CN209369739U - 一种双台肩应力释放螺纹部件 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双台肩应力释放螺纹部件，包括：外螺纹接头、内螺纹接头，外螺纹接头包括外螺纹接头本体、外螺纹以及外台肩，内螺纹接头包括内螺纹接头本体、内螺纹、内台肩、后端部和镗孔部；外台肩设置在所述外螺纹接头本体的一端，内台肩设置在所述内螺纹接头本体远离所述外台肩的一端，后端部设置在所述内螺纹接头本体的内部，镗孔部设置在所述内螺纹接头靠近所述外台肩一端的内壁上。这种新型应力释放螺纹中径搭配API原有螺纹牙型的基础，增加一个台肩面，即在外螺纹接头本体的轴向端面向外延伸一个外台肩，在内螺纹接头本体的根部轴向延伸一个内台肩，以降低外径尺寸并提高抗扭强度，螺纹受力均匀。
Description
技术领域
本实用新型涉及螺纹技术领域，特别是一种双台肩应力释放螺纹部件。
背景技术
石油钻铤工作时处在钻柱的最下部，在井眼中的工作条件十分恶劣，受力情况十分复杂，几乎同时承受预紧力、内外压、轴向力、弯矩和转矩的作用，在钻井过程中因钻井液的循环和钻柱振动使钻铤承受较大的动载。其中薄弱部位在接头处，接头主要失效形式为过量变形、断裂及表面损伤，这主要与螺纹连接部位的弹塑性有关。
所以提高螺纹强度对提高钻具的使用寿命有着极其重大的作用，螺纹强度的提高是提高钻具使用寿命的重要的一个方向。应力释放螺纹是API标准中的一种特殊扣钻具，螺内外螺纹接头外径比普通的要小，内孔可以增大，螺纹牙高尺寸小，连接强度高。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了提供一种双台肩应力释放螺纹部件。
本实用新型的技术方案是：一种双台肩应力释放螺纹部件，包括：外螺纹接头和内螺纹接头，所述外螺纹接头包括外螺纹接头本体、设置在外螺纹接头本体外壁上的外螺纹以及外台肩，所述内螺纹接头包括内螺纹接头本体、设置在内螺纹接头本体内壁上的内螺纹、内台肩、后端部和镗孔部；
所述外台肩设置在所述外螺纹接头本体的一端，所述内台肩设置在所述内螺纹接头本体远离所述外台肩的一端，所述后端部设置在所述内螺纹接头本体的内部，所述镗孔部设置在所述内螺纹接头靠近所述外台肩一端的内壁上。
本实用新型的有益效果是：采用一种新型应力释放螺纹中径搭配API原有螺纹牙型的基础上，增加一个台肩面，即在外螺纹接头本体的轴向端面向外延伸一个外台肩，在内螺纹接头本体的根部轴向延伸一个内台肩，以降低外径尺寸并提高抗扭强度，螺纹受力均匀。
附图说明
图1是本申请实施例的一种双台肩应力释放螺纹部件的结构示意图。
图中： 1-外螺纹接头、11-外螺纹接头本体、12-外台肩、2-内螺纹接头、21-内螺纹接头本体、22-内台肩、23-后端部、24-镗孔部。
具体实施方式
为了更清楚地表述本实用新型，下面结合附图对本实用新型作进一步地描述。
参阅图1，一种双台肩应力释放螺纹部件包括：外螺纹接头1和内螺纹接头2，所述外螺纹接头1包括外螺纹接头本体11、设置在外螺纹接头本体11外壁上的外螺纹以及外台肩12，所述内螺纹接头2包括内螺纹接头本体21、设置在内螺纹接头本体21内壁上的内螺纹、内台肩22、后端部23，和镗孔部24；
所述外台肩12设置在所述外螺纹接头本体11的一端，所述内台肩22设置在所述内螺纹接头本体21远离所述外台肩12的一端，所述后端部23设置在所述内螺纹接头本体21的内部，所述镗孔部24设置在所述内螺纹接头2靠近所述外台肩12一端的内壁上。
所述外螺纹接头1和内螺纹接头2相匹配。
在预紧过程中螺纹接头变形区域主要等效于四个变截面杆件，接头螺纹的预紧过程相当于杆件受到轴向力的挤压过程，内螺纹接头本体和外螺纹接头本体分别作为公接头和母接头，公接头和母接头长度不等，公接头长度为126.60mm，母接头长度为126.75mm，两接头之间在次台阶处有0.15mm的间隙。预紧过程可视为两个阶段：第一阶段为公母接头在次台肩接触前到接触时，第二阶段为两接头在次台肩接触后到预紧结束。
通过计算第一阶段预紧到两接头在次台肩接触后，两接头变形后的长度均为126.69mm，当两接头在次台肩接触后预紧力矩继续增大到紧扣力矩，第二阶段的预紧力矩由3个部分组成，即螺纹摩擦副主力矩、主台肩面上的摩擦力矩、次台肩面上的摩擦力矩，这样螺纹连接时或钻铤螺纹在钻井工作过程中其受到的预紧力、扭矩及动载荷由原来的两个部分承担变为三个部分，并且双台肩螺纹连接所能承受的预紧力、扭矩及动载荷的能力也得到很大提高。
与现有技术相比，本实用新型改进后的接头抗扭强度高于API标准钻杆接头，并可以与API标准钻杆接头互换使用，降低了内台肩转角处的应力集中，易于制造，不影响螺纹的修复
本申请的部件具有以下优势：第一、有更高的上扣扭矩，由于其上扣时，螺纹牙形、内、外螺纹台肩面受力均匀、合理。单台肩螺纹接头真正承载的螺牙为前3扣，占总接触压力的75%，到8扣以后基本上就不承受载荷了，所以螺牙面接触引起的载荷主要是前8扣所提供的。对于应力释放螺纹接头而言，不但靠近外台肩面的前8扣螺牙和外台肩面引起扭矩，而且靠近内台肩的几扣螺牙和内台肩面也形成扭矩。外台肩面上的接触压力在前8扣就已经平衡了，对内台肩及靠近内台肩面的螺牙几乎没有影响，所以应力释放螺纹接头的紧扣扭矩为普通螺纹紧扣扭矩若干倍。
第二、具有更高的抗扭性能。从有限元分析结果可知，外螺纹丝扣根部的应力最大，该处所在的截面为危险截面。对于普通API接头来讲，单台肩在上扣后产生很大的反力，使接近台肩的螺纹变形很大，易于损坏。对于双台肩接头来说，扭矩由两个台肩分别承担，使螺纹应力分布更加合理。
第三、螺纹危险截面的应力分布比API接头更加缓和，不容易发生应力腐蚀开裂。
第四、由于内螺纹所受的周向应力极小，外螺纹所受的拉应力很低，所以双台肩螺纹钻铤适合于含硫井、深井、超深井的钻井。应力释放螺纹的钻具的上扣台肩与普通接头一样，用来传递扭矩，密封钻井液，当上扣台肩刚刚顶上以后，第二台肩留有间隙△2，当旋到规定的上扣扭矩时，间隙减少到△1，当上扣扭矩或井下扭矩过大，超过规定上扣扭矩时，外螺纹基底拉长，内螺纹镗孔部分压缩，第二台肩间隙完全消失，即第二台肩顶上。当第二台肩顶上以后，再产生井下上扣时，则外螺纹凸缘上就产生压力，此压力随扭矩进一步增大而增大，这就对井下继续上扣产生阻滞作用，即可防止由井下扭矩过大而产生的外螺纹拉长或内螺纹胀大引起的钻具事故。
第五、与相同API接头相比，应力释放螺纹接头的水眼更大、外径更小、且内径平滑；从而大大优化了井眼的水力能力，也利于打捞作业。
第六、应力释放螺纹可以与API 螺纹接头互换。
以上对本实用新型创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。
Claims (1)
1.一种双台肩应力释放螺纹部件，其特征在于，所述部件包括：外螺纹接头（1）和内螺纹接头（2），所述外螺纹接头（1）包括外螺纹接头本体（11）、设置在外螺纹接头本体（11）外壁上的外螺纹以及外台肩（12），所述内螺纹接头（2）包括内螺纹接头本体（21）、设置在内螺纹接头本体（21）内壁上的内螺纹、内台肩（22）、后端部（23）和镗孔部（24）；
所述外台肩（12）设置在所述外螺纹接头本体（11）的一端，所述内台肩（22）设置在所述内螺纹接头本体（21）远离所述外台肩（12）的一端，所述后端部（23）设置在所述内螺纹接头本体（21）的内部，所述镗孔部（24）设置在所述内螺纹接头（2）靠近所述外台肩（12）一端的内壁上。
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| CN201821991784.9U CN209369739U (zh) | 2018-11-30 | 2018-11-30 | 一种双台肩应力释放螺纹部件 |
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ID=67834612
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Country Status (1)
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|---|---|
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2018
- 2018-11-30 CN CN201821991784.9U patent/CN209369739U/zh active Active
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