[实用新型]一种防止产生螺旋屈曲的铝合金钻杆

说明书

技术领域

本实用新型属于石油钻探设备领域，具体涉及一种防止产生螺旋屈曲的铝合金钻杆。

背景技术

石油资源是世界各国的一项重要战略资源，随着石油产品的消耗增加，石油勘探开采任务也逐渐遍布世界各地。同时，埋藏于较浅油层的石油相继被发现并开采，因此人们不得不对埋藏于更深油层的石油进行勘探和开采。

用于钻井的铝合金钻杆管体基本材质是以铝为主要元素的合金，其比重轻，摩阻小等优点广泛应用于各种油田。在实际钻井过程中，井下工况较为恶劣，钻杆的受力情况较为复杂。随着井深的增加，下钻所需的钻杆的数量也相应增加，因此越是往深处钻越是困难。通常来讲，单根钻杆的长度约为9米，而一般的井的深度也有2000米左右，因此与井深相比，钻杆可以说是细如牙签，而上百根钻杆首尾相接所形成的钻具总成便十分纤细并且不能视为完全刚性物体了。根据人们的经验可知，当对细长非刚性构件的一端施加一个扭矩时，该构件本身会形成锥形螺旋线的形状，也就是说构件上其他部位开始绕受力点做圆周运动，并且各自的运动半径会从受力点向另一端依次变大，此现象反映到钻井作业中称为钻杆的螺旋屈曲现象。当扭矩逐渐增大达到某一临界值时，钻杆便会出现螺旋屈曲现象，导致无法顺利下钻。又由于井壁并不光滑，常有沙石露出井壁表面，因此出现螺旋屈曲现象时不仅会大幅增加下钻的阻力，而且会使钻杆在与井壁的碰撞下磨损，造成钻井作业的停摆。这种对钻井不利的现象常发生于深井、超深井以及大位移井的钻探作业中，而以上三种类型的井又普遍存在于大油田中，因此解决螺旋屈曲问题已经成了当下钻井作业的重中之重。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种能够在下钻时防止产生螺旋屈曲现象的铝合金钻杆

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种铝合金钻杆，包括钻杆本体，钻杆本体的中间段的外壁上有至少一个与钻杆本体一体成型的环形凸起带；环形凸起带的两侧为锥形面；环形凸起带的长度为钻杆本体长度的6%～8%，其直径不小于钻杆本体外径的1.2倍。

优选的，环形凸起带的数量为三个，相邻两个环形凸起带之间的中心距为90cm。

优选的，锥形面的锥度为1:1.5。

优选的，锥形面的长度为环形凸起带长度的1/3。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：一方面使得钻杆的有效直径接近井的内径从而使钻杆外壁受到井壁的支撑而无法发生螺旋屈曲，确保了下钻的顺利进行；另一方面由于环形凸起带的存在，使得井壁上的石块等尖锐物尽可能少的对钻杆其他部位造成损伤，延长了钻杆的使用寿命。

附图说明

图1是本实用新型半剖视图；

图2是图1中A处的局部放大图。

图中标记为：

1钻杆本体；2环形凸起带；2.1平滑段；2.2锥形过渡段。

具体实施方式

下面结合附图实施例，对本实用新型做进一步描述：

如图1、2所示，一种铝合金钻杆，包括长度为9m的钻杆本体1，钻杆本体1的中间段的外壁上有三个与钻杆本体1一体挤压成型的环形凸起带2，上述三个环形凸起带2等距排列，相邻两个环形凸起带2之间的中心距为90cm。环形凸起带2的两侧为锥形面，由此将环形凸起带2分为两侧的锥形过渡段2.2和中间的平滑段2.1，锥形过渡段2.2的长度与平滑段2.1的长度相等。环形凸起带2的长度为60cm。平滑段2.1的直径为钻杆本体1外径的1.2倍，锥形过渡段2.2的锥度为1:1.5。

在钻井时，环形凸起带2的直径接近井的直径，因此较没有环形凸起带2的钻杆而言，该类钻杆在井中的水平位移受到限制，当扭矩达到一定值时，钻杆上的环形凸起带2会接触到井壁并阻止钻杆发生螺旋屈曲。同时，由于环形凸起带2的存在，钻杆的大部分杆体无法碰触井壁，从而减小了钻杆被磨损的几率，延长了钻杆的使用寿命。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。