CN213743282U - 一种数字型非标准钻具连接接头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字型非标准钻具连接接头，其包括公接头和母接头，公接头上自头端至根部依次设置有公端面台肩、外螺纹和主台肩，母接头上自头端至内端依次设置有母端面台肩、内螺纹和副台肩，装配时，内螺纹与外螺纹相互啮合，公端面台肩与副台肩顶靠，母端面台肩与主台肩顶靠；外螺纹、内螺纹的锥度均为1:6，螺距为6.35mm，两个螺纹连接的连接长度为190.5mm，在螺纹连接基准平面处的螺纹中径为180.462mm，外螺纹的根部圆柱直径为182.2mm，内螺纹的头端扩锥孔口径为187.3mm。上述连接接头改善了钻具接头的尺寸结构，以及钻杆抗拉、抗扭和水力性能，在实践中有很好的通用性和使用价值。

Description

一种数字型非标准钻具连接接头

技术领域

本实用新型涉及钻具连接技术领域，用于地质非开挖行业地质钻探钻孔过程中使用的钻具连接，也可用于石油天然气行业油井、气井钻探过程中使用的钻具连接。

背景技术

在地质非开挖行业地质钻探钻孔过程中，由于钻孔工况的日益苛刻，所钻的井孔直径越来越大，钻孔跨越的距离和跨度越来越大，对非开挖钻具的要求不断提高，为了节约成本，又满足非开挖钻孔的要求，有些非开挖钻探客户需要钻具规格增大，连接接头具有较大的抗拉和抗扭能力，以及较好的水力性能，以降低钻机的泵压和钻压。这就是说，所用钻具的钻杆接头要有较大的内径，或者同时要求钻杆接头具有较小的外径，以保证钻孔过程中，钻具与井孔之间有较大的环空空间。在API标准里，规定最大规格的钻杆为6-5/8″，没有更大规格的钻具以及配套使用的接头，而且大规格钻杆接头的连接，例如NC70、NC77等，螺纹连接均为单台肩结构，锥螺纹锥度基本上为1:4，限制了接头内径的继续增大和扭矩的进一步增大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数字型非标准钻具连接接头，优化现有接头的尺寸，提高连接强度，满足非开挖钻孔更高的使用要求。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种数字型非标准钻具连接接头，其包括公接头和母接头，公接头上自头端至根部依次设置有公端面台肩、外螺纹和主台肩，母接头上自头端至内端依次设置有母端面台肩、内螺纹和副台肩，装配时，内螺纹与外螺纹相互啮合，公端面台肩与副台肩顶靠，母端面台肩与主台肩顶靠；外螺纹、内螺纹的锥度均为1:6，螺距为6.35mm，两个螺纹连接的连接长度为190.5mm，在螺纹连接基准平面处的螺纹中径为180.462mm，外螺纹的根部圆柱直径为182.2mm，内螺纹的头端扩锥孔口径为187.3mm。

特别是，螺纹连接基准平面位于主台肩向头端偏移15.875mm处。

特别是，公接头上自头端起至轴向距离25.4mm无螺纹，自根部起至轴向距离12.7mm无螺纹；母接头上自内端起至轴向距离22.22mm无螺纹，自头端起至轴向距离16mm无螺纹。

特别是，公接头、母接头的外径为230mm，内径为101.6mm。

综上，本实用新型的有益效果为，与现有技术相比，所述数字型非标准钻具连接接头在API标准里的NC70的基础上改进，补充和弥补了API数字旋转台肩连接的产品NC56以上尺寸螺纹连接锥度没有锥度1:6的接头连接，以及很好适用和配套非标7-5/8″规格尺寸钻杆的螺纹连接，改善了钻具接头的尺寸结构，以及钻杆抗拉、抗扭和水力性能，在实践中有很好的通用性和使用价值。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的数字型非标准钻具连接接头的装配示意图；

图2是本实用新型实施例提供的数字型非标准钻具连接接头的公接头的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的数字型非标准钻具连接接头的母接头的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例1：

请参阅图1至3所示，本实施例提供一种数字型非标准钻具连接接头，其包括公接头1和母接头2，公接头1上自头端至根部依次设置有公端面台肩3、外螺纹4和主台肩5，母接头2上自头端至内端依次设置有母端面台肩6、内螺纹7和副台肩8，装配时，内螺纹7与外螺纹4相互啮合，公端面台肩3与副台肩8顶靠，母端面台肩6与主台肩5顶靠。

下面以具体尺寸进一行说明。

在外径OD为230mm、内径ID为101.6mm的钻具接头上，加工本实施例所述的外螺纹4连接、内螺纹7连接，螺纹采用了锥度为1:6，螺距6.35mm，4牙/in的API V-038R螺纹牙型。

选取主台肩5向头端偏移15.875mm处为螺纹连接基准平面H，在螺纹连接基准平面处的螺纹中径C为180.462mm(7.1048in)，两个螺纹连接的连接长度L为190.5mm(7.5in)，外螺纹4的根部圆柱直径DLF为182.2mm(7.1732in)，内螺纹7的头端扩锥孔口径Qc为187.3mm(7.374in)。其命名为DHNC71。

特别是，公接头1上自头端起至轴向距离25.4mm无螺纹，自根部起至轴向距离12.7mm无螺纹；母接头2上自内端起至轴向距离22.22mm无螺纹，自头端起至轴向距离16mm无螺纹。

在相同内外径的情况下(并且材料热处理性能相同)，外径为230mm，内径为101.6mm，对于加工此DHNC71非标钻具接头，其抗扭强度为306000N*m，抗拉能力1377.4t；而此时对于API标准的NC70数字型钻具接头的抗扭强度为204720N*m，抗拉能力1340.9t；DHNC71接头比NC70接头抗扭强度高出约49％；在相同抗扭强度下，DHNC71的外径可以减小到220mm以下，同时接头的内径还可以增大到120mm或更大一些。

这有利于降低钻孔时泥浆在钻杆内部或外部环空中的压耗，这对非开挖钻孔或者石油钻采来说很有实际意义。同时，本DHNC71连接接头仍采用的是API标准数字型连接扣型，仍可以保持或者发挥API标准数字扣螺纹牙型的圆弧牙底应力集明显较低的优点，可延长钻具的使用寿命，同时可采用标准通用的螺纹刀片、刀杆，便于了生产和加工螺纹。

实施例2：

由实施例1已知，在接头内径增大或者外径减小的的情况，仍能保持较高的抗扭强度。如果在外径为220mm，内径为118mm的钻具接头上，加工此DHNC71数字型非标钻具的外螺纹连接、内螺纹连接，连接的螺纹牙型为API V-038R，螺纹的锥度为1：6，螺距为4牙/in，在螺纹连接基准平面处的螺纹中径为180.462mm(7.1048in)。螺纹连接结构采用了双顶结构，内、外螺纹连接的连接长度为190.5mm(7.5in)，外螺纹的根部圆柱直径DLF为182.2mm(7.1732in)，内螺纹的头端扩锥孔口径Qc为187.3mm(7.374in)。此时，本实施例的接头抗扭强度为223410N*m，而外径230mm，内径为101.6mm的API NC70标准螺纹连接接头的抗扭强度为204720N*m，提高了约9.1％，而接头外径比230mm减小了10mm，减小幅度为4.34％，同时内径增大到了118mm，使内孔的过水面积增加了约35％。

这种设计节约了大量原材料，充分的利用了接头的材料，使内外接头寿命等强度，所以在提高钻具接头抗扭强度的同时还大大的提高了钻具接头的水力性能，减小钻孔过程中的泥浆压耗。同时由于接头外径减小、内径增大，接头实体壁厚减小(成品接头壁厚仅51mm)可以有效降低生产成一体直连型钻杆的加厚难度，降低加厚成本。具体对于大规格193.7mm(7-5/8″规格)，壁厚12.7mm(0.5in)的直连钻杆，加厚的壁厚增加系数为51/12.7＝4.016,具备了实现或生产一体加厚直连型钻杆的条件。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种数字型非标准钻具连接接头，包括公接头和母接头，其特征在于，所述公接头上自头端至根部依次设置有公端面台肩、外螺纹和主台肩，所述母接头上自头端至内端依次设置有母端面台肩、内螺纹和副台肩，装配时，内螺纹与外螺纹相互啮合，公端面台肩与副台肩顶靠，母端面台肩与主台肩顶靠；

所述外螺纹、内螺纹的锥度均为1:6，螺距为6.35mm，两个螺纹连接的连接长度为190.5mm，在螺纹连接基准平面处的螺纹中径为180.462mm，所述外螺纹的根部圆柱直径为182.2mm，所述内螺纹的头端扩锥孔口径为187.3mm。

2.根据权利要求1所述的数字型非标准钻具连接接头，其特征在于：所述螺纹连接基准平面位于主台肩向头端偏移15.875mm处。

3.根据权利要求1所述的数字型非标准钻具连接接头，其特征在于：所述公接头上自头端起至轴向距离25.4mm无螺纹，自根部起至轴向距离12.7mm无螺纹；所述母接头上自内端起至轴向距离22.22mm无螺纹，自头端起至轴向距离16mm无螺纹。

4.根据权利要求1所述的数字型非标准钻具连接接头，其特征在于：所述公接头、母接头的外径为230mm，内径为101.6mm。

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