CN201865594U - 一种减应力高抗扭钻杆接头 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及钻井工程技术领域，具体涉及一种减应力高抗扭钻杆接头。本实用新型要解决现有技术存在的抗扭强度低和易失效的问题。所提供的一种减应力高抗扭钻杆接头，包括内螺纹接头、外螺纹接头、内螺纹、外螺纹、第一扭矩台肩、内颈部和外接触面，其特殊之处在于：所述外螺纹接头的端部和内螺纹接头的根部处设置有第二扭矩台肩，外螺纹接头上的内颈部的直径减小，与外接触面之间形成环状间隙，外螺纹上的前两个螺纹的顶部随着内颈部的直径减小而削平，形成梯形齿。其优点是：抗扭强度提高、不易失效，可与常规API旋转台肩接头互换。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻井工程技术领域，具体涉及一种减应力高抗扭钻杆接头。
背景技术
钻杆一般由钻杆管体和钻杆接头通过摩擦对焊而成，是石油钻井非常重要的构件。
钻杆的受力条件复杂，在使用时承受拉伸、扭转、弯曲、内压、外压等载荷作用，有时可能还要承受振动引起的交变载荷作用。当遇到卡钻、划眼等井下复杂情况时，解卡和划眼操作过程中钻杆承受很大的扭矩，可能导致钻杆接头扭失效。其失效形式表现为内螺纹接头胀大甚至纵向开裂，外螺纹接头台肩面和螺纹损伤，从而导致连接失效，造成钻具掉井和钻具损失，严重时造成油井报废，带来重大经济损失。
随着深井、超深井、定向井勘探开发的增加，目前常用的API标准旋转台肩接头，包括相互配合的内螺纹接头和外螺纹接头，内螺纹接头和外螺纹接头上分别设置有内螺纹和外螺纹，外螺纹接头的根部和内螺纹接头的端部处设置有第一扭矩台肩，内螺纹接头的端部内侧设置有环形的内颈部，外螺纹接头根部的外侧设置有与内颈部接触配合的环形的外接触面。由于只有一个抗扭台肩，抗扭强度低，越来越不能满足抗扭强度要求，抗扭失效事故越来越多。
发明内容
本实用新型提供一种减应力高抗扭钻杆接头，以解决现有技术存在的抗扭强度低和易失效的问题。
一种减应力高抗扭钻杆接头，包括内螺纹接头、外螺纹接头、内螺纹、外螺纹、第一扭矩台肩、内颈部和外接触面，其特殊之处在于：所述外螺纹接头的端部和内螺纹接头的根部处设置有第二扭矩台肩，外螺纹接头上的内颈部的直径减小，与外接触面之间形成环状间隙，外螺纹上的前两个螺纹的顶部随着内颈部的直径减小而削平，形成梯形齿。
上述内螺纹接头、外螺纹接头的连接处平滑过渡。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：
1、抗扭强度提高，不易失效：通过下述几方面得以实现，
1）旋合过程中第一扭矩台肩首先接触，继续旋合时第二扭矩台肩接触。正常工作时两扭矩台肩发生过盈配合。第二扭矩台肩分担了扭矩，从而总抗扭强度提高；
2）外螺纹接头颈部直径减小，增加了连接的柔性，降低应力，减少失效；
3）外螺纹第1、2螺纹顶部被削平，根据有限元应力分布分析结果及实物抗扭试验结果，这种结构有效降低了公扣第一、二扣高峰值应力，使应力分布更加均匀，从而降低了峰值应力，降低了失效概率。
2、可与常规API旋转台肩接头互换，紧急情况下可与常规API旋转台肩接头连接，不会影响到钻井工作进度。
3、内螺纹接头、外螺纹接头的连接处平滑过渡，改善了流体通过特性。同时因抗扭强度提高，因此接头外径可以相对减小，可保持高抗扭，同时增大打捞间隙，内径可以相对增大，提高水力学性能。
4、本实用新型加工、维修方便，同时操作方便。
附图说明：
图1是API标准旋转台肩接头啮合示意图；
图2是本实用新型的结构示意图；
图3是图2的局部放大示意图。
附图标记说明如下：
1-外螺纹接头，2-第一扭矩台肩，3-内螺纹，4-外螺纹，5-内螺纹接头，6-第二扭矩台肩，7-内颈部。
具体实施方式：
下面将结合附图对本实用新型进行详细地说明。
参见图1，公知的API标准旋转台肩接头包括内螺纹接头5、外螺纹接头1、内螺纹3、外螺纹4、第一扭矩台肩2、内颈部7和外接触面8，内颈部7和外接触面8接触配合
参见图2和图3，一种减应力高抗扭钻杆接头，包括内螺纹接头5、外螺纹接头1、内螺纹3、外螺纹4、第一扭矩台肩2、内颈部7和外接触面8。所说外螺纹接头1的端部和内螺纹接头5的根部处设置有第二扭矩台肩2，外螺纹接头1上的内颈部7的直径减小，与外接触面8之间形成环状间隙，外螺纹4上的前两个螺纹的顶部随着内颈部7的直径减小而削平，形成梯形齿。所说的内螺纹接头5、外螺纹接头1的连接处平滑过渡。
旋合过程中第一扭矩台肩2首先接触，继续旋合时第二扭矩台肩2接触。正常工作时两扭矩台肩发生过盈配合。
Claims (2)
1.一种减应力高抗扭钻杆接头，包括内螺纹接头（5）、外螺纹接头（1）、内螺纹（3）、外螺纹（4）、第一扭矩台肩（2）、内颈部（7）和外接触面（8），其特征在于：所述外螺纹接头（1）的端部和内螺纹接头（5）的根部处设置有第二扭矩台肩（2），外螺纹接头（1）上的内颈部（7）的直径减小，与外接触面（8）之间形成环状间隙，外螺纹（4）上的前两个螺纹的顶部随着内颈部（7）的直径减小而削平，形成梯形齿。
2.如权利要求1所述的一种减应力高抗扭钻杆接头，其特征在于：所述内螺纹接头（5）、外螺纹接头（1）的连接处平滑过渡。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106536850A (zh) * | 2014-06-13 | 2017-03-22 | 斯伦贝谢技术有限公司 | 旋转台肩连接结构和螺纹设计 |
| US10160033B2 (en) | 2014-06-23 | 2018-12-25 | Schlumberger Technology Corporation | Cold rolling devices and cold rolled rotary shouldered connection threads |
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2010
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