一種防卡阻的直連型鑽杆的製作方法

2023-12-09 20:49:56

專利名稱：一種防卡阻的直連型鑽杆的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石油天然氣鑽採用的鑽杆，特別是一種防卡阻的直連型鑽杆。
背景技術：
目前國內外石油天然氣鑽採作業中所使用的鑽杆，基本都採用美國石油學會API 標準，其結構如圖1所示鑽杆包括接頭部分B1、B2和管體A部分，接頭分公螺紋接頭Bl和母螺紋接頭B2，管體1與接頭B1、B2之間通過焊接C連接為一體。焊接式鑽杆工藝步驟相對簡單，但焊縫處的強度只有管體的80%左右，為了增大焊縫處的載荷能力，標準要求，焊接前必須對管體端部進行加厚，增加焊接面的截面積，以增加焊縫處的整體載荷能力。鑽杆的主要作用是從地面向井下鑽頭傳遞鑽井扭矩，並輸送鑽井液。鑽杆接頭處壁厚和外徑相對管體部分外徑和壁厚較大，一方面是因為加工螺紋以及抗扭載荷需要，另外增大接頭外徑可以保證接頭處內孔(又稱水眼)的截面積不至太小而影響鑽井液流量。隨著鑽井技術的不斷發展，斜井，大位移井等複雜鑽井作業所佔比例越來越大。如渤海油田，大位移井約佔 80%,塔裡木油田，大位移井約佔30%，而且呈現逐年遞增的趨勢。在位移作業過程中，經常會發生煤層垮塌阻塞鑽柱的情況，這種情況下，需要起鑽並調整鑽進方向，但是由於鑽杆接頭處外徑較大，起鑽阻力很大，不僅費工，嚴重時，造成井眼報廢。因此有必要設計出一種接頭外徑與管體一致、接頭處水眼足夠大的鑽杆，以滿足大位移井等複雜鑽井作業的需求。

實用新型內容本實用新型的目的在於提供一種防卡阻的直連型鑽杆，它主要解決現有API標準鑽杆的管體外徑和接頭外徑不一致，由於鑽杆接頭處外徑較大，起鑽阻力很大的技術問題， 和API標準鑽杆相比，消除了焊縫處強度較小、容易出現冶金缺陷等不足，同時提高了鑽井過程中鑽井液從井底回升時通過鑽杆接頭處時的通過面積(環空)，提高了接頭的抗扭載荷，還可以有效解決鑽井過程中因地層垮塌造成的鑽柱卡死、不能起鑽的問題。本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案是一種防卡阻的直連型鑽杆，它包括鑽杆管體，其特徵在於所述的鑽杆管體的管端具有通過道次鐓鍛內加厚形成的公螺紋接頭和母螺紋接頭，所述的管體、公螺紋接頭和母螺紋接頭具有相同的外徑。所述的防卡阻的直連型鑽杆，其特徵在於所述的公螺紋接頭的根部具有外螺紋外臺肩，所述的母螺紋接頭的根部具有內螺紋內臺肩。所述的防卡阻的直連型鑽杆，其特徵在於所述的在管體向公螺紋接頭和母螺紋接頭過渡部分具有內加厚過渡帶Miu，內加厚過渡帶Miu的長度為60mm-200mm。本實用新型的有益效果是(1)本實用新型接頭外徑與管體外徑一致，可以有效解決鑽井過程中因地層垮塌造成的鑽柱卡死、不能起鑽的問題。(2)本實用新型和API標準鑽杆相比，消除了焊縫處強度較小、容易出現冶金缺陷等不足，同時提高了鑽井過程中鑽井液從井底回升時通過鑽杆接頭處時的通過面積(環空)，提高了接頭的抗扭載荷。
圖1是API標準鑽杆的結構圖。圖2是本實用新型的結構圖。
具體實施方式
請參閱圖2，它是本實用新型一種防卡阻的直連型鑽杆的結構圖。如圖所示它包括鑽杆管體1，所述的鑽杆管體1的管端具有通過道次鐓鍛內加厚形成的公螺紋接頭21和母螺紋接頭22，所述的管體1、公螺紋接頭21和母螺紋接頭22具有相同的外徑。所述的公螺紋接頭21的根部具有外螺紋外臺肩211，所述的母螺紋接頭22的根部具有內螺紋內臺肩 221。所述的在管體1向公螺紋接頭21和母螺紋接頭22過渡部分具有內加厚過渡帶Miu， 內加厚過渡帶Miu的長度為60mm-200mm。本實用新型中，所述的鑽杆接頭與管體為非焊接一體式結構，接頭為管體1經過道次鐓鍛加厚而接頭21、22外徑與管體1外徑一致；的公螺紋接頭21的根部具有外螺紋外臺肩211，所述的母螺紋接頭22的根部具有內螺紋內臺肩221，以增加接頭部位的抗扭載荷。本實用新型通過將石油鑽杆接頭與管體的焊接式連接結構，改變為直接由管體鐓鍛加厚而成，不需要焊接，沒有焊縫，而且接頭外徑與管體外徑一致。和API標準鑽杆相比，消除了焊縫處強度較小、容易出現冶金缺陷等不足，同時提高了鑽井過程中鑽井液從井底回升時通過鑽杆接頭處時的通過面積(環空)，提高了接頭的抗扭載荷，還可以有效解決鑽井過程中因地層垮塌造成的鑽柱卡死、不能起鑽的問題。本實用新型實施時，螺紋牙型、螺距、螺紋長度等參數採用API標準。以上所述的結構設計，經過外徑4英寸(壁厚6. 65mm)的無縫鋼管的加工試驗及性能檢測，抗扭性能較 API標準相同規格的鑽杆提高了 20%以上，管體與接頭處的抗扭強度、抗拉強度保持一致， 解決了 API標準鑽杆焊縫處強度低的缺點，在石油天然氣鑽採作業中，出現地質塌陷情況時，鑽柱不容易被卡死。綜上所述，僅為本實用新型的較佳實施例而已，並非用來限定本實用新型的實施範圍，即凡依本實用新型申請專利範圍的內容所作的等效變化與修飾，都應為本實用新型的技術範疇。
權利要求1.一種防卡阻的直連型鑽杆，它包括鑽杆管體(1)，其特徵在於所述的鑽杆管體(1) 的管端具有通過道次鐓鍛內加厚形成的公螺紋接頭(21)和母螺紋接頭(22)，所述的管體 (1)、公螺紋接頭(21)和母螺紋接頭(22)具有相同的外徑。
2.根據權利要求1所述的防卡阻的直連型鑽杆，其特徵在於所述的公螺紋接頭(21) 的根部具有外螺紋外臺肩(211)，所述的母螺紋接頭(22)的根部具有內螺紋內臺肩(221)。
3.根據權利要求1或2所述的防卡阻的直連型鑽杆，其特徵在於所述的在管體(1)向公螺紋接頭(21)和母螺紋接頭(22)過渡部分具有內加厚過渡帶Miu，內加厚過渡帶Miu的長度為 60mm-200mm。
專利摘要本實用新型涉及一種石油天然氣鑽採用的鑽杆，特別是一種防卡阻的直連型鑽杆。它包括鑽杆管體，其特徵在於所述的鑽杆管體的管端具有通過道次鐓鍛內加厚形成的公螺紋接頭和母螺紋接頭，所述的管體、公螺紋接頭和母螺紋接頭具有相同的外徑。它主要解決現有API標準鑽杆的管體外徑和接頭外徑不一致，由於鑽杆接頭處外徑較大，起鑽阻力很大的技術問題，和API標準鑽杆相比，消除了焊縫處強度較小、容易出現冶金缺陷等不足，同時提高了鑽井過程中鑽井液從井底回升時通過鑽杆接頭處時的通過面積(環空)，提高了接頭的抗扭載荷，還可以有效解決鑽井過程中因地層垮塌造成的鑽柱卡死、不能起鑽的問題。
文檔編號E21B17/042GK201972611SQ20112002489
公開日2011年9月14日 申請日期2011年1月26日 優先權日2011年1月26日
發明者周勇其, 王廣群, 袁鵬斌 申請人:上海海隆石油管材研究所, 上海海隆石油鑽具有限公司