CN220705650U - 一种降低钻井成本的高寿命钻杆 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种降低钻井成本的高寿命钻杆，包括钻杆本体，钻杆本体沿第一方向设有贯穿钻杆本体的内孔，钻杆本体的直径范围处于92‑98mm之间，钻杆本体的壁厚范围处于6‑12mm之间，钻杆本体的内孔的直径范围处于76‑80mm之间，相较于现有的钻杆，内孔更大，泥浆排量更大，有效降低能耗，节约成本；钻杆本体的两端分别设有对接公头和对接母头，对接公头远离钻杆本体的一端设有第一连接部；对接母头远离钻杆本体的一端设有第二连接部；第一连接部的长度大于第二连接部的长度，第一连接部与第二连接部连接时，第一连接部经过对接孔伸入对接母头内；使得第一连接部和第二连接部的连接处无间隙，进而避免形成涡流冲刷钻杆，增加钻杆的使用寿命。

Description

一种降低钻井成本的高寿命钻杆

技术领域

本公开一般涉及钻杆技术领域，具体涉及一种降低钻井成本的高寿命钻杆。

背景技术

近年来为提高采收率，很多井位尤其深井及长水平井愈来愈多，并取得了显著经济效益；但由于井位过深，钻杆压力较大，需要提高泵压满足工作需求，钻井过程中钻井队伍通过提高发电机、柴油机的运转功率、增加钻杆排量，进而提高工作效率；

但是由于井下工具内孔尺寸有限，此种钻井方法耗费大量能源无效做功，钻井成本过高；同时钻杆的对接公头比对接母头短，多个钻杆相连时，钻杆连接处存在间隙，变径差值大，导致局部流速差异大，进而形成涡流，涡流对对接母头的薄弱位置产生持续性的冲刷，降低钻杆的使用寿命。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供可解决上述技术问题的一种降低钻井成本的高寿命钻杆。

本申请提供一种降低钻井成本的高寿命钻杆，包括：

钻杆本体，所述钻杆本体沿第一方向设有贯穿所述钻杆本体的内孔，所述钻杆本体的直径范围处于92-98mm，所述钻杆本体的壁厚范围处于6-12mm，所述钻杆本体的内孔的直径范围处于76-80mm；所述第一方向平行于所述钻杆本体的延伸方向；

对接公头，所述对接公头与所述钻杆本体的一端连接，所述对接公头远离所述钻杆本体的一端设有第一连接部，所述对接公头的内部设有与所述内孔连通的第一通孔；

对接母头，所述对接母头与所述钻杆本体的另一端连接，所述对接母头远离所述钻杆本体的一端设有第二连接部，所述第二连接部的内部设有与相邻钻杆本体的所述第一连接部匹配的对接孔，所述对接母头的内部设有与所述内孔连通的第二通孔；

其中，两个所述钻杆本体之间分别通过对接公头和对接母头可拆卸连接，所述第一连接部的长度大于所述第二连接部的长度，所述第一连接部与所述第二连接部连接时，所述第一连接经过所述对接孔伸入所述对接母头内，直至所述对接公头的端部和所述对接母头的端部紧密贴合。

根据本申请提供的技术方案，所述第一连接部和所述第二连接部之间通过螺纹连接；所述螺纹分别周向设置在所述第一连接部的外部和所述对接孔的内部。

根据本申请提供的技术方案，所述螺纹为牙型锥螺纹，所述螺纹的锥度范围处于1:9-1:11，所述螺纹的基面中径范围处于95-105mm，所述螺纹的牙高为2.55mm。

根据本申请提供的技术方案，所述第一通孔具有第一运输部与第二运输部，所述第一运输部和所述第二运输部沿所述第一方向排列设置，所述第一运输部和所述内孔连接，所述第二运输部设置在所述第一连接部内，所述第一运输部(22)包括运输段和过渡段，所述过渡段的直径大于所述第二运输部的直径小于所述运输段的直径，且沿向所述第一连接部的延伸方向逐渐减小，所述运输段和过渡段的直径范围均处于70-76mm，所述第二运输部的直径范围处于50-56mm。

根据本申请提供的技术方案，所述第二通孔具有第三运输部和第四运输部，所述第三运输部和所述第四运输部沿所述第一方向排列设置，所述第三运输部和所述内孔连接，所述第四运输部设置在所述第二连接部内，所述第三运输部的直径范围处于70-76mm，所述第四运输部的直径范围处于50-56mm。

根据本申请提供的技术方案，所述钻杆本体的两端分别通过摩擦焊与所述对接公头和对接母头连接。

本申请的有益效果在于：

本申请提供一种降低钻井成本的高寿命钻杆，包括钻杆本体，所述钻杆本体沿第一方向设有贯穿所述钻杆本体的内孔，所述钻杆按照以下尺寸设置，所述钻杆本体的直径范围处于92-98mm之间，所述钻杆本体的壁厚范围处于6-12mm之间，所述钻杆本体的内孔的直径范围处于76-80mm之间；所述钻杆本体的一端设置有对接公头，所述对接公头远离所述钻杆本体的一端设有第一连接部，所述对接公头的内部设有与所述内孔连通的第一通孔；所述钻杆本体的另一端设置有对接母头，所述对接母头远离所述钻杆本体的一端设有第二连接部，所述第二连接部的内部设有与相邻钻杆本体的所述第一连接部匹配的对接孔，所述对接母头的内部设有与所述内孔连通的第二通孔；其中，两个钻杆本体之间分别通过对接公头和对接母头可拆卸连接，所述第一连接部的长度大于所述第二连接部的长度，所述第一连接部与所述第二连接部连接时，所述第一连接部经过所述对接孔伸入所述对接母头内，直至所述对接公头的端部和所述对接母头的端部紧密贴合；通过上述结构使得，本申请按照上述尺寸设计所述钻杆，相较于现有技术中的本体直径为88.9mm，壁厚为9.35mm，内孔直径为70.2mm的钻杆，本申请的钻杆内孔更大，进而使得泥浆排量更大，满足大流量的需求，有效降低能耗，节约成本；同时，两个钻杆本体之间通过对接公头和对接母头连接时，所述第一连接部伸入所述第二连接部的对接孔内，由于所述第一连接部的长度大于所述第二连接部的长度，所述第一连接部插入所述第一通孔内，直至所述对接公头的端部和所述对接母头的端部紧密贴合，使得所述第一连接部和所述第二连接部的连接处无间隙，进而避免形成涡流冲刷接母头的薄弱位置，增加钻杆的使用寿命。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1是本申请中的一种降低钻井成本的高寿命钻杆的示意图；

图2是本申请中的多个钻杆连接示意图；。

图3是本申请中的第一连接部示意图；

图4是本申请中的第一连接部上的螺纹示意图；

图5是本申请中的第二连接部示意图；

图6是本申请中的第二连接部上的螺纹示意图。

图中：1、钻杆本体；2、对接公头；21、第一连接部；22、第一运输部；23、第二运输部；3、对接母头；31、第二连接部；32、第三运输部；33、第四运输部；4、螺纹。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

实施例1

请参考图1为本申请提供的一种降低钻井成本的高寿命钻杆的示意图，包括：

钻杆本体1，所述钻杆本体1沿第一方向设有贯穿所述钻杆本体1的内孔，所述钻杆本体1的直径范围处于92-98mm，所述钻杆本体1的壁厚范围处于6-12mm，所述钻杆本体1的内孔的直径范围处于76-80mm；所述第一方向平行于所述钻杆本体1的延伸方向；

对接公头2，所述对接公头2与所述钻杆本体1的一端连接，所述对接公头2远离所述钻杆本体1的一端设有第一连接部21，所述对接公头2的内部设有与所述内孔连通的第一通孔；

对接母头3，所述对接母头3与所述钻杆本体1的另一端连接，所述对接母头3远离所述钻杆本体1的一端设有第二连接部31，所述第二连接部31的内部设有与相邻钻杆本体1的所述第一连接部21匹配的对接孔，所述对接母头3的内部设有与所述内孔连通的第二通孔；

其中，两个所述钻杆本体1之间分别通过对接公头2和对接母头3可拆卸连接，所述第一连接部21的长度大于所述第二连接部31的长度，所述第一连接部21与所述第二连接部31连接时，所述第一连接部21经过所述对接孔伸入所述对接母头3内，直至所述对接公头2的端部和所述对接母头3的端部紧密贴合。

具体的，钻杆根据需求通过对接公头2和对接母头3进行多根首尾相连，形成长钻杆，从而满足长度需求；

具体的，在本实施例中，所述钻杆本体1的直径为96mm，所述钻杆本体1的壁厚为8.5mm，所述钻杆本体1的内孔的直径为79mm；本申请的钻杆相较于现有技术的钻杆，由于内孔增大，能够有效增加钻杆的排量，无需通过提高泥浆泵的功率，而增加钻杆的排量，保持工作效率的前提下，泥浆泵的输出功率降低了22.16％，降低了能源消耗，进而节约了钻井的成本，同时钻杆本体1的尺寸更大，安全性更强，能够配合任意井下工具使用，保证其通用性；

具体的，现有技术中，钻杆的对接公头2比对接母头3短，多个钻杆相连时，钻杆的连接处存在间隙，导致变径差值大，进而导致局部流速差异大，形成涡流；而所述间隙对应所述对接母头3，此处为对接母头的薄弱位置，此时形成的涡流对所述对接母头3的薄弱位置产生持续性的冲刷，使钻杆容易断裂，降低钻杆的使用寿命；而本申请中，所述第一连接部21的长度大于所述第二连接部31的长度，所述第一连接部21与所述第二连接部31连接时，所述第一连接部21经过所述对接孔伸入所述对接母头3内，所述对接公头2和所述对接母头3的连接处无间隙，使得无法形成涡流，进而增加钻杆的使用寿命；

工作原理：本申请按照上述尺寸设计所述钻杆，相较于现有技术中的本体直径为88.9mm，壁厚为9.35mm，内孔直径为70.2mm的钻杆，本申请的钻杆内孔更大，进而使得泥浆排量更大，满足大流量的需求，有效降低能耗，节约成本；同时，如图2所示，两个钻杆本体1之间通过对接公头2和对接母头3连接时，所述第一连接部21伸入所述第二连接部31的对接孔内，由于所述第一连接部21的长度大于所述第二连接部31的长度，所述第一连接部21插入所述第一通孔内，直至所述对接公头2的端部和所述对接母头3的端部紧密贴合，使得泥浆从多个相连的钻杆内流时，泥浆从所述第一连接部21进入所述第二通孔内，避免所述第一连接部和所述第二连接部的连接处存在间隙，形成变径差，进而避免形成涡流冲刷所述钻杆本体，增加钻杆的使用寿命。

在某些实施方式中，所述第一连接部21和所述第二连接部31之间通过螺纹4连接；所述螺纹4分别周向设置在所述第一连接部21的外部和所述对接孔的内部。

具体的，所述第一连接部21和所述第二连接部31之间通过螺纹4可拆卸连接，所述第一连接部21的外部周向设置有所述螺纹4，所述对接孔的内部周向设置有所述螺纹4；多根钻杆之间通过螺纹4实现首尾相连，便于拆卸的同时，可增加连接处的强度，防止因为内部泥浆压力过大，钻杆连接处分离；

具体的，由于所述第一连接部21的长度大于所述第二连接部31的长度，此时所述第一连接部21上的外螺纹的长度大于所述第二连接部31的内螺纹的长度，避免所述第一连接部和所述第二连接部的连接处由于孔径差值较大形成涡流冲刷内螺纹的薄弱位置，进而增加钻杆的使用寿命。

在某些实施方式中，所述螺纹4为牙型锥螺纹，所述螺纹4的锥度范围处于1:9-1:11，所述螺纹4的基面中径范围处于95-105mm，所述螺纹4的牙高为2.55mm。

具体的，如图3-图6所示，所述螺纹4为牙型锥螺纹，所述螺纹4的锥度范围处于1:9-1:11，所述螺纹4的基面中径范围处于95-105mm，所述螺纹4的牙高为2.55mm；本申请设计的螺纹4相较于现有技术中的锥度为1:6、基面中径为96、牙高为3.09的螺纹4，倾斜度更小，所述第一连接部21和所述第二连接部31的壁厚更厚，有效提高连接处的强度，防止螺纹4因压力过大而断裂；同时，本申请的螺纹4牙高为2.55mm，相较于现有技术中的螺纹4，适用于更小的空间使用；

具体的，在本实施例中，如图3和图5所示，所述螺纹4的锥度为1:11，螺纹4的基面中径为104。

在某些实施方式中，所述第一通孔具有第一运输部22与第二运输部23，所述第一运输部22和所述第二运输部23沿所述第一方向排列设置，所述第一运输部22和所述内孔连接，所述第二运输部23设置在所述第一连接部21内，所述第一运输部22包括运输段和过渡段，所述过渡段的直径大于所述第二运输部的直径小于所述运输段的直径，且沿向所述第一连接部21的延伸方向逐渐减小，所述运输段和过渡段的直径范围均处于70-76mm，所述第二运输部23的直径范围处于50-56mm。

具体的，泥浆在所述钻杆的内部流动，依次流经第二通孔、内孔和第一通孔；所述第一通孔与所述内孔连接；所述第一通孔具有第一运输部22与第二运输部23，所述第一运输部22和所述第二运输部23沿所述第一方向排列设置，所述第一运输部22和所述内孔连接，所述第二运输部23设置在所述第一连接部21内，所述第一运输部22的直径范围处于70-76mm，所述第二运输部23的直径范围处于50-56mm；所述内孔与所述第一运输部22，以及所述第一运输部22和所述第二运输部23之间连接的倾斜度较小，使得泥浆流体阻力变小，不易形成涡流；

具体的，在本实施例中，所述运输段的直径为76mm，所述过渡段的直径为70mm，所述第二运输部23的直径为56mm；本申请的第二运输部23相较于现有技术的48mm，直径更大，在满足连接处高强度的同时，满足大排量使用。

在某些实施方式中，所述第二通孔具有第三运输部32和第四运输部33，所述第三运输部32和所述第四运输部33沿所述第一方向排列设置，所述第三运输部32和所述内孔连接，所述第四运输部33设置在所述第二连接部31内，所述第三运输部32的直径范围处于70-76mm，所述第四运输部33的直径范围处于50-56mm。

具体的，泥浆在所述钻杆的内部流动，依次流经第二通孔、内孔和第一通孔；所述第一通孔与所述内孔连接；所述第二通孔具有第三运输部32和第四运输部33，所述第三运输部32和所述第四运输部33沿所述第一方向排列设置，所述第三运输部32和所述内孔连接，所述第四运输部33设置在所述第二连接部31内，所述第三运输部32的直径范围处于70-76mm，所述第四运输部33的直径范围处于50-56mm；所述内孔与所述第三运输部32，以及所述第三运输部32和所述第四运输部33之间连接的倾斜度较小，使得泥浆流体阻力变小，不易形成涡流；

具体的，在本实施例中，所述第三运输部32的直径为76mm，所述第四运输部的直径为56mm；本申请的第四运输部33相较于现有技术的48mm，直径更大，在满足连接处高强度的同时，满足大排量使用。

在某些实施方式中，所述钻杆本体1的两端分别通过摩擦焊与所述对接公头2和对接母头3连接。

具体的，摩擦焊是一种机械加工方法，主要用于将同种或不同种的金属或非金属材料紧密连接在一起。在这种方法下，两个待连接的表面通过相对运动和摩擦作用而达到高温，从而使材料熔化或塑性变形。然后，材料被迅速冷却并恢复到室温，形成了一个完整、连续的接头。摩擦焊具有精度高、变形小、焊接速度快等优点；因此所述钻杆本体1的两端分别通过摩擦焊与所述对接公头2和所述对接母头3连接，焊接速度快，不易断开，增强连接的稳定性。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (6)

1.一种降低钻井成本的高寿命钻杆，其特征在于，包括：

钻杆本体(1)，所述钻杆本体(1)沿第一方向设有贯穿所述钻杆本体(1)的内孔，所述钻杆本体(1)的直径范围处于92-98mm，所述钻杆本体(1)的壁厚范围处于6-12mm，所述钻杆本体(1)的内孔的直径范围处于76-80mm；所述第一方向平行于所述钻杆本体(1)的延伸方向；

对接公头(2)，所述对接公头(2)与所述钻杆本体(1)的一端连接，所述对接公头(2)远离所述钻杆本体(1)的一端设有第一连接部(21)，所述对接公头(2)的内部设有与所述内孔连通的第一通孔；

对接母头(3)，所述对接母头(3)与所述钻杆本体(1)的另一端连接，所述对接母头(3)远离所述钻杆本体(1)的一端设有第二连接部(31)，所述第二连接部(31)的内部设有与相邻钻杆本体(1)的所述第一连接部(21)匹配的对接孔，所述对接母头(3)的内部设有与所述内孔连通的第二通孔；

其中，两个所述钻杆本体(1)之间分别通过对接公头(2)和对接母头(3)可拆卸连接，所述第一连接部(21)的长度大于所述第二连接部(31)的长度，所述第一连接部(21)与所述第二连接部(31)连接时，所述第一连接部(21)经过所述对接孔伸入所述对接母头(3)内，直至所述对接公头(2)的端部和所述对接母头(3)的端部贴合。

2.根据权利要求1所述的一种降低钻井成本的高寿命钻杆，其特征在于，所述第一连接部(21)和所述第二连接部(31)之间通过螺纹(4)连接；所述螺纹(4)分别周向设置在所述第一连接部(21)的外部和所述对接孔的内部。

3.根据权利要求2所述的一种降低钻井成本的高寿命钻杆，其特征在于，所述螺纹(4)为牙型锥螺纹，所述螺纹(4)的锥度范围处于1:9-1:11，所述螺纹(4)的基面中径范围处于95-105mm，所述螺纹(4)的牙高为2.55mm。

4.根据权利要求2所述的一种降低钻井成本的高寿命钻杆，其特征在于，所述第一通孔具有第一运输部(22)与第二运输部(23)，所述第一运输部(22)和所述第二运输部(23)沿所述第一方向排列设置，所述第一运输部(22)和所述内孔连接，所述第二运输部(23)设置在所述第一连接部(21)内，所述第一运输部(22)包括运输段和过渡段，所述过渡段的直径大于所述第二运输部的直径小于所述运输段的直径，且沿向所述第一连接部(21)的延伸方向逐渐减小，所述运输段和过渡段的直径范围均处于70-76mm，所述第二运输部(23)的直径范围处于50-56mm。

5.根据权利要求4所述的一种降低钻井成本的高寿命钻杆，其特征在于，所述第二通孔具有第三运输部(32)和第四运输部(33)，所述第三运输部(32)和所述第四运输部(33)沿所述第一方向排列设置，所述第三运输部(32)和所述内孔连接，所述第四运输部(33)设置在所述第二连接部(31)内，所述第三运输部(32)的直径范围处于70-76mm，所述第四运输部(33)的直径范围处于50-56mm。

6.根据权利要求1所述的一种降低钻井成本的高寿命钻杆，其特征在于，所述钻杆本体(1)的两端分别通过摩擦焊与所述对接公头(2)和对接母头(3)连接。