CN213980681U - 一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及钻杆领域，提供一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，其中所述的第一圆柱段通过外锥面与第二圆柱段连接，所述的第二圆柱段端面通过焊接与接头一端连接，所述的接头另一端一体成型有接头螺纹；所述的第一圆柱段内径通过内锥面与本体内径连接；优点为：本实用新型第二圆柱段摩擦焊接位置的管体尺寸与接头尺寸相同，有效减少第一圆柱段的管体外径和壁厚，减少第二圆柱段外径；通过小锥度双台肩接头螺纹设计，提高螺纹连接的抗扭强度；增大钻杆的水眼通径，减少钻杆接头的外径，降低钛合金钻杆的成本，提高钻杆在小井眼钻井工况下的适用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及钻杆领域，尤其是涉及一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆。
背景技术
石油天然气勘探与开发中所使用的钛合金钻杆具有耐腐蚀，密度低，强度高，弹性好的特点，被应用于高酸性油气藏以及超深井、超短水平井的钻井作业。目前，在采用钛合金接头与钛合金管体摩擦焊接时，需要将钛合金管体端部镦粗。由于焊缝处的材料性能低于钛合金接头/本体材料性能，因此，需要将钛合金管体端部加厚很多。由于钻杆在起下钻作业过程中需要吊卡工具进行吊装，因此，钻杆接头的尺寸往往远大于钻杆管体尺寸。当在小井眼套管内进行开窗侧钻时，钻杆接头受井眼尺寸的限制，往往只能采用小尺寸的钻杆管体。由于钻杆管体越小，其承载能力越低，从而影响钻井过程中钻压、扭矩等钻井参数的施加，钻头破岩效率低，制约了小井眼开窗侧钻技术的发展和钛合金钻杆的应用与推广。
实用新型内容
本实用新型的目的在于为解决现有技术中存在的不足，而提供一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆。
为达到上述目的，本实用新型采取以下技术方案予以实现：
一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，包括管体及接头，所述的接头包括接头螺纹，所述的管体包括本体、内锥面、第一圆柱段、外锥面及第二圆柱段，其特征在于：所述的第一圆柱段通过外锥面与第二圆柱段连接，所述的第二圆柱段端面通过摩擦焊接与接头一端连接，所述的接头另一端一体成型有接头螺纹；所述的第一圆柱段内径通过内锥面与本体内径连接。
所述的本体、内锥面及第一圆柱段的外径为79.4mm。
所述的本体的内径为60.7mm。
所述的第一圆柱段、外锥面及第二圆柱段的内径为54±0.3mm。
所述的第一圆柱段内径与本体内径采用内锥面过渡，且内锥面的锥面角小于等于6°。
所述的第二圆柱段外径为98±0.2mm。
所述的第一圆柱段外径与第二圆柱段外径采用外锥面过渡，且外锥面的锥面角为18°。
所述的接头的外径及内径与第二圆柱段的外径及内径尺寸相当。
所述的接头螺纹采用锥度小于1:12的双台肩特殊螺纹。
所述的接头螺纹的中径为79.4mm。
本实用新型产生的有益效果为：本实用新型第二圆柱段摩擦焊接位置的管体尺寸与接头尺寸相同，有效减少第一圆柱段的管体外径和壁厚，减少第二圆柱段外径；通过小锥度双台肩接头螺纹设计，提高螺纹连接的抗扭强度；增大钻杆的水眼通径，减少钻杆接头的外径，降低钛合金钻杆的成本，提高钻杆在小井眼钻井工况下的适用性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
其中：1、本体，2、内锥面，3、第一圆柱段，4、外锥面，5、第二圆柱段，6、接头，601、接头螺纹。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：
一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，包括管体及接头6，所述的接头6包括接头螺纹601，所述的管体包括本体1、内锥面2、第一圆柱段3、外锥面4及第二圆柱段5，其特征在于：所述的第一圆柱段3通过外锥面4与第二圆柱段5连接，所述的第二圆柱段5端面通过摩擦焊接与接头6一端连接，所述的接头6另一端一体成型有接头螺纹601；所述的第一圆柱段3内径通过内锥面2与本体1内径连接。
所述的本体1、内锥面2及第一圆柱段3的外径为79.4mm。
所述的本体1的内径为60.7mm。
所述的第一圆柱段3、外锥面4及第二圆柱段5的内径为54±0.3mm。
所述的第一圆柱段3内径与本体1内径采用内锥面2过渡，且内锥面2的锥面角小于等于6°。
所述的第二圆柱段5外径为98±0.2mm。
所述的第一圆柱段3外径与第二圆柱段5外径采用外锥面4过渡，且外锥面4的锥面角为18°。
所述的接头6的外径及内径与第二圆柱段5的外径及内径尺寸相当。
所述的接头螺纹601采用锥度小于1:12的双台肩特殊螺纹。
所述的接头螺纹601的中径为79.4mm。
本体1及第一圆柱段3外径为79.4mm，本体1内径为60.7mm，横截面积为2058mm2；第二圆柱段5的外径为98mm，内径为54mm，横截面积为5253mm2，为本体1横截面积的2.55倍。即摩擦焊缝处的截面积为本体1横截面积的2.55倍，而摩擦焊缝处的材料抗拉强度不低于管体材料强度的80%，因此，摩擦焊缝处的整体拉伸强度不小于本体1拉伸强度的2.04倍，远高于本体1的实物性能。同时，接头6外径为98mm，为本体1外径的1.23倍，接头6内径为54mm，整根钻杆的水眼通径尺寸为50.8mm。常规的73.02*9.19mm钛合金钻杆，钻杆接头6外径为104.8mm，为管体外径的1.44倍。第一圆柱段3及第二圆柱段5内径为54.64mm，接头6内径为50.8mm，整根钻杆的水眼通径尺寸为47.6mm。钻杆接头6的外径与管体外径的比例更小，钻杆管体外径尺寸不仅提高了8.7%，钻杆水眼通径也增加了6.72%，但钻杆接头6的外径却减少了6.3%，不仅减少了钻柱的水力损耗，而且增加了钻杆与井眼的环空间隙，同时降低了钻杆的原材料生产成本。
以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，包括管体及接头，所述的接头包括接头螺纹，所述的管体包括本体、内锥面、第一圆柱段、外锥面及第二圆柱段，其特征在于：所述的第一圆柱段通过外锥面与第二圆柱段连接，所述的第二圆柱段端面通过摩擦焊接与接头一端连接，所述的接头另一端一体成型有接头螺纹；所述的第一圆柱段内径通过内锥面与本体内径连接；所述的本体、内锥面及第一圆柱段的外径为79.4mm；所述的本体的内径为60.7mm；所述的第一圆柱段、外锥面及第二圆柱段的内径为54±0.3mm。
2.根据权利要求1所述的一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，其特征在于：所述的第一圆柱段内径与本体内径采用内锥面过渡，且内锥面的锥面角小于等于6°。
3.根据权利要求1所述的一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，其特征在于：所述的第二圆柱段外径为98±0.2mm。
4.根据权利要求1所述的一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，其特征在于：所述的第一圆柱段外径与第二圆柱段外径采用外锥面过渡，且外锥面的锥面角为18°。
5.根据权利要求1所述的一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，其特征在于：所述的接头的外径及内径与第二圆柱段的外径及内径尺寸相当。
6.根据权利要求1所述的一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，其特征在于：所述的接头螺纹采用锥度小于1:12的双台肩特殊螺纹。
7.根据权利要求1所述的一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆，其特征在于：所述的接头螺纹的中径为79.4mm。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202121608869.6U CN213980681U (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202121608869.6U CN213980681U (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN213980681U true CN213980681U (zh) | 2021-08-17 |
Family
ID=77252533
Family Applications (1)
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| CN202121608869.6U Active CN213980681U (zh) | 2021-07-15 | 2021-07-15 | 一种小接头摩擦焊接式钛合金钻杆 |
Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN213980681U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023207118A1 (zh) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种复合双金属钻杆及其制备方法 |
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2021
- 2021-07-15 CN CN202121608869.6U patent/CN213980681U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2023207118A1 (zh) * | 2022-04-28 | 2023-11-02 | 中国石油天然气集团有限公司 | 一种复合双金属钻杆及其制备方法 |
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