一種厚壁鑽杆的製作方法

2023-12-03 15:58:36

專利名稱：一種厚壁鑽杆的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油天然氣及煤層氣勘探鑽井技術領域，特別涉及一種鑽杆，是
一種厚壁鑽杆。
背景技術：
鑽杆是石油天然氣及煤層氣勘探開發中的一種重要工具，是鑽柱系統的重要組成 部分，位於整個鑽柱的下部，它的主要作用是傳遞扭矩和建立泥漿內循環通道，保障鑽井過 程的順利進行，承受拉壓、彎曲和扭轉等多種載荷的複合作用。在實際的鑽柱組合中，常遇到下部的小尺寸鑽鋌與鑽杆直接相連，尤其是在直井 施工中採用。常規鑽杆的壁厚分為9. 19mm和12. 7mm兩種，與之相連的鑽鋌壁厚46. 8mm,當 鑽杆直接與鑽鋌相連時，與鑽鋌相臨的鑽杆成為整個鑽柱的剛性突變點，同時，鑽杆有可能 因為鑽壓波動而處於鑽柱的中和點位置，從而使受力工況極其惡劣，導致這幾柱鑽杆失效 的機率明顯高於其他位置的鑽杆。目前，在鑽柱組合中，並且在鑽鋌與鑽杆之間，往往要求 增加加重鑽杆，為了提高鑽壓，使整個鑽柱的剛度平滑過渡，但加重鑽杆加工工序多，價格 高。在此背景下發明的一種剛性介於常規鑽杆和鑽鋌的厚壁鑽杆。

實用新型內容本實用新型的目的是提供一種厚壁鑽杆，使厚壁鑽杆的剛性介於常規鑽杆與鑽 鋌之間，在鑽柱組合中代替加重鑽杆，使整個鑽具組合的剛性平滑過度，減少鑽井事故的發 生。本實用新型採用的技術方案是厚壁鑽杆，主要由鑽杆本體、接頭、接頭體外加厚 段和圓錐面組成，鑽杆本體為圓柱體形並有中心孔，接頭為圓柱體形有中心孔，接頭的頂端 有API內螺紋(API螺紋是國際通用的鑽杆標準螺紋)，接頭的下端連接有接頭體，鑽杆本 體下端有下接頭，其特徵在於在接頭體的下端焊接有外加厚段，外加厚段的下部有鑽杆本 體，在外加厚段與鑽杆本體之間的外壁由圓錐面過渡。鑽杆本體的厚度為18. 5mm。在圓錐面與鑽杆本體外表面之間有過渡圓弧，過渡圓弧的半徑在150 200mm之 間。外加厚段的長度在100 250mm之間；圓錐面的長度在100 150mm之間。本實用新型的有益效果本實用新型厚壁鑽杆與現有加重鑽杆相比，鑽杆本體壁 厚大於常規加重鑽杆本體壁厚，厚壁鑽杆的本體內徑與接頭內徑相同，整根厚壁鑽杆內徑 沒有截面變化點，鑽井液在鑽杆中的流動性好，不易發生因截面變化產生的渦流或衝蝕。同 時，厚壁鑽杆的剛性介於鑽鋌與同外徑的常規鑽杆之間，在鑽鋌與鑽杆連接間加入厚壁鑽 杆，能平滑過渡整個鑽柱的剛度，在直井作業中，能替代加重鑽杆，減少失效事故的發生。加 工成本低於加重鑽杆。
圖1是本實用新型厚壁鑽杆的內螺紋端的結構剖面示意圖。圖中，1.鑽杆本體，2.接頭，3.外加厚段，4.圓錐面，5.過渡圓弧，6.接頭體，7.焊縫。
具體實施方式
實施例1 以一根厚壁鑽杆為例，對本實用新型作進一步詳細說明。參閱圖1。本實用新型厚壁鑽杆，主要由鑽杆本體1、接頭2、接頭體6外加厚段3 和圓錐面4組成，鑽杆本體1為圓柱體形並有中心孔，鑽杆本體1外徑與SY/T 5561標準中 的鑽杆本體外徑一致，鑽杆本體1的厚度為18. 5mm。接頭2為圓柱體形有中心孔，接頭2的 頂端有API內螺紋，接頭2的下端連接有接頭體6，鑽杆本體1下端有下接頭，下接頭有API 外螺紋。在接頭體6的下端採用摩擦方法焊接有外加厚段3，在接頭體6與外加厚段3之間 有焊縫7。外加厚段3的長度為150mm。外加厚段3的下部有鑽杆本體1，在外加厚段3與 鑽杆本體1之間的外壁由圓錐面4過渡，圓錐面4的長度為120mm。在圓錐面4與鑽杆本體 1外表面之間有過渡圓弧5，過渡圓弧5的半徑為180mm。
權利要求1.一種厚壁鑽杆，主要由鑽杆本體(1)、接頭O)、接頭體(6)外加厚段C3)和圓錐面 (4)組成，鑽杆本體(1)為圓柱體形並有中心孔，接頭( 為圓柱體形有中心孔，接頭(2)的 頂端有API內螺紋，接頭( 的下端連接有接頭體(6)，鑽杆本體(1)下端有下接頭，其特徵 在於在接頭體(6)的下端焊接有外加厚段(3)，外加厚段C3)的下部有鑽杆本體(1)，在外 加厚段C3)與鑽杆本體(1)之間的外壁由圓錐面(4)過渡。
2.根據權利要求1所述的厚壁鑽杆，其特徵是鑽杆本體(1)的厚度為18.5mm。
3.根據權利要求1或2所述的厚壁鑽杆，其特徵是在圓錐面(4)與鑽杆本體(1)外表 面之間有過渡圓弧(5)，過渡圓弧(5)的半徑在150 200mm之間。
4.根據權利要求1或2所述的厚壁鑽杆，其特徵是外加厚段(3)的長度在100 250mm之間；圓錐面的長度在100 150mm之間。
專利摘要一種厚壁鑽杆，應用於石油天然氣及煤層氣鑽井。主要由鑽杆本體、接頭、接頭體外加厚段和圓錐面組成，鑽杆本體為圓柱體形並有中心孔，接頭為圓柱體形有中心孔，接頭的頂端有API內螺紋，接頭的下端連接有接頭體，其特徵在於在接頭體的下端焊接有外加厚段，外加厚段的下部有鑽杆本體，在外加厚段與鑽杆本體之間的外壁由圓錐面過渡。效果是厚壁鑽杆與現有加重鑽杆相比，鑽杆本體壁厚大於常規加重鑽杆本體壁厚，厚壁鑽杆的本體內徑與接頭內徑相同，整根厚壁鑽杆內徑沒有截面變化點，鑽井液在鑽杆中的流動性好，不易發生因截面變化產生的渦流或衝蝕。同時，能平滑過渡整個鑽柱的剛度，能替代加重鑽杆，減少失效事故的發生。
文檔編號E21B17/02GK201851031SQ20102061624
公開日2011年6月1日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者劉永剛, 葉頂鵬, 廖凌, 李方坡, 路彩虹 申請人:中國石油天然氣集團公司, 中國石油天然氣集團公司管材研究所