[发明专利]一种带吊卡空间的摩擦焊接钻杆接头

说明书

本发明涉及一种带吊卡空间的摩擦焊接钻杆接头，其包括内螺纹接头及外螺纹接头；内螺纹接头包括内螺纹接头大钳段和内螺纹接头焊颈段；外螺纹接头包括外螺纹接头大钳段和外螺纹接头焊颈段；内螺纹接头大钳段的内部开设有内螺纹，外螺纹接头大钳段的外部开设有外螺纹；外螺纹接头和内螺纹接头之间通过外螺纹接头大钳段的外螺纹与内螺纹接头大钳段的内螺纹实现配合连接；内螺纹接头还包括位于内螺纹接头大钳段与内螺纹接头焊颈段之间的内螺纹接头吊卡槽；外螺纹接头还包括位于外螺纹接头大钳段和外螺纹接头焊颈段之间的外螺纹接头过渡圆柱段。本发明能有效解决钻杆管体镦粗尺寸与吊卡内径尺寸间的干涉问题，能有效提高钻井液排量和钻头处的水功率等。

技术领域

本发明涉及钻杆领域，具体涉及一种带吊卡空间的摩擦焊接钻杆接头。

背景技术

石油天然气勘探与开发中所使用的钻杆由钻杆管体两端通过内螺纹接头和外螺纹接头连接而成，单根钻杆通过钻杆接头的连接形成整根钻柱。钻柱是高压钻井液的循环通道，通过高压钻井液来润滑、冷却钻头，带走钻头破碎的岩屑。常规的钻杆设计中，存在一个18°斜坡或90°直角的吊卡台阶，在钻杆柱的起下钻作业中，需要吊卡工具在钻杆接头的吊卡台阶处将钻杆柱坐在钻台上或提升整个钻杆柱。为了保证吊卡与接头台肩间有足够的接触面来承受来自钻杆柱的压力，钻杆接头的吊卡台阶应有足够的外径差，即接头本体与焊颈间应有足够的外径差。钻杆管体是一种薄壁厚的无缝管，在与接头焊接前，需要将管端镦粗，且镦粗后的内外径尺寸与接头的焊径处尺寸相同，才能与接头进行有效的焊接，达到焊缝处的抗拉强度高于管体抗拉强度的要求。在现有的钻杆设计中，由摩擦焊接方式连接的钻杆接头的焊颈段与管体的管端镦粗段尺寸相同，且外径不能大于吊卡的内径，即钻杆接头的焊颈段与管体的镦粗段要比吊卡的内径小。因此，吊卡台阶的存在，限制了管体镦粗段的外径，也就限制了钻杆管体的外径。为了获得更好的钻井效率和钻井工艺的应用，往往需要使用钻杆管体更大的钻杆，而吊卡内径限制了管体的尺寸，因而约束了对钻杆的选择，尤其是在小井眼的钻井中。

如图5-6所示，现有的18°斜坡吊卡台阶的摩擦焊接钻杆接头，包括内螺纹接头01和与内螺纹接头01匹配连接的外螺纹接头02；该内螺纹接头01和外螺纹接头02连接后组成钻杆管体。该内螺纹接头01的内螺纹016与外螺纹接头02的外螺纹026匹配。

如图5所示，该内螺纹接头01包括内螺纹接头大钳段011、内螺纹接头焊颈段013和内螺纹接头18°斜坡吊卡台阶014。如图6，该外螺纹接头02包括外螺纹接头大钳段021、外螺纹接头35°过渡圆弧024和外螺纹接头焊颈段023。

如图,5-6所示，当钻杆管体总长为88.9mm时，内螺纹接头大钳段011外径为127mm，内螺纹接头焊颈段13的外径为98.43mm，内螺纹接头吊卡台阶014的直径差为28.57mm，对应的吊卡工具内径102mm；当钻杆管体为73mm时，内螺纹接头大钳段011外径为104.8mm，内螺纹接头焊颈段13的外径为80.96mm，内螺纹接头吊卡台阶014与钻杆本体的直径差为23.84mm。如果采用外径为104.8mm的内螺纹接头大钳段011与外径为98.43mm的内螺纹接头焊颈段013，其内螺纹接头吊卡台阶014与钻杆本体的直径差仅6.37mm，不能满足吊卡工具对内螺纹接头吊卡台阶014接触面的要求。因此，利用现有的技术，对于88.9mm的钻杆管体，不能采用外径为104.8mm的内螺纹接头大钳段011和外径为98.43mm的内螺纹接头焊颈段013的内螺纹接头01。

综上所述，有必要对现有技术做进一步改进。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种结构设计简单，能有效解决钻杆管体镦粗尺寸与吊卡内径尺寸间的干涉问题，能有效提高钻井液排量和钻头处的水功率等的带吊卡空间的摩擦焊接钻杆接头。

本发明的技术方案如下：