帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿，涉及鉆桿連接【技術(shù)領(lǐng)域】。鉆桿為分節(jié)式空心結(jié)構(gòu)，分桿之間通過(guò)鋼接頭連接，鋼接頭由公接頭和母接頭組成，公接頭和母接頭的錐形沉孔與兩段分桿的錐形頭通過(guò)螺紋連接，在錐形沉孔的內(nèi)側(cè)端相對(duì)于內(nèi)孔設(shè)有圓環(huán)形的止口，在錐形頭的端部為與止口對(duì)接的環(huán)形面；在錐形沉孔的外側(cè)端連接有環(huán)狀的延伸壓板，延伸壓板和分桿外壁之間擠壓有鋼筒。該鉆桿連接處的密封性好，能夠保證所連接的螺紋扣以及鉆桿和鋼接頭的連接處不受沖蝕，提高了使用壽命。
【專利說(shuō)明】帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及鉆桿連接【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金鉆桿是應(yīng)用非常普遍的一種鉆桿，由于其密度小，單位米長(zhǎng)重量小能有效的延長(zhǎng)現(xiàn)有鉆機(jī)的最大鉆深，且耐腐蝕性好，能夠抗H2S、C02，所以其大量應(yīng)用在石油鉆井中，新疆塔里木油田探井哈15井采用鋁合金鉆桿，完成進(jìn)尺4983米，實(shí)現(xiàn)了深井和超深井作業(yè)。
[0003]在ISO 15546標(biāo)準(zhǔn)中，鋁合金鉆桿采用鋼接頭與鋁合金鉆桿管體連接的方式，但該方式存在鋼接頭與鋁合金鉆桿管體在內(nèi)外壁的連接處密封不嚴(yán)，鉆井液滲入后損傷絲扣的問(wèn)題，且鉆井液在其外表面與鋼接頭連接處易形成渦流，由于鋁合金鉆桿管體材質(zhì)比較軟，致使該部位的鋁合金鉆桿管體沖蝕嚴(yán)重，導(dǎo)致早期損壞。
[0004]所以現(xiàn)在需要一種在鉆桿的連接處密封性能較好，避免連接絲扣被損傷，并且能夠防止鉆桿與鋼接頭的連接處遭受沖蝕的新型鉆桿。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿，該鉆桿連接處的密封性好，能夠保證所連接的螺紋扣以及鉆桿和鋼接頭的連接處不受沖蝕，提聞了使用壽命。
[0006]為解決上述問(wèn)題本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案是:一種帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿，所述鉆桿為分節(jié)式空心結(jié)構(gòu)，相鄰的兩段分桿之間通過(guò)帶有內(nèi)孔的鋼接頭連接，所述鋼接頭由公接頭和母接頭組成，所述公接頭和母接頭的相對(duì)側(cè)通過(guò)螺紋連接，所述公接頭和母接頭的另一側(cè)為帶有內(nèi)螺紋的錐形沉孔，所述分桿的兩端為與錐形沉孔相適配且?guī)в型饴菁y的錐形頭，所述公接頭和母接頭的錐形沉孔與兩段分桿的錐形頭通過(guò)螺紋連接，在錐形沉孔的內(nèi)側(cè)端相對(duì)于內(nèi)孔設(shè)有圓環(huán)形的止口，在錐形頭的端部為與止口對(duì)接的環(huán)形面；在錐形沉孔的外側(cè)端連接有環(huán)狀的延伸壓板，所述延伸壓板和分桿外壁之間擠壓有鋼筒。
[0007]優(yōu)選的，所述鋼筒套在分桿外壁的環(huán)形槽內(nèi)，所述鋼筒的外徑和分桿的外徑相等，所述鋼筒擠壓在延伸壓板和分桿外壁之間的部分軸向長(zhǎng)度為> 10mm，所述鋼筒的外露部分^ 50mm。
[0008]優(yōu)選的，在錐形頭的錐形弧面上設(shè)有環(huán)形的開(kāi)槽，在開(kāi)槽內(nèi)設(shè)有環(huán)形密封圈，所述環(huán)形密封圈擠壓在錐形沉孔的內(nèi)壁和槽底之間，所述開(kāi)槽位于環(huán)形面一側(cè)。
[0009]優(yōu)選的，所述環(huán)狀的延伸壓板的外壁為錐形斜坡面，所述斜坡面與分桿外壁之間的夾角為18度。
[0010]優(yōu)選的，所述公接頭和母接頭的相對(duì)側(cè)通過(guò)錐螺紋連接，其錐頭位于公接頭上，其錐孔為與母接頭上。
[0011]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:鉆桿的分桿之間通過(guò)鋼接頭連接，此鋼接頭分為公接頭和母接頭，兩者連接在一起后均通過(guò)帶有內(nèi)螺紋的錐形沉孔與帶有外螺紋的錐形頭連接，錐形頭的端部為環(huán)形面，而錐形沉孔的內(nèi)端側(cè)相對(duì)鋼接頭的內(nèi)孔設(shè)有圓環(huán)形的止口，在錐形頭和錐形沉孔連接之后，環(huán)形面會(huì)與止口相互對(duì)接，使相互擰合的螺紋扣內(nèi)端部沒(méi)有直接處在內(nèi)孔的內(nèi)壁上，而是和內(nèi)孔之間間隔有對(duì)接的止口和環(huán)形面，這樣內(nèi)孔中的鉆井液不會(huì)直接對(duì)螺紋扣進(jìn)行沖蝕，并且在錐形頭上靠近環(huán)形面一側(cè)的弧形面上設(shè)有開(kāi)槽，開(kāi)槽內(nèi)設(shè)有環(huán)形的密封圈，其被擠壓在錐形沉孔和錐形頭的接觸面上，從而將內(nèi)孔中的鉆井液徹底和螺紋扣隔離；在鉆桿的分桿外壁上套有鋼筒，此鋼筒套在錐形沉孔的外端部和分桿外壁的接觸處，并且錐形沉孔的外端部連接有環(huán)形的延伸壓板，將圓筒部分?jǐn)D壓在延伸壓板和分桿外壁之間，圓筒外露的部分防止鉆井中的渦流對(duì)連接處的分桿外壁進(jìn)行沖蝕，內(nèi)部壓接的部分同時(shí)起到了固定和密封的作用，防止鉆井液從外側(cè)進(jìn)入到螺紋扣內(nèi)，同時(shí)為了避免相對(duì)分桿外壁高出來(lái)的延伸壓板會(huì)阻擋渦流的擴(kuò)散，所以將延伸壓板的外表面設(shè)計(jì)成了帶有斜坡的錐形面，加快渦流的擴(kuò)散。該連接結(jié)構(gòu)能夠有效的防止鉆井液從內(nèi)外側(cè)對(duì)連接螺紋扣的侵蝕，也可以防止渦流對(duì)鉆桿與鋼接頭接觸部位的侵蝕。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明:
[0013]圖1本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2為圖1的局部放大圖；
[0015]圖3為圖1中公接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4為圖1中母接頭的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖5為圖1中鉆桿分桿的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]其中，1、分桿，2、內(nèi)孔，3、公接頭，4、母接頭，5、錐形沉孔，6、錐形頭，7、止口，8、環(huán)形面，9、延伸壓板，10、鋼筒，11、環(huán)形槽，12、開(kāi)槽，13、密封圈，14、斜坡面，15、錐頭，16、錐孔。

【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1到圖5所示:一種帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿，所述鉆桿為分節(jié)式空心結(jié)構(gòu)，相鄰的兩段分桿I之間通過(guò)帶有內(nèi)孔2的鋼接頭連接，所述鋼接頭由公接頭3和母接頭4組成，所述公接頭3和母接頭4的相對(duì)側(cè)通過(guò)螺紋連接，所述公接頭3和母接頭4的另一側(cè)為帶有內(nèi)螺紋的錐形沉孔5，所述分桿I的兩端為與錐形沉孔5相適配且?guī)в型饴菁y的錐形頭6，所述公接頭3和母接頭4的錐形沉孔5與兩段分桿I的錐形頭6通過(guò)螺紋連接，在錐形沉孔5的內(nèi)側(cè)端相對(duì)于內(nèi)孔2設(shè)有圓環(huán)形的止口 7，在錐形頭6的端部為與止口 7對(duì)接的環(huán)形面8 ;在錐形沉孔5的外側(cè)端連接有環(huán)狀的延伸壓板9，所述延伸壓板9和分桿I外壁之間擠壓有鋼筒10。
[0020]鉆桿是由多個(gè)分桿I連接而成的，本技術(shù)方案中是通過(guò)由公接頭3和母接頭4組成的鋼接頭連接的，如圖3和圖4所示為公接頭3和母接頭4的結(jié)構(gòu)示意圖，由圖可知，公接頭3和母接頭4依靠帶有內(nèi)螺紋的錐形沉孔5與分桿I連接，分桿I帶有與錐形沉孔5相配合的錐形頭6，錐形沉孔5和錐形頭6配合連接，如圖2所示為了保證鋼接頭和分桿I之間達(dá)到密封連接的效果，在錐形沉孔5的內(nèi)側(cè)端設(shè)有圓環(huán)形的止口 7，在錐形頭6上設(shè)有環(huán)形面8，當(dāng)兩者插入連接的時(shí)候，環(huán)形面8與止口 7相互對(duì)接，從而使內(nèi)部的螺紋扣不和內(nèi)孔2中的鉆井液直接接觸，避免了對(duì)螺紋扣的侵蝕。
[0021]如圖2和圖5所示:所述鋼筒10套在分桿I外壁的環(huán)形槽11內(nèi)，所述鋼筒10的外徑和分桿I的外徑相等，所述鋼筒10擠壓在延伸壓板9和分桿I外壁之間的部分軸向長(zhǎng)度為> 10mm，所述鋼筒10的外露部分> 50mm。為了保證鉆桿外部的鉆井液對(duì)螺紋扣的沖蝕，在錐形沉孔5的外側(cè)端設(shè)有環(huán)狀的延伸壓板9，在延伸壓板9和分桿I的外壁之間套有鋼筒10，鋼筒10被延伸壓板9和分桿I外壁擠壓在中間，起到了很好的密封作用，從而防止外部的鉆井液對(duì)螺紋扣進(jìn)行侵蝕，另外，鋼筒10有一部分壓在延伸壓板9之間，還有一部分外露，外露的部分是為了保護(hù)分桿1，因?yàn)樵谘由靿喊?和分桿I之間的連接處會(huì)形成鉆井液渦流，會(huì)對(duì)外壁造成沖蝕，所以在此設(shè)置鋼筒10，起到了保護(hù)作用。
[0022]如圖2所示:在錐形頭6的錐形弧面上設(shè)有環(huán)形的開(kāi)槽12，在開(kāi)槽12內(nèi)設(shè)有環(huán)形的密封圈13，所述密封圈13擠壓在錐形沉孔5的內(nèi)壁和槽底之間，所述開(kāi)槽12位于環(huán)形面8—側(cè)。密封圈13被擠壓，徹底將分桿I內(nèi)部的鉆井液進(jìn)行了封堵，防止其從內(nèi)部侵蝕螺紋扣，從而為防止內(nèi)部鉆井液的沖蝕提供了雙重保險(xiǎn)。
[0023]所述環(huán)狀的延伸壓板9的外壁為錐形的斜坡面14，所述斜坡面14與分桿I外壁之間的夾角為18度。為了及時(shí)將在鋼筒10表面形成了渦流排走，防止延伸壓板9對(duì)渦流的攔截，故設(shè)置了此斜坡面14，減少了對(duì)渦流流動(dòng)的阻礙，使其更易消散。
[0024]如圖3和圖4所示的所述公接頭3和母接頭4的相對(duì)側(cè)通過(guò)錐螺紋連接，錐頭15位于公接頭3上，錐孔16為與母接頭4上。錐孔16和錐形沉孔5的結(jié)構(gòu)相同，錐頭15和和錐形頭6的結(jié)構(gòu)相同，區(qū)別在于沒(méi)有設(shè)置延伸壓板9和開(kāi)槽12，因?yàn)殇摻宇^較鋁合金的鉆桿更耐沖蝕。
[0025]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:鉆桿的分桿之間通過(guò)鋼接頭連接，此鋼接頭分為公接頭和母接頭，兩者連接在一起后均通過(guò)帶有內(nèi)螺紋的錐形沉孔與帶有外螺紋的錐形頭連接，錐形頭的端部為環(huán)形面，而錐形沉孔的內(nèi)端側(cè)相對(duì)鋼接頭的內(nèi)孔設(shè)有圓環(huán)形的止口，在錐形頭和錐形沉孔連接之后，環(huán)形面會(huì)與止口相互對(duì)接，使相互擰合的螺紋扣內(nèi)端部沒(méi)有直接處在內(nèi)孔的內(nèi)壁上，而是和內(nèi)孔之間間隔有對(duì)接的止口和環(huán)形面，這樣內(nèi)孔中的鉆井液不會(huì)直接對(duì)螺紋扣進(jìn)行沖蝕，并且在錐形頭上靠近環(huán)形面一側(cè)的弧形面上設(shè)有開(kāi)槽，開(kāi)槽內(nèi)設(shè)有環(huán)形的密封圈，其被擠壓在錐形沉孔和錐形頭的接觸面上，從而將內(nèi)孔中的鉆井液徹底和螺紋扣隔離；在鉆桿的分桿外壁上套有鋼筒，此鋼筒套在錐形沉孔的外端部和分桿外壁的接觸處，并且錐形沉孔的外端部連接有環(huán)形的延伸壓板，將圓筒部分?jǐn)D壓在延伸壓板和分桿外壁之間，圓筒外露的部分防止鉆井中的渦流對(duì)連接處的分桿外壁進(jìn)行沖蝕，內(nèi)部壓接的部分同時(shí)起到了固定和密封的作用，防止鉆井液從外側(cè)進(jìn)入到螺紋扣內(nèi)，同時(shí)為了避免相對(duì)分桿外壁高出來(lái)的延伸壓板會(huì)阻擋渦流的擴(kuò)散，所以將延伸壓板的外表面設(shè)計(jì)成了帶有斜坡的錐形面，加快渦流的擴(kuò)散。該連接結(jié)構(gòu)能夠有效的防止鉆井液從內(nèi)外側(cè)對(duì)連接螺紋扣的侵蝕，也可以防止渦流對(duì)鉆桿與鋼接頭接觸部位的侵蝕。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿，其特征是:所述鉆桿為分節(jié)式空心結(jié)構(gòu)，相鄰的兩段分桿(I)之間通過(guò)帶有內(nèi)孔(2)的鋼接頭連接，所述鋼接頭由公接頭(3)和母接頭(4)組成，所述公接頭(3)和母接頭(4)的相對(duì)側(cè)通過(guò)螺紋連接，所述公接頭(3)和母接頭(4)的另一側(cè)為帶有內(nèi)螺紋的錐形沉孔(5)，所述分桿(I)的兩端為與錐形沉孔(5)相適配且?guī)в型饴菁y的錐形頭(6 )，所述公接頭(3 )和母接頭(4 )的錐形沉孔(5 )與兩段分桿(I)的錐形頭(6)通過(guò)螺紋連接，在錐形沉孔(5)的內(nèi)側(cè)端相對(duì)于內(nèi)孔(2)設(shè)有圓環(huán)形的止口(7)，在錐形頭(6)的端部為與止口(7)對(duì)接的環(huán)形面(8);在錐形沉孔(5)的外側(cè)端連接有環(huán)狀的延伸壓板(9)，所述延伸壓板(9)和分桿(I)外壁之間擠壓有鋼筒(10)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿，其特征是:所述鋼筒(10)套在分桿(I)外壁的環(huán)形槽(11)內(nèi)，所述鋼筒(10)的外徑和分桿(I)的外徑相等，所述鋼筒(10)擠壓在延伸壓板(9)和分桿(I)外壁之間的部分軸向長(zhǎng)度為> 10mm，所述鋼筒(10)的外露部分> 50_。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿，其特征是:在錐形頭(6)的錐形弧面上設(shè)有環(huán)形的開(kāi)槽(12)，在開(kāi)槽(12)內(nèi)設(shè)有環(huán)形的密封圈(13)，所述密封圈(13 )擠壓在錐形沉孔(5 )的內(nèi)壁和槽底之間，所述開(kāi)槽(12 )位于環(huán)形面(8 ) —側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿，其特征是:所述環(huán)狀的延伸壓板(9)的外壁為錐形的斜坡面(14)，所述斜坡面(14)與分桿(I)外壁之間的夾角為18度。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的帶有鋼性密封連接結(jié)構(gòu)的鋁合金鉆桿，其特征是:所述公接頭(3)和母接頭(4)的相對(duì)側(cè)通過(guò)錐螺紋連接，錐頭(15)位于公接頭(3)上，錐孔(16)為與母接頭(4)上。
【文檔編號(hào)】E21B17/042GK204040933SQ201420349377
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】錢強(qiáng), 劉聰, 姜榮凱, 張文江, 劉明龍, 周秋芬, 陳旭, 李樹(shù)軍, 李亞敏 申請(qǐng)人:中國(guó)石油集團(tuán)渤海石油裝備制造有限公司, 華油一機(jī)(河北)石油專用管材有限公司