一種鑽杆及其製造方法
2023-05-11 08:11:51
專利名稱：一種鑽杆及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種超大噸位鑽杆及其製造方法。
背景技術：
用於石油鑽探與水平定向穿越的鑽杆是按照API標準生產製造的。根據API SPEC 5DP標準，拉伸載荷最大的鑽杆是Φ 168. 28X9. 19mm S-135鑽杆，其拉伸載荷為436噸。隨著石油工業與水平定向穿越行業的發展，鑽杆的服役條件日趨惡劣，API標準鑽杆已難以滿足日益苛刻的鑽井與水平定向穿越作業要求。隨著鑽井深度的加深以及水平定向穿越長度的加長，對鑽杆的拉伸載荷提出了極高的要求。為了滿足這些要求，通常的做法是提高產品的鋼級，即將API標準中的最高鋼級 S-135進一步提高至150鋼級甚至165鋼級。對於Φ 168. ^X9. 19mm鑽杆，150鋼級將拉伸載荷提高到484噸，165鋼級更提高到533噸。但是對於萬米特深鑽井及5000米特長水平定向穿越這些極端的工況來說，500噸級鑽杆仍難以滿足要求。業界希望提供一種具有600噸以上甚至超過1000噸拉伸載荷的超大噸位鑽杆來滿足萬米特深鑽井及5000米特長水平定向穿越的作業要求。
發明內容
本發明的目的在於提供一種超大噸位鑽杆及其製造方法，應用本發明可以生產出 600噸以上甚至超過1000噸拉伸載荷的超大噸位鑽杆，從而滿足萬米特深鑽井及5000米特長水平定向穿越的工況要求。為實現上述目的，本發明的鑽杆包括管體、外螺紋接頭和內螺紋接頭，所述管體的一端通過焊接與外螺紋接頭連接，另一端通過焊接與內螺紋接頭連接，所述管體的外徑為 P0D,內徑為Pid，所述內螺紋接頭和外螺紋接頭的外徑均為TJffl，內徑均為TJid，其中，常數R 兩足
權利要求
1.一種鑽杆，其特徵在於，所述鑽杆包括管體、外螺紋接頭和內螺紋接頭，所述管體的一端通過焊接與外螺紋接頭連接，另一端通過焊接與內螺紋接頭連接，所述管體的外徑為 Podj內徑為Pid，所述內螺紋接頭和外螺紋接頭的外徑均為TJffl，內徑均為TJid，其中，常數R 兩足
2.根據權利要求1所述的鑽杆，其特徵在於，所述管體的最小屈服強度為931MPa 1138MPa，所述內螺紋接頭和外螺紋接頭的最小屈服強度為827ΜΙ^ 1034MPa。
3.根據權利要求1或2所述的鑽杆，其特徵在於，所述管體的一端通過摩擦焊接與外螺紋接頭連接，另一端通過摩擦焊接與內螺紋接頭連接。
4.根據權利要求1或2所述的鑽杆，其特徵在於，所述管體的外徑Pffll為168.^mm。
5.根據權利要求4所述的鑽杆，其特徵在於，所述內螺紋接頭和外螺紋接頭的外徑TJffl 為 215. 9mmο
6.根據權利要求5所述的鑽杆，其特徵在於，所述內螺紋接頭和外螺紋接頭的內徑TJid 為 108mmo
7.根據權利要求6所述的鑽杆，其特徵在於，所述管體的壁厚為14 20mm。
8.根據權利要求7所述的鑽杆，其特徵在於，所述管體的壁厚為16mm。
9.用於製造根據權利要求1到8中任一項所述的鑽杆的方法，其特徵在於，包括步驟a.鑽杆的管體兩端進行加厚處理；b.管體進行全長調質處理；c.管體兩端的加厚端與經過調質處理的內螺紋接頭和外螺紋接頭通過摩擦焊接連為一體；d.焊縫進行調質熱處理。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述管體兩端的加厚處理包括3次加熱、 3次加厚。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，每次加厚均為在管體內外同時加厚。
12.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，第一次加熱的加熱長度至少為550mm。
13.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述管體的熱處理方法為水淬熱處理， 所述內螺紋接頭和外螺紋接頭的熱處理方法為油淬調質處理。
14.根據權利要求13所述的方法，其特徵在於，所述水淬熱處理包括通過控制在管體與加厚端處的噴水量，使不同壁厚的管體與加厚端具有相同的冷卻速度，以得到相同的性能。
15.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述焊縫的調質熱處理的淬火方法為外表噴淬火液和內表噴空氣。
全文摘要
本發明提供一種鑽杆，包括管體、外螺紋接頭和內螺紋接頭，管體的一端通過焊接與外螺紋接頭連接，另一端通過焊接與內螺紋接頭連接，管體的外徑為POD，內徑為PID，內、外螺紋接頭的外徑均為TJOD，內徑均為TJID，其中，常數R滿足鑽杆的製造方法包括鑽杆的管體兩端進行加厚處理；管體進行全長調質處理；管體兩端的加厚端與經過調質處理的內、外螺紋接頭通過摩擦焊接連接在一起；焊縫進行調質熱處理。根據本發明可以生產600噸以上甚至超過1000噸拉伸載荷的超大噸位鑽杆，從而滿足了萬米特深鑽井及5000米特長水平定向穿越的工況要求。
文檔編號C21D9/00GK102373887SQ20101026042
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月23日 優先權日2010年8月23日
發明者喻明智, 左宏志, 王超峰, 耿鴻明, 董長富, 趙鵬 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司