CN201100098Y - 曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头 - Google Patents

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CN201100098Y CNU2007200739752U CN200720073975U CN201100098Y CN 201100098 Y CN201100098 Y CN 201100098Y CN U2007200739752 U CNU2007200739752 U CN U2007200739752U CN 200720073975 U CN200720073975 U CN 200720073975U CN 201100098 Y CN201100098 Y CN 201100098Y
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袁鹏斌
周勇其
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Shanghai Hailong Petroleum Pipe Material Institute
Shanghai Hilong Drill Pipe Co., Ltd.
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SHANGHAI HAILONG PETROLEUM PIPE MATERIAL INSTITUTE
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Abstract

本实用新型涉及石油、天然气钻采工具—钻杆的连接部分，尤其是一种曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头。它包括公接头、母接头和公、母接头之间的设置的主台肩和副台肩；其特征在于：该副台肩包括公接头前端的环形台肩面和母接头的环形内台肩面；该环形台肩面和环形内台肩面上分别设有环形凸起曲面和环形凹进曲面。它主要解决现有产品中由于副台肩接触面积小，所分担的扭矩很有限的技术问题，它有效提高双台肩钻杆接头中副台肩的抗扭能力，提高整体双台肩钻杆的抗扭强度，从而保护钻杆接头螺纹，提高钻杆在高扭矩载荷下的使用寿命；同时曲面间的紧密结合，还可以提高钻杆接头的内部密封性。

Description

曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头
技术领域
本实用新型涉及石油、天然气钻采工具-钻杆的连接部分，尤其是一种曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头。
背景技术
目前国际、国内石油天然气钻采行业普遍采用的是单台肩接头钻杆，美国API标准也没有关于双台肩钻杆的要求与规范。近几年来，国内深井、超深井、定向井、大位移井钻采不断增加，对钻杆的抗扭强度提出更高的要求，国内部分钻具生产、研究单位通过在接头内壁增加一个和主台肩结构一样的副台肩来提高钻杆的抗扭强度，收到了一定效果，但由于副台肩接触面积小，所分担的扭矩很有限(如果通过增加副台肩高度来增大扭矩，则会降低管内液体流量，增加泵压，同时对加厚处形成冲刷)。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头，主要解决现有产品中由于副台肩接触面积小，所分担的扭矩很有限的技术问题，它有效提高双台肩钻杆接头中副台肩的抗扭能力，提高整体双台肩钻杆的抗扭强度，从而保护钻杆接头螺纹，提高钻杆在高扭矩载荷下的使用寿命；同时曲面间的紧密结合，还可以提高钻杆接头的内部密封性。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头，它包括公接头、母接头和公、母接头之间的设置的主台肩和副台肩；其特征在于：该副台肩包括公接头前端的环形台肩面和母接头的环形内台肩面；该环形台肩面和环形内台肩面上分别设有环形凸起曲面和环形凹进曲面。
所述的曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头，其特征在于：该环形凸起曲面设置于环形台肩面中间，两边仍为环形平面；该环形凹进曲面设置于环形内台肩面中间，两边仍为环形平面。
所述的曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头，其特征在于：该环形台肩面与环形凸起曲面通过弧形曲面连接；该环形内台肩面与环形凹进曲面通过弧形曲面连接。
所述的曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头，其特征在于：该主台肩之间也设有环形凸起曲面和环形凹进曲面的结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
双台肩钻杆接头和单台肩钻杆接头相比，抗扭强度明显提高；曲面对接双台肩钻杆接头和普通双台肩钻杆接头相比，在不改变副台肩过载保护性质的前提下，抗扭强度又有明显提高，而且结构简单，容易加工。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
图中：
1-公接头；
11-环形台肩面；
12-环形凸起曲面；
2-母接头；
21-环形内台肩面；
22-环形凹进曲面；
3-主台肩；
4-副台肩。
具体实施方式
请参阅图1，它是本实用新型一种曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头的结构示意图。如图所示：它包括公接头1、母接头2和公、母接头之间的设置的主台肩3和副台肩4。该副台肩4包括公接头1前端的环形台肩面11和母接头2的环形内台肩面21；该环形台肩面11和环形内台肩面21上分别设有环形凸起曲面12和环形凹进曲面22。该环形凸起曲面12设置于环形台肩面11中间，两边仍为环形平面；该环形凹进曲面22设置于环形内台肩面21中间，两边仍为环形平面。该环形台肩面11与环形凸起曲面12通过弧形曲面连接；该环形内台肩面21与环形凹进曲面22通过弧形曲面连接。
本实用新型结构可以通过如下方式进行加工：
首先在钻杆接头内壁增加一个副台肩3(即在钻杆母接头2螺纹根部和公接头1前端各加工出能紧密配合的台肩面11、21)，然后加工公接头1前端，使端面从环状平面变为中间为环状凸起曲面12、两边仍为环状平面的组合面；再加工母接头2内台肩面21，使其从环状平面变为中间为环状凹进曲面22、两边仍为环状平面的组合面，环状凸起面12和凹进面22在螺纹拧紧后相吻合，但有0-1.00mm的间隙。在环状平面与环状曲面的连接处加工弧形过渡面或倒角，实现平滑过渡，避免了应力集中。环状凸起、凹进曲面的位置、大小、曲面外廓圆弧的弧高的数字如下表1：
表1：环状曲面的位置、大小、曲面外廓圆弧的弧高实施参数表：
  L1(mm)     L2(mm)     h(mm)   R1(R1＝R2)(mm)
3.0-4.0 6.0     3.0     0.8
    2.8     0.7
    2.5     0.6
2.0-3.0 8.0     4.0     1.0
    3.5     0.9
    3.0     0.8
根据上述实施参数，本实用新型曲面对接副台肩和平面副台肩相比，接触面积增大了39.5％-57.0％，副台肩抗扭强度明显提高，载荷更加合理，在钻杆受到较大扭矩载荷时，对螺纹保护作用增强；且不容易发生疲劳、应力腐蚀开裂，而且在分担主台肩扭矩载荷时，实现管内密封。
相同的道理，钻杆接头主台肩也可以设计成曲面对接形式；单曲面也可以变化为双曲面、三曲面，但要从具体的钻杆规格、用途、加工条件出发。
综上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型的实施范围。即凡依本实用新型申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本实用新型的技术范畴。

Claims (4)

1、一种曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头，它包括公接头(1)、母接头(2)和公、母接头之间的设置的主台肩(3)和副台肩(4)；其特征在于：该副台肩(4)包括公接头(1)前端的环形台肩面(11)和母接头(2)的环形内台肩面(21)；该环形台肩面(11)和环形内台肩面(21)上分别设有环形凸起曲面(12)和环形凹进曲面(22)。
2、根据权利要求1所述的曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头，其特征在于：该环形凸起曲面(12)设置于环形台肩面(11)中间，两边仍为环形平面；该环形凹进曲面(22)设置于环形内台肩面(21)中间，两边仍为环形平面。
3、根据权利要求1或2所述的曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头，其特征在于：该环形台肩面(11)与环形凸起曲面(12)通过弧形曲面连接；该环形内台肩面(21)与环形凹进曲面(22)通过弧形曲面连接。
4、根据权利要求1或2所述的曲面对接双台肩高抗扭钻杆接头，其特征在于：该主台肩(3)之间也设有环形凸起曲面和环形凹进曲面的结构。
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