CN204040933U - 带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆，涉及钻杆连接技术领域。钻杆为分节式空心结构，分杆之间通过钢接头连接，钢接头由公接头和母接头组成，公接头和母接头的锥形沉孔与两段分杆的锥形头通过螺纹连接，在锥形沉孔的内侧端相对于内孔设有圆环形的止口，在锥形头的端部为与止口对接的环形面；在锥形沉孔的外侧端连接有环状的延伸压板，延伸压板和分杆外壁之间挤压有钢筒。该钻杆连接处的密封性好，能够保证所连接的螺纹扣以及钻杆和钢接头的连接处不受冲蚀，提高了使用寿命。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻杆连接技术领域。
背景技术
铝合金钻杆是应用非常普遍的一种钻杆，由于其密度小，单位米长重量小能有效的延长现有钻机的最大钻深，且耐腐蚀性好，能够抗H2S、CO2，所以其大量应用在石油钻井中，新疆塔里木油田探井哈15井采用铝合金钻杆，完成进尺4983米，实现了深井和超深井作业。
在ISO 15546标准中，铝合金钻杆采用钢接头与铝合金钻杆管体连接的方式，但该方式存在钢接头与铝合金钻杆管体在内外壁的连接处密封不严，钻井液渗入后损伤丝扣的问题，且钻井液在其外表面与钢接头连接处易形成涡流，由于铝合金钻杆管体材质比较软，致使该部位的铝合金钻杆管体冲蚀严重，导致早期损坏。
所以现在需要一种在钻杆的连接处密封性能较好，避免连接丝扣被损伤，并且能够防止钻杆与钢接头的连接处遭受冲蚀的新型钻杆。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆，该钻杆连接处的密封性好，能够保证所连接的螺纹扣以及钻杆和钢接头的连接处不受冲蚀，提高了使用寿命。
为解决上述问题本实用新型采取的技术方案是：一种带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆，所述钻杆为分节式空心结构，相邻的两段分杆之间通过带有内孔的钢接头连接，所述钢接头由公接头和母接头组成，所述公接头和母接头的相对侧通过螺纹连接，所述公接头和母接头的另一侧为带有内螺纹的锥形沉孔，所述分杆的两端为与锥形沉孔相适配且带有外螺纹的锥形头，所述公接头和母接头的锥形沉孔与两段分杆的锥形头通过螺纹连接，在锥形沉孔的内侧端相对于内孔设有圆环形的止口，在锥形头的端部为与止口对接的环形面；在锥形沉孔的外侧端连接有环状的延伸压板，所述延伸压板和分杆外壁之间挤压有钢筒。
优选的，所述钢筒套在分杆外壁的环形槽内，所述钢筒的外径和分杆的外径相等，所述钢筒挤压在延伸压板和分杆外壁之间的部分轴向长度为≥10mm，所述钢筒的外露部分≥50mm。
优选的，在锥形头的锥形弧面上设有环形的开槽，在开槽内设有环形密封圈，所述环形密封圈挤压在锥形沉孔的内壁和槽底之间，所述开槽位于环形面一侧。
优选的，所述环状的延伸压板的外壁为锥形斜坡面，所述斜坡面与分杆外壁之间的夹角为18度。
优选的，所述公接头和母接头的相对侧通过锥螺纹连接，其锥头位于公接头上，其锥孔为与母接头上。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：钻杆的分杆之间通过钢接头连接，此钢接头分为公接头和母接头，两者连接在一起后均通过带有内螺纹的锥形沉孔与带有外螺纹的锥形头连接，锥形头的端部为环形面，而锥形沉孔的内端侧相对钢接头的内孔设有圆环形的止口，在锥形头和锥形沉孔连接之后，环形面会与止口相互对接，使相互拧合的螺纹扣内端部没有直接处在内孔的内壁上，而是和内孔之间间隔有对接的止口和环形面，这样内孔中的钻井液不会直接对螺纹扣进行冲蚀，并且在锥形头上靠近环形面一侧的弧形面上设有开槽，开槽内设有环形的密封圈，其被挤压在锥形沉孔和锥形头的接触面上，从而将内孔中的钻井液彻底和螺纹扣隔离；在钻杆的分杆外壁上套有钢筒，此钢筒套在锥形沉孔的外端部和分杆外壁的接触处，并且锥形沉孔的外端部连接有环形的延伸压板，将圆筒部分挤压在延伸压板和分杆外壁之间，圆筒外露的部分防止钻井中的涡流对连接处的分杆外壁进行冲蚀，内部压接的部分同时起到了固定和密封的作用，防止钻井液从外侧进入到螺纹扣内，同时为了避免相对分杆外壁高出来的延伸压板会阻挡涡流的扩散，所以将延伸压板的外表面设计成了带有斜坡的锥形面，加快涡流的扩散。该连接结构能够有效的防止钻井液从内外侧对连接螺纹扣的侵蚀，也可以防止涡流对钻杆与钢接头接触部位的侵蚀。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：
图1 本实用新型的结构示意图；
图2 为图1的局部放大图；
图3 为图1中公接头的结构示意图；
图4 为图1中母接头的结构示意图；
图5 为图1中钻杆分杆的结构示意图。
其中，1、分杆，2、内孔，3、公接头，4、母接头，5、锥形沉孔，6、锥形头，7、止口，8、环形面，9、延伸压板，10、钢筒，11、环形槽，12、开槽，13、密封圈，14、斜坡面，15、锥头，16、锥孔。
具体实施方式
如图1到图5所示：一种带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆，所述钻杆为分节式空心结构，相邻的两段分杆1之间通过带有内孔2的钢接头连接，所述钢接头由公接头3和母接头4组成，所述公接头3和母接头4的相对侧通过螺纹连接，所述公接头3和母接头4的另一侧为带有内螺纹的锥形沉孔5，所述分杆1的两端为与锥形沉孔5相适配且带有外螺纹的锥形头6，所述公接头3和母接头4的锥形沉孔5与两段分杆1的锥形头6通过螺纹连接，在锥形沉孔5的内侧端相对于内孔2设有圆环形的止口7，在锥形头6的端部为与止口7对接的环形面8；在锥形沉孔5的外侧端连接有环状的延伸压板9，所述延伸压板9和分杆1外壁之间挤压有钢筒10。
钻杆是由多个分杆1连接而成的，本技术方案中是通过由公接头3和母接头4组成的钢接头连接的，如图3和图4所示为公接头3和母接头4的结构示意图，由图可知，公接头3和母接头4依靠带有内螺纹的锥形沉孔5与分杆1连接，分杆1带有与锥形沉孔5相配合的锥形头6，锥形沉孔5和锥形头6配合连接，如图2所示为了保证钢接头和分杆1之间达到密封连接的效果，在锥形沉孔5的内侧端设有圆环形的止口7，在锥形头6上设有环形面8，当两者插入连接的时候，环形面8与止口7相互对接，从而使内部的螺纹扣不和内孔2中的钻井液直接接触，避免了对螺纹扣的侵蚀。
如图2和图5所示：所述钢筒10套在分杆1外壁的环形槽11内，所述钢筒10的外径和分杆1的外径相等，所述钢筒10挤压在延伸压板9和分杆1外壁之间的部分轴向长度为≥10mm，所述钢筒10的外露部分≥50mm。为了保证钻杆外部的钻井液对螺纹扣的冲蚀，在锥形沉孔5的外侧端设有环状的延伸压板9，在延伸压板9和分杆1的外壁之间套有钢筒10，钢筒10被延伸压板9和分杆1外壁挤压在中间，起到了很好的密封作用，从而防止外部的钻井液对螺纹扣进行侵蚀，另外，钢筒10有一部分压在延伸压板9之间，还有一部分外露，外露的部分是为了保护分杆1，因为在延伸压板9和分杆1之间的连接处会形成钻井液涡流，会对外壁造成冲蚀，所以在此设置钢筒10，起到了保护作用。
如图2所示：在锥形头6的锥形弧面上设有环形的开槽12，在开槽12内设有环形的密封圈13，所述密封圈13挤压在锥形沉孔5的内壁和槽底之间，所述开槽12位于环形面8一侧。密封圈13被挤压，彻底将分杆1内部的钻井液进行了封堵，防止其从内部侵蚀螺纹扣，从而为防止内部钻井液的冲蚀提供了双重保险。
所述环状的延伸压板9的外壁为锥形的斜坡面14，所述斜坡面14与分杆1外壁之间的夹角为18度。为了及时将在钢筒10表面形成了涡流排走，防止延伸压板9对涡流的拦截，故设置了此斜坡面14，减少了对涡流流动的阻碍，使其更易消散。
如图3和图4所示的所述公接头3和母接头4的相对侧通过锥螺纹连接，锥头15位于公接头3上，锥孔16为与母接头4上。锥孔16和锥形沉孔5的结构相同，锥头15和和锥形头6的结构相同，区别在于没有设置延伸压板9和开槽12，因为钢接头较铝合金的钻杆更耐冲蚀。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：钻杆的分杆之间通过钢接头连接，此钢接头分为公接头和母接头，两者连接在一起后均通过带有内螺纹的锥形沉孔与带有外螺纹的锥形头连接，锥形头的端部为环形面，而锥形沉孔的内端侧相对钢接头的内孔设有圆环形的止口，在锥形头和锥形沉孔连接之后，环形面会与止口相互对接，使相互拧合的螺纹扣内端部没有直接处在内孔的内壁上，而是和内孔之间间隔有对接的止口和环形面，这样内孔中的钻井液不会直接对螺纹扣进行冲蚀，并且在锥形头上靠近环形面一侧的弧形面上设有开槽，开槽内设有环形的密封圈，其被挤压在锥形沉孔和锥形头的接触面上，从而将内孔中的钻井液彻底和螺纹扣隔离；在钻杆的分杆外壁上套有钢筒，此钢筒套在锥形沉孔的外端部和分杆外壁的接触处，并且锥形沉孔的外端部连接有环形的延伸压板，将圆筒部分挤压在延伸压板和分杆外壁之间，圆筒外露的部分防止钻井中的涡流对连接处的分杆外壁进行冲蚀，内部压接的部分同时起到了固定和密封的作用，防止钻井液从外侧进入到螺纹扣内，同时为了避免相对分杆外壁高出来的延伸压板会阻挡涡流的扩散，所以将延伸压板的外表面设计成了带有斜坡的锥形面，加快涡流的扩散。该连接结构能够有效的防止钻井液从内外侧对连接螺纹扣的侵蚀，也可以防止涡流对钻杆与钢接头接触部位的侵蚀。
Claims (5)
1.一种带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆，其特征是：所述钻杆为分节式空心结构，相邻的两段分杆（1）之间通过带有内孔（2）的钢接头连接，所述钢接头由公接头（3）和母接头（4）组成，所述公接头（3）和母接头（4）的相对侧通过螺纹连接，所述公接头（3）和母接头（4）的另一侧为带有内螺纹的锥形沉孔（5），所述分杆（1）的两端为与锥形沉孔（5）相适配且带有外螺纹的锥形头（6），所述公接头（3）和母接头（4）的锥形沉孔（5）与两段分杆（1）的锥形头（6）通过螺纹连接，在锥形沉孔（5）的内侧端相对于内孔（2）设有圆环形的止口（7），在锥形头（6）的端部为与止口（7）对接的环形面（8）；在锥形沉孔（5）的外侧端连接有环状的延伸压板（9），所述延伸压板（9）和分杆（1）外壁之间挤压有钢筒（10）。
2.根据权利要求1所述的带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆，其特征是：所述钢筒（10）套在分杆（1）外壁的环形槽（11）内，所述钢筒（10）的外径和分杆（1）的外径相等，所述钢筒（10）挤压在延伸压板（9）和分杆（1）外壁之间的部分轴向长度为≥10mm，所述钢筒（10）的外露部分≥50mm。
3.根据权利要求2所述的带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆，其特征是：在锥形头（6）的锥形弧面上设有环形的开槽（12），在开槽（12）内设有环形的密封圈（13），所述密封圈（13）挤压在锥形沉孔（5）的内壁和槽底之间，所述开槽（12）位于环形面（8）一侧。
4.根据权利要求3所述的带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆，其特征是：所述环状的延伸压板（9）的外壁为锥形的斜坡面（14），所述斜坡面（14）与分杆（1）外壁之间的夹角为18度。
5.根据权利要求4所述的带有钢性密封连接结构的铝合金钻杆，其特征是：所述公接头（3）和母接头（4）的相对侧通过锥螺纹连接，锥头（15）位于公接头（3）上，锥孔（16）为与母接头（4）上。
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Cited By (2)
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| CN106121550A (zh) * | 2016-08-29 | 2016-11-16 | 山西风雷钻具有限公司 | 螺纹连接钻杆 |
| CN114738487A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-07-12 | 河南华中科翔石油机械有限公司 | 一种钻机用抗高压耐腐蚀密封结构 |
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