[实用新型]一种用于铝合金钻杆钢接头热装配的内冷却装置

说明书

技术领域

本实用新型属于石油天然气钻采领域领域，涉及一种用于铝合金钻杆钢接头热装配的内冷却装置。

背景技术

与钢制钻杆相比，铝合金钻杆具有强度重量比高、弹性模量小、可有效防止H₂S和CO₂腐蚀等优点，更适合于超深井、大斜度井、含硫化氢井等复杂井中使用，在未来地质勘探和油气开采中具有广泛的应用前景。目前制造和使用最多的是带钢接头的铝合金钻杆，即钻杆管体使用铝合金制造，工具接头采用与之配合的钢接头，这样不仅弥补了接头抗扭强度小于管体的缺点，而且可以减少上卸扣过程中常见的螺纹磨损现象。铝合金管体与钢接头一般采用过盈热装配连接，但是由于铝合金材料的热导率和热膨胀系数大于钢，在热装配过程中铝合金管体与加热的钢接头接触会迅速发生热传递，从而导致铝合金管体内部的微观组织发生变化，进而导致装配后的铝合金管体的力学性能大幅下降；同时，由于铝合金管体受热后会产生膨胀现象，易使预先设计加工的过盈量参数发生改变，从而导致铝合金管体与钢接头装配不合格的情况经常发生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的不足，提供一种用于铝合金钻杆钢接头热装配的内冷却装置，通过在铝合金管体与钢接头热装配的过程中向两者的装配部位喷洒水雾以避免铝合金管体过度受热，进而保证铝合金管体的力学性能和装配合格率。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于铝合金钻杆钢接头热装配的内冷却装置，它包括高压供水装置、管道、水雾喷桶和弹性支撑架；所述水雾喷桶的一端封闭且其另一端通过前述管道与高压供水装置相连；该水雾喷桶通过弹性支撑架嵌设于铝合金管体的内部并伸至铝合金管体与钢接头的装配部位；该水雾喷桶表面均匀设置有多个高压喷嘴，所述管道上设置有流量计和水雾控制阀。

进一步地，所述的高压供水装置包括水源、电机、水泵、入水管、出水管和水压转换装置，所述电机驱动水泵工作，水泵的入水口通过入水管与水源连接，水泵的出水口通过出水管与水压转换装置的入口连接，所述水压转换装置的出口通过所述管道与水雾喷桶相连。

进一步地，所述弹性支撑架固定在水雾喷桶上，且滑动嵌设于铝合金管体内。

本实用新型提出的用于铝合金钻杆钢接头热装配的内冷却装置具有以下优点：

1、本实用新型可防止铝合金管体在与钢接头热装配过程中因受热过度而引起其内部组织变化，进而导致其力学性能降低的现象；

2、本实用新型可避免铝合金管体因受热膨胀所产生的不良影响，进而保证其与钢接头热装配的可靠性；

3、本实用新型的设计简易而精巧，且成本较低、实用性较强，具有较高的推广使用价值。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图中：1-水雾喷桶、2-高压喷嘴、3-主管道、弹性支撑架、4-高压供水装置、5-流量计、6-水雾控制阀、7-铝合金管体、8-弹性支撑架、9-钢质接头。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。

请参阅图1，本实用新型公开了一种用于铝合金钻杆钢接头热装配的内冷却装置，它包括水雾喷桶1、管道3、高压供水装置4和弹性支撑架8组成；所述水雾喷桶1的一端封闭且其另一端通过管道3与高压供水装置4相连；该水雾喷桶1通过弹性支撑架8嵌设于铝合金管体7的内部并伸至铝合金管体7与钢接头9的装配部位；该水雾喷桶1表面均匀设置有多个高压喷嘴2，所述管道上设置有流量计5和水雾控制阀6。

在铝合金管体与钢接头热装配过程中，通过高压供水装置提供动力，高压水经管道进入水雾喷桶中，由喷嘴喷射形成细水雾，水雾量可由水雾控制阀控制，对铝合金管体内部进行充分冷却，使其温度不超过铝合金钻杆材料所允许的最高使用温度，可防止因温度过高引起的铝合金内部组织变化而导致其性能降低的现象，可避免铝合金管体因受热膨胀所产生的不良影响，进而保证其与钢接头热装配的可靠性；

作为优选方案，所述的高压供水装置包括水源、电机、水泵、入水管、出水管和水压转换装置，所述电机驱动水泵工作，水泵的入水口通过入水管与水源连接，水泵的出水口通过出水管与水压转换装置的入口连接，所述水压转换装置的出口通过所述管道与水雾喷桶相连。

作为优选方案，所述弹性支撑架2固定在水雾喷桶1上，且其外径不大于铝合金管体7的内径，以保证其可滑动嵌设于铝合金管体7内。

这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中；在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。