CN201083086Y - 钻杆接头装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种钻杆接头装置，该接头装置包括外螺纹接头和与之螺纹配合的内螺纹接头，外螺纹接头一端为内端面，另一端设有外台肩，在内端面与外台肩之间设有外螺纹和前端部；内螺纹接头的一端为外端面，另一端设有内台肩，外端面与内台肩之间设有内螺纹和镗孔部，所述的外螺纹接头的外螺纹与内螺纹接头的内螺纹为相同的多线螺纹。该钻杆接头装置通过多线螺纹能够实现快速上扣，提高工作效率，并且通过减小内、外螺纹的锥度，使锥度的取值范围小于等于1∶12，从而保证了超高的抗扭强度。

Description

钻杆接头装置

技术领域

本实用新型涉及石油钻探设备，更具体地说，涉及一种钻杆接头装置，该接头装置不但能够快速上扣，而且还保证了超高的抗扭强度。

背景技术

目前，用于石油钻探的钻杆接头装置是按美国标准(API)进行生产制造的。请参阅图1所示，该美国标准的钻杆接头装置10包括外螺纹接头11和内螺纹接头12，分别焊接在钻杆管体的两端，外螺纹接头11的一端为径向向内的内端面111，另一端设有径向向外的外台肩112，在内端面111与外台肩112之间设有沿轴向延伸的外螺纹113，外台肩112与外螺纹113之间还设有沿轴向延伸的基部114；内螺纹接头12的一端为径向向外的外端面121，另一端设有径向向内的内斜面122，外端面121与内斜面122之间设有沿轴向延伸的内螺纹123，外端面121与内螺纹123之间还设有沿轴向延伸镗孔部124。外螺纹接头11的外台肩112到内端面111的长度为L1，内螺纹接头12的外端面121到内斜面122的长度为L2，并且内、外螺纹接头12、11的螺纹锥度a为1∶6。使用时，将需要对接的钻杆分别通过外螺纹接头11与内螺纹接头12进行螺纹配合并拧紧，从而实现钻杆的对接。按照美国标准的的设计，该接头装置10的扭转强度一般为钻杆管体的80％，存在着扭转强度较低的问题，在使用中当遇到过大扭矩时就会出现内螺纹接头12发生胀扣及外螺纹接头11的外螺纹113发生断裂等失效事故。由于该美国标准的钻杆接头装置10承受的扭矩分别来自外台肩112与外端面121之间以及外螺纹113和内螺纹123之间的摩擦力矩，请结合图2所示，因此，一类高抗扭钻杆接头装置20通过在API钻杆接头装置10的基础上，将原来内螺纹接头12的内斜面122改为内台肩222，当拧紧时，使外螺纹接头21的内端面211与内台肩222相接触，形成额外的摩擦力矩，从而能够提高40％左右的抗扭强度。

但是，随着现代钻井技术向着深井、超深井、定向井、大位移井、短半径井、水平井、高温高压井、深水井和高腐蚀性井等高难度井型发展，钻杆的工作环境日趋恶劣，上述的各种接头装置的抗扭强度已不能满足实际钻井作业的要求。为进一步提高接头装置的抗扭强度，一类超高抗扭接头装置通过在高抗扭钻杆接头装置20的基础上，改变了内、外螺纹接头的螺纹牙型及锥度，使内、外螺纹的锥度a′由原来的1∶6减小至1∶16，平缓锥度的螺纹可使抗扭强度提高70％左右。但是该平缓锥度的螺纹也增加了内、外螺纹配合难度，大大降低了内、外螺纹接头的上扣速度，由于各种高难度井的钻井日费极其昂贵，上扣速度慢容易导致钻井无法快速、正常的进行，影响了工作效率，极大的增加了生产成本，降低了经济效益，使得该超高抗扭接头无法更好的适应现代钻井的发展和需求。

实用新型内容

针对现有技术中存在的上述的抗扭强度不足、以及提高了抗扭强度却带来上扣速度慢的缺点，本实用新型的目的是提供一种钻杆接头装置，该接头装置不但能够提高上扣速度，而且还增加了抗扭强度。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

该钻杆接头装置包括外螺纹接头和与之螺纹配合的内螺纹接头，外螺纹接头一端为内端面，另一端设有外台肩，在内端面与外台肩之间设有外螺纹和前端部；内螺纹接头的一端为外端面，另一端设有内台肩，外端面与内台肩之间设有内螺纹和镗孔部，所述的外螺纹接头的外螺纹与内螺纹接头的内螺纹为相同的多线螺纹。

所述的外螺纹与内螺纹均为双线螺纹。

所述的外螺纹与内螺纹的锥度取值范围均小于等于1∶12。

所述的外螺纹接头的外台肩与内端面之间的长度大于美国标准的钻杆接头装置的外螺纹接头的外台肩与内端面之间的规定长度，小于美国标准的钻杆接头装置的内螺纹接头的外端面与内斜面之间的规定长度。

所述的内螺纹接头的外端面与内台肩之间的长度大于美国标准的钻杆接头装置的外螺纹接头的外台肩与内端面之间的规定长度，小于美国标准的钻杆接头装置的内螺纹接头的外端面与内斜面之间的规定长度。

所述的内螺纹接头的外端面与内台肩之间的长度大于外螺纹接头的外台肩与内端面之间的长度的取值范围为0～0.5mm。

在上述技术方案中，本实用新型的钻杆接头装置包括外螺纹接头和与之螺纹配合的内螺纹接头，外螺纹接头一端为内端面，另一端设有外台肩，在内端面与外台肩之间设有外螺纹和前端部；内螺纹接头的一端为外端面，另一端设有内台肩，外端面与内台肩之间设有内螺纹和镗孔部，所述的外螺纹接头的外螺纹与内螺纹接头的内螺纹为相同的多线螺纹。该钻杆接头装置通过多线螺纹能够实现快速上扣，提高了工作效率，节省了成本，并且通过减小内、外螺纹的锥度，使锥度的取值范围小于等于1∶12，从而保证了超高的抗扭强度。

附图说明

图1是现有技术的美国标准的钻杆接头装置的结构剖视示意图；

图2是现有技术的高抗扭钻杆接头装置的结构剖视示意图；

图3是本实用新型的钻杆接头装置的结构剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1所示，本实用新型的钻杆接头装置30与原有的高抗扭钻杆接头装置20(见图2)基本相同，同样也包括外螺纹接头31和与之螺纹配合的内螺纹接头32，分别焊接在钻杆管体的两端。外螺纹接头31一端为径向向内的内端面311，另一端设有径向向外的外台肩312，在内端面311与外台肩312之间设有沿轴向延伸的外螺纹313，外台肩312与外螺纹313之间还设有沿轴向延伸的基部314，并且在内端面311与外螺纹313之间还设有沿轴向延伸的前端部315；内螺纹接头32的一端为径向向外的外端面321，另一端设有径向向内的内台肩322，外端面321与内台肩322之间设有沿轴向延伸的内螺纹323，外端面321与内螺纹323之间还设有沿轴向延伸的镗孔部324，并且在内台肩322与内螺纹323之间还设有沿轴向延伸的后端部325。外螺纹接头31的前端部315的外径大于外螺纹313沿锥度方向延伸至内端面311处的螺纹根部的外径，但小于与前端部315分相邻的第一个外螺纹313的螺纹根部的外径；内螺纹接头32的后端部325的内径大于内螺纹323沿锥度方向延伸至内台肩322处的螺纹顶部的内径，并且大于外螺纹接头31的前端部315的外径。不同之处在于，本实用新型的接头装置30的外螺纹接头31的外螺纹313与内螺纹接头32的内螺纹323为相同的多线螺纹。在此需要说明的是，该处所述的多线螺纹可以为双线螺纹、三线螺纹或者其它多线螺纹，并以外螺纹313与内螺纹323均为双线螺纹为较佳。并且，外螺纹313与内螺纹323的锥度a″的取值范围均小于等于1∶12，也就是说，从与前端部315相邻的第一个外螺纹313径向向外延伸至与基部314相邻的最后一个外螺纹313处的锥度小于等于1∶12；从与镗孔部324相邻的第一个内螺纹323径向向内延伸至与后端部325相邻的最后一个内螺纹323处的锥度同样小于等于1∶12；由于原有的高抗扭钻杆接头装置20的内、外螺纹323、313锥度与美国标准的钻杆接头装置10的内、外螺纹323、313的锥度a相同，均为1∶6，因此本实用新型的接头装置30的内、外螺纹323、313的锥度明显小于高抗扭钻杆接头装置20的内、外螺纹323、313的锥度，由于平缓锥度的螺纹可增加抗扭强度，使该接头装置30的抗扭强度大大提高，同时由于采用多线螺纹(双线螺纹较佳)，能够较好的解决因螺纹锥度小而带来的上扣速度慢的问题，极大的提高了上扣速度。另外，该接头装置30的外螺纹接头31的外台肩312与内端面311之间的长度L3大于美国标准的钻杆接头装置10的外螺纹接头11的外台肩112与内端面111之间的规定长度L1，但小于美国标准的钻杆接头装置10的内螺纹接头12的外端面121与内斜面122之间的规定长度L2。而该接头装置30的内螺纹接头32的外端面321与内台肩322之间的长度L4大于美国标准的钻杆接头装置10的外螺纹接头11的外台肩112与内端面111之间的规格长度L1，但小于美国标准的钻杆接头装置10的内螺纹接头12的外端面121与内斜面122之间的规定长度L2。并且，内螺纹接头32的外端面321与内台肩322之间的长度L4大于外螺纹接头31的外台肩312与内端面311之间的长度L3的取值范围为0～0.5mm，即0≤L4-L3≤0.5mm，因此，当外螺纹接头31与内螺纹接头32螺纹配合，并拧紧之后，在外螺纹接头31的内端面311与内螺纹接头32的内台肩322之间具有一条宽度为0～0.5mm的间隙，当该接头装置30进行超扭矩上扣或当井下扭矩过大时，外螺纹接头31的内端面311与内螺纹接头32的内台肩322之间的间隙逐渐减小直至消失，使内、外螺纹接头32、31形成了一个刚性体，更有助于提高接头装置30的抗扭强度和抗弯能力。

采用本实用新型的接头装置30后，比美国标准的钻杆接头装置10的抗扭强度提高了70％，明显高于一般的高抗扭接头装置20的抗扭强度，其抗扭强度完全达到超高抗扭接头装置的水平，但其上扣速度却大大高于超高抗扭接头装置的上扣速度，完全能够与美国标准的钻杆接头装置10的上扣速度相媲美，从而实现提高性能与上扣速度的双重目的，因此特别适用于深井、超深井、定向井、水平井以及大斜度井等既需要超高扭矩又需要快速上扣的高难度井型的钻探施工。

本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的权利要求书范围内。

Claims (6)

1.一种钻杆接头装置，该接头装置包括外螺纹接头和与之螺纹配合的内螺纹接头，外螺纹接头一端为内端面，另一端设有外台肩，在内端面与外台肩之间设有外螺纹和前端部；内螺纹接头的一端为外端面，另一端设有内台肩，外端面与内台肩之间设有内螺纹和镗孔部，其特征在于：

所述的外螺纹接头的外螺纹与内螺纹接头的内螺纹为相同的多线螺纹。

2.如权利要求1所述的钻杆接头装置，其特征在于：

所述的外螺纹与内螺纹均为双线螺纹。

3.如权利要求1或2所述的钻杆接头装置，其特征在于：

所述的外螺纹与内螺纹的锥度取值范围均小于等于1∶12。

4.如权利要求1所述的钻杆接头装置，其特征在于：

所述的外螺纹接头的外台肩与内端面之间的长度大于美国标准的钻杆接头装置的外螺纹接头的外台肩与内端面之间的规定长度，小于美国标准的钻杆接头装置的内螺纹接头的外端面与内斜面之间的规定长度。

5.如权利要求1所述的钻杆接头装置，其特征在于：

所述的内螺纹接头的外端面与内台肩之间的长度大于美国标准的钻杆接头装置的外螺纹接头的外台肩与内端面之间的规定长度，小于美国标准的钻杆接头装置的内螺纹接头的外端面与内斜面之间的规定长度。

6.如权利要求1或4或5所述的钻杆接头装置，其特征在于：

所述的内螺纹接头的外端面与内台肩之间的长度大于外螺纹接头的外台肩与内端面之间的长度的取值范围为0～0.5mm。

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