的横截面积内径为：80～90mm。
在一些实施方式中，所述钻杆管体的横截面积内径为：95～105mm。
在一些实施方式中，所述钻杆外螺纹接头和所述钻杆内螺纹接头的横截面最大外径相等且均为170～175mm。
在一些实施方式中，所述钻杆外螺纹接头和钻杆内螺纹接头的锥度相等且均为1：4～1：8。
在一些实施方式中，所述钻杆外螺纹接头和钻杆内螺纹接头的螺距相等且均为4～6牙/英寸。
在一些实施方式中，所述钻杆外螺纹接头的长度为420～440mm，所述钻杆内螺纹接头的长度为405～430mm。
在一些实施方式中，所述钻杆外螺纹接头的单台肩外螺纹和所述钻杆内螺纹接头的单台肩内螺纹的中径均为129～142mm。
在一些实施方式中，所述钻杆外螺纹接头、钻杆管体和内螺纹接头均采用母材强度大于或等于125000psi的钢材。采用此型号的刚才，使得整个钻杆的强度更硬，增加其使用寿命。
本发明的优点是：结构简单，设计合理，增加水眼直径，减少水马力损失，提高钻井效率、降低能耗；通过改进螺纹中径，增加螺纹齿底的剩余壁厚，提高螺纹的连接强度及整体性能；增加外螺纹接头长度，提高钻杆的使用次数，延长钻杆的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的一种实施方式的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置的结构示意图；
图2为本发明的一种实施方式的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置的外螺纹接头的结构示意图；
图3为本发明的一种实施方式的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置的内螺纹接头的结构示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图，对本发明进行进一步详细的说明。
如图1所示，一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，包括钻杆外螺纹接头(2)、钻杆内螺纹接头(5)和钻杆管体(3)，所述钻杆管体(3)与所述钻杆外螺纹接头(2)之间以及所述钻杆管体(3)与所述钻杆内螺纹接头(5)之间均通过摩擦对焊的方式连接。
摩擦对焊是指利用热塑性塑料之间相互摩擦所生成的摩擦热，使摩擦面受热熔融，经加压并冷却后，即可使其连接在一起的方法，焊接效率30～70％，一般动摩擦系数大的效率高。
本发明所提供的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，增加水眼直径，提高钻井效率、降低能耗；通过改进螺纹中径，增加螺纹齿底的剩余壁厚，提高螺纹的连接强度及性能；增加外螺纹接头长度，提高钻杆的使用次数，延长钻杆的使用寿命。
钻杆外螺纹接头(2)的端部设有单台肩外螺纹(1)，所述钻杆内螺纹接头(5)的端部设有单台肩内螺纹(6)，所述单台肩外螺纹(1)和所述单台肩内螺纹(6)均采用V-0.038R平顶圆底三角形牙型，所述单台肩外螺纹(1)和所述单台肩内螺纹(6)的锥度相等且均为1:4～1:8之间，所述单台肩外螺纹和单台肩内螺纹的螺距相等且均为4-6牙/英寸。
钻杆外螺纹接头(2)的横截面积内径为：80～90mm。
钻杆管体(3)的横截面积内径为：95～105mm。
钻杆外螺纹接头(2)和所述钻杆内螺纹接头(5)的横截面最大外径相等且均为170～175mm。
钻杆外螺纹接头(2)和钻杆内螺纹接头(5)的锥度相等且均为1：4～1：8。
钻杆外螺纹接头(2)和钻杆内螺纹接头(5)的螺距相等且均为4～6牙/英寸。
钻杆外螺纹接头(2)的长度为420～440mm，所述钻杆内螺纹接头(5)的长度为405～430mm。
钻杆外螺纹接头(2)的单台肩外螺纹(1)和所述钻杆内螺纹接头(5)的单台肩内螺纹(6)的中径均为129～142mm。
钻杆外螺纹接头(2)、钻杆管体(3)和内螺纹接头(5)均采用母材强度大于或等于125000psi的钢材。
实施例1
本实施例中一种长寿命高强度大水眼钻杆结构至少包括外螺纹接头(2)、内螺纹接头(5)和钻杆管体(3)，钻杆管体(3)与钻杆外螺纹接头(2)之间以及钻杆管体(3)与钻杆母内螺纹接头(5)之间均通过摩擦对焊(4)的方式连接。
钻杆管体(3)的横截面积内径为：100mm，外螺纹接头(2)和内螺纹接头(5)通过锥度螺纹连接，钻杆外螺纹接头(2)和钻杆内螺纹接头(5)的横截面最大外径相等且均为172mm，钻杆外螺纹接头(2)的顶端横截面内径为88.9mm，此内径下增大了钻杆内径，钻杆外螺纹接头(2)的长度为430mm，钻杆内螺纹接头(5)的长度为415mm。
对于单台肩外螺纹(1)和单台肩内螺纹(5)均采用V-0.038R平顶圆底三角形牙型，螺距均为5牙/英寸，锥度均为1：6，中径均为129～142mm。
钻杆外螺纹接头(2)、钻杆管体(3)和内螺纹接头(5)均采用母材强度等于125000psi的钢材，这种大水眼钻杆结构是针对直径为139.7mm的管体设计的。
本发明的优点是：结构简单，设计合理，增加水眼直径，减少水马力损失，提高钻井效率、降低能耗；通过改进螺纹中径，增加螺纹齿底的剩余壁厚，提高螺纹的连接强度及整体性能；增加外螺纹接头长度，提高钻杆的使用次数，延长钻杆的使用寿命。
以上所述仅是本发明的优选方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也视为发明保护之内。
Claims (10)
1.一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，包括钻杆外螺纹接头(2)、钻杆内螺纹接头(5)和钻杆管体(3)，所述钻杆管体(3)与所述钻杆外螺纹接头(2)之间以及所述钻杆管体(3)与所述钻杆内螺纹接头(5)之间均通过摩擦对焊的方式连接。
2.根据权利要求书1所述的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，所述钻杆外螺纹接头(2)的端部设有单台肩外螺纹(1)，所述钻杆内螺纹接头(5)的端部设有单台肩内螺纹(6)，所述单台肩外螺纹(1)和所述单台肩内螺纹(6)均采用V-0.038R平顶圆底三角形牙型，所述单台肩外螺纹(1)和所述单台肩内螺纹(6)的锥度相等且均为1:4～1:8之间，所述单台肩外螺纹和单台肩内螺纹的螺距相等且均为4-6牙/英寸。
3.根据权利要求书1所述的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，所述钻杆外螺纹接头(2)的横截面积内径为：80～90mm。
4.根据权利要求书1所述的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，所述钻杆管体(3)的横截面积内径为：95～105mm。
5.根据权利要求书1所述的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，所述钻杆外螺纹接头(2)和所述钻杆内螺纹接头(5)的横截面最大外径相等且均为170～175mm。
6.根据权利要求书1所述的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，所述钻杆外螺纹接头(2)和钻杆内螺纹接头(5)的锥度相等且均为1：4～1：8。
7.根据权利要求书1所述的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，所述钻杆外螺纹接头(2)和钻杆内螺纹接头(5)的螺距相等且均为4～6牙/英寸。
8.根据权利要求书1所述的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，所述钻杆外螺纹接头(2)的长度为420～440mm，所述钻杆内螺纹接头(5)的长度为405～430mm。
9.根据权利要求书1所述的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，所述钻杆外螺纹接头(2)的单台肩外螺纹(1)和所述钻杆内螺纹接头(5)的单台肩内螺纹(6)的中径均为129～142mm。
10.根据权利要求书1所述的一种长寿命高强度大水眼钻杆装置，其特征在于，所述钻杆外螺纹接头(2)、钻杆管体(3)和内螺纹接头(5)均采用母材强度大于或等于125000psi的钢材。
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