CN2344537Y - 一种抗疲劳石油钻具螺纹接头 - Google Patents

一种抗疲劳石油钻具螺纹接头 Download PDF

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一种涉及石油机械领域中的抗疲劳石油钻具螺纹接头,由承载面1、导向面2、牙底3组成,切削掉螺纹导向面2牙底的部分金属,螺纹牙承载面1与牙底3相切,牙底3圆弧半径R为1.20—1.45mm,牙底3半径扩大,减少了牙底应力集中,经测算,牙底应力集中系数由5.0减少到3.5—2.5,从而提高钻具螺纹的使用寿命,疲劳试验表明疲劳寿命延长1—2倍,可沿用APINC螺纹公差,并与APINC螺纹完全互换。

Description

一种抗疲劳石油钻具螺纹接头
本实用新型涉及石油机械领域中的一种抗疲劳石油钻具螺纹接头。
石油钻具螺纹接头以前采用美国石油学会(API)V-0.065牙型，这种螺纹牙底和牙顶都是平的V型螺纹，牙底和牙顶宽都是0.065英寸(1.65mm)平牙底与牙承载面之间的过渡尖角半径只有R=0.38mm，此处应力集中很高，极易出现疲劳裂纹，钻具接头寿命很短；后来，API将V-0.065螺纹的平牙底改为半径R=0.038英寸(0.97mm)的圆底，牙底的应力集中显著减少，钻具接头疲劳寿命成倍增长，API将这种与V-0.065螺纹完全互换的螺纹命名为数字型(NC)螺纹，并被纳入API标准-APISPEC7，目前我国及世界各国均广泛采用这种螺纹，但是这种螺纹牙底仍有一定应力集中，每年仍有许多钻具接头发生疲劳断裂，特别是在我国西部条件苛刻井使用的钻具接头疲劳裂纹更易发生。
本实用新型的目的在于提供一种减少螺纹牙底应力集中、抗疲劳的石油钻具螺纹接头。
本实用新型是这样实现的：由承载面1、导向面2、牙底3组成，切削掉螺纹导向面2牙底的部分金属，螺纹牙承载面1与牙底3圆弧相切，牙底3圆弧半径R为0.047-0.057英寸(1.20-1.45mm)。
本实用新型的优点在于：螺纹的承载面1是承受预紧载荷和工作载荷的，由于在易产生疲劳裂纹牙底3承载面1处切削掉部分金属，使牙底3半径扩大，在保持螺纹完整性的同时减少了牙底应力集中，经测算，牙底应力集中系数由5.0减少到3.5-2.5，从而提高钻具螺纹的使用寿命，疲劳试验表明疲劳寿命延长1-2倍，由于是APINC螺纹的改进型，可沿用其螺纹公差，并与APINC螺纹完全互换。
图1为本实用新型的结构示意图；
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
本实用新型由承载面1、导向面2、牙底3组成，切削掉螺纹导向面2牙底的部分金属，螺纹牙承载面1与牙底3相切，牙底3圆弧半径R为0.047-0.057英寸(1.20-1.45mm)。
螺纹牙有两个侧面，分别是承载面和导向面，导向面只是在旋紧螺纹过程中起导向作用，在钻具工作过程中不承受载荷，承载面是螺纹的工作面，承受预紧载荷和工作载荷，疲劳裂纹容易在牙底靠近承载面处产生，本实用新型切削掉螺纹牙导向侧面牙底的部分金属，扩大牙底半径，减少牙底应力集中，牙底圆弧仍与螺纹牙承载面相切，实际应用时，可根据具体情况选用合适的半径，本螺纹用于相互匹配的外螺纹接头及内螺纹接头中的一个，不能同时采用。

Claims (1)

1．一种涉及石油机械领域中的抗疲劳石油钻具螺纹接头，由承载面(1)、导向面(2)、牙底(3)组成，其特征在于：螺纹牙承载面(1)与牙底(3)相切，牙底(3)圆弧半径R为0.047-0.057英寸(1.20-1.45mm)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100478599C (zh) * 2003-12-11 2009-04-15 瓦卢莱克曼内斯曼油气法国公司 螺纹管接头抗疲劳性的改进
CN102787809A (zh) * 2012-08-23 2012-11-21 中国石油天然气股份有限公司 钻工具接头特殊螺纹
CN101802473B (zh) * 2007-08-24 2015-11-25 特纳瑞斯连接有限责任公司 具有高径向载荷和差动螺纹表面的螺纹接头
CN109505531A (zh) * 2018-12-26 2019-03-22 中国石油天然气集团有限公司 一种螺纹接箍

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