[发明专利]一种钢接头钛合金钻杆

说明书

本发明公开了一种钢接头钛合金钻杆，所述钢接头钛合金钻杆包括钛合金钻杆管体和通过螺纹连接在钛合金钻杆管体两端的钢制钻杆接头，所述钛合金钻杆管体与所述钢制钻杆接头通过热装配过盈配合连接。本发明的钢接头钛合金钻杆比强度高、抗硫化氢应力腐蚀性能及耐腐蚀疲劳性能良好，可以显著减轻钻柱重量，缓解应力集中，提高钻柱的最大下入深度、耐腐蚀疲劳性能等，延长钻柱服役寿命，减少油气井中钻具失效造成的安全事故。

技术领域

本发明涉及油气勘探开发过程中使用的钻杆，具体涉及一种钛合金钻杆，尤其是一种钢接头钛合金钻杆。

背景技术

随着石油工业的发展，深井、超深井及水平井数量不断增加，勘探开发难度增大。传统钢制钻杆比强度低，在复杂工况油气钻采条件下发生的应力腐蚀断裂、疲劳断裂、泄漏、过载等失效事故对油气井的安全生产造成了极大的威胁。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢接头钛合金钻杆，以解决现有的钢制钻杆比强度低，在复杂工况油气钻采条件下易发生应力腐蚀断裂、疲劳断裂、泄漏、过载等安全事故的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种钢接头钛合金钻杆，所述钢接头钛合金钻杆包括钛合金钻杆管体和通过螺纹连接在钛合金钻杆管体两端的钢制钻杆接头，所述钛合金钻杆管体与所述钢制钻杆接头通过热装配过盈配合连接。

进一步地，钢制钻杆接头包括连接在钛合金钻杆管体一端的钢制外螺纹接头以及连接在钛合金钻杆管体另一端的钢制内螺纹接头。

进一步地，所述钛合金钻杆管体包括位于两端的第一加厚段和第二加厚段，以及分别与第一加厚段和第二加厚段连接的第一过渡段和第二过渡段，第一过渡段和第二过渡段之间连接有中间段。

进一步地，第一加厚段和第二加厚段的外径相等且大于中间段的外径，第一加厚段的端部设有第一外螺纹，第二加厚段的端部设有第二外螺纹，钛合金钻杆管体的一端通过第一外螺纹与钢制外螺纹接头连接，另一端通过第二外螺纹与钢制内螺纹接头连接。

进一步地，钢制外螺纹接头的一端设有与第一外螺纹配合的第一内螺纹，另一端设有与钢制内螺纹接头配合连接的第三外螺纹；

钢制内螺纹接头的一端设有与第二外螺纹配合连接的第二内螺纹，另一端设有与钢制外螺纹接头配合连接的第三内螺纹。

进一步地，第三外螺纹和第三内螺纹均为API标准钻具螺纹。

进一步地，第一外螺纹、第二外螺纹、第一内螺纹以及第二内螺纹均为偏梯形螺纹。

进一步地，钢制外螺纹接头设置第一内螺纹的一端以及钢制内螺纹接头设置第二内螺纹的一端均设有与钛合金钻杆管体配合的止推台肩和对中稳定锥面台肩，钛合金钻杆管体的端部设有分别与止推台肩和对中稳定锥面台肩配合的钛合金管体端面和钛合金管体端部锥面。

进一步地，止推台肩与钛合金管体端面之间在热装配后为过盈配合；对中稳定锥面台肩与钛合金管体端部锥面之间在热装配后为过盈配合。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明的钢接头钛合金钻杆比强度高、抗硫化氢应力腐蚀性能及耐腐蚀疲劳性能良好，可以显著减轻钻柱重量，缓解应力集中，提高钻柱的最大下入深度、耐腐蚀疲劳性能等，延长钻柱服役寿命，减少油气井中钻具失效造成的安全事故。

进一步地，钢制接头的第三外螺纹与第三内螺纹采用标准API钻具螺纹，可在任意井段与任意普通钢制钻杆螺纹连接，无需转换接头，无需改换起下钻杆吊卡装置，通用性高，抗螺纹粘扣性能好，提高了钻杆反复上卸扣次数，延长了钛合金的钻杆使用寿命并扩大了钛合金钻杆的应用范围。