專利名稱：一種螺旋耐磨鉆鋌的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鉆機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種螺旋耐磨鉆鋌，主要應(yīng)用于石油、天然氣、煤層氣等的勘探開發(fā)鉆井工程。
背景技術(shù)：
鉆鋌是鉆鋌處在鉆柱的最下部，是下部鉆具組合的主要組成部分。其主要特點(diǎn)是壁厚大，般為38飛3mm，相當(dāng)于鉆桿壁厚的4飛倍，具有較大的重力和剛度。鉆鋌一般分為3種螺旋鉆鋌，無磁鉆鋌，整體鉆鋌。整體鉆鋌為光滑的厚壁圓管，兩端加工連接螺紋，其使用壽命沒有螺旋鉆鋌長；螺旋鉆鋌在圓鉆鋌外圓柱面上加工3條右旋的螺旋槽，以減少與井壁的接觸面積，能有效的防止壓差卡鉆；無磁鉆鋌主要用于石油鉆井過程中的監(jiān)測，結(jié)構(gòu)與整體鉆鋌相同。無磁鉆鋌是使用低碳合金鋼制造，該材料是經(jīng)過嚴(yán)格的化學(xué)成分分析鍛造而成。該材料經(jīng)機(jī)械性能測試可以確保硬度、韌性、沖擊值以及抗腐蝕性能符合標(biāo)準(zhǔn)，具有良好的低磁導(dǎo)率和良好的機(jī)械加工性能，但是無磁鉆鋌只能用于無磁環(huán)境。螺旋鉆鋌是可以防止鉆具在鉆井過程中的差動(dòng)壓力阻滯，螺旋槽可以讓泥漿圍繞鉆鋌自由的流動(dòng)以平衡壓力防止阻滯的形成，從而有效防止壓差卡鉆現(xiàn)象發(fā)生?？梢詼p少同鉆井井壁的接觸面積，因而能夠有效的降低產(chǎn)生差動(dòng)壓力阻滯的可能性。螺旋鉆鋌之所以被廣泛使用是因?yàn)槠浔旧淼奶匦詻Q定，這種特殊螺旋鉆鋌能夠減少井壁和管體的接觸面積，從而避免鉆柱的“卡鉆”現(xiàn)象。現(xiàn)有的螺旋鉆鋌仍然存在一些問題需要進(jìn)行改進(jìn)，在長期的鉆井工程中螺旋鉆鋌承受彎曲、扭轉(zhuǎn)和拉壓等多種載荷的復(fù)合作用，普通的螺旋鉆鋌沒有耐磨帶，螺旋鉆鋌的管壁在與井壁摩擦中容易受到損害，使用壽命有限，而且螺旋鉆鋌兩端的接頭螺紋容易被擠壓得變形，嚴(yán)重時(shí)將會(huì)使螺旋鉆鋌的兩端出現(xiàn)斷裂情況，嚴(yán)重影響螺旋鉆鋌的使用壽命和鉆井的效率和質(zhì)量。中國專利CN201020119543. 2公布了一種新型耐磨鉆鋌，在鉆鋌本體的外壁覆焊有耐磨層，耐磨層覆焊的位置距鉆鋌內(nèi)螺紋接頭端面25(Γ350毫米。該專利通過在鉆鋌覆焊耐磨層，耐磨層既能有效地提高鉆鋌的耐磨性能，又不影響鉆鋌內(nèi)螺紋接頭修扣，可以延長鉆鋌使用壽命，提高鉆井效率。但是該耐磨帶只是接近內(nèi)螺紋接頭端面設(shè)置一個(gè)耐磨帶，螺旋鉆鋌的管壁在與井壁摩擦中的耐磨性能仍然有限，而且沒有卡瓦槽，不便于起下鉆具卡瓦的直接使用。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供一種螺旋耐磨鉆鋌，可以增強(qiáng)普通螺旋鉆鋌的耐磨性，保障螺旋鉆鋌的使用壽命和鉆井效率，同時(shí)便于直接上卡瓦，卡住并懸掛下井的鉆鋌、鉆桿等管柱的工具。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是，一種螺旋耐磨鉆鋌，包括管體，所述管體沿軸向的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端設(shè)有外螺紋，所述管體上設(shè)置有螺紋槽，管體的管壁上距離內(nèi)螺紋端面80(Γ1200毫米處焊有兩個(gè)耐磨帶，所述兩個(gè)耐磨帶之間插入有卡瓦槽。在普通鉆鋌或螺旋鉆鋌的內(nèi)螺紋端外表面上加工卡瓦槽起下鉆時(shí)就可不用提升短節(jié)和安全卡瓦，可以直接上卡瓦，卡住并懸掛下井的鉆鋌、鉆桿等管柱的工具?？ㄍ卟鄣某叽绶螦PI Spec7-1標(biāo)準(zhǔn)，鉆鋌的耐磨帶是可選擇的。優(yōu)選的，所述耐磨帶是采用低碳合金鋼制造而成?？梢源_保硬度、韌性、沖擊值以及抗腐蝕性，避免耐磨帶被鉆井中具有腐蝕性的淤泥所腐蝕。優(yōu)選的，所述兩個(gè)耐磨帶中距離內(nèi)螺紋端面最近的耐磨帶的寬度小于另一個(gè)耐磨帶的寬度。因?yàn)樵绞墙咏鼉?nèi)螺紋的一端承受的壓力越大，更容易受到磨損，所以設(shè)置兩個(gè)寬度不一樣的耐磨帶，可以有效地分散摩擦力的集中，從而進(jìn)一步提高耐磨帶的使用壽命。優(yōu)選的，所述兩個(gè)耐磨帶的厚度均為3飛毫米。優(yōu)選的，所述卡瓦槽的深度為2. 8飛.4毫米。根據(jù)螺旋鉆鋌的外徑的不同，選擇不
同的槽深度，以廣泛適用于所有的螺旋鉆鋌。具體標(biāo)準(zhǔn)如下
鉆鋌外徑 (毫米)79. 4-98.4100 120120.6-145146 170171-220>222卡瓦槽深度(毫米)2. 8-3.646-5.44.6-5.45.6-6.45.6-6.45. “.4優(yōu)選的，所述卡瓦槽的一端設(shè)有圓弧，用于管體受力的過度，以減輕應(yīng)力集中；另一端設(shè)有斜面，所述斜面與管體軸向的夾角為3飛度，以便于斜面有約76mm長的距離來保證卡瓦的裝夾和拆卸。優(yōu)選的，所述內(nèi)螺紋和外螺紋上分別設(shè)置有應(yīng)力分散槽。優(yōu)選的，所述應(yīng)力分散槽上沒有擴(kuò)孔結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明一種螺旋耐磨鉆鋌，包括管體，所述管體沿軸向的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端設(shè)有外螺紋，所述管體上設(shè)置有螺紋槽，管體的管壁上距離內(nèi)螺紋端面80(Γ1200毫米處焊有兩個(gè)耐磨帶，所述耐磨帶之間插入有卡瓦槽。設(shè)置兩個(gè)耐磨帶可以分散摩擦力的集中，增強(qiáng)普通螺旋鉆鋌的耐磨性，從而進(jìn)一步提高耐磨帶的使用壽命；在該螺旋耐磨鉆鋌上加工有卡瓦槽，可以直接上卡瓦，卡住并懸掛下井的鉆鋌、鉆桿等管柱的工具，卡瓦的裝夾與拆卸操作簡單、方便使用；另外在內(nèi)螺紋和外螺紋上分別設(shè)置有應(yīng)力分散槽，降低接頭螺紋所受到的應(yīng)力集中，從而增強(qiáng)螺旋鉆鋌的疲勞強(qiáng)度，保障螺旋鉆鋌的使用壽命和鉆井效率。


圖I為本發(fā)明螺旋耐磨鉆鋌外徑彡177. 8mm的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明螺旋耐磨鉆鋌徑> 177. 8mm的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為普通螺旋鉆鋌的結(jié)構(gòu)示意圖；圖中1、內(nèi)螺紋；21、第一耐磨帶；22、第二耐磨帶；3、卡瓦槽；4、管體；5、螺旋槽;6、外螺紋。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。下面結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。如圖I、2所示，一種螺旋耐磨鉆鋌，包括管體4，所述管體4沿軸向的一端設(shè)有內(nèi)螺紋I，另一端設(shè)有外螺紋6，所述管體4上設(shè)置有螺紋槽5，管體4的管壁上距離內(nèi)螺紋I端面80(Γ1200毫米處焊有兩個(gè)耐磨帶，分別為第一耐磨帶21和第二耐磨帶22，所述第一耐磨帶21和第二耐磨帶22之間插入有卡瓦槽3。如圖3所示的普通螺旋鉆鋌的結(jié)構(gòu)示意圖，所述普通螺旋鉆鋌與本發(fā)明相同點(diǎn)在于，普通螺旋鉆鋌也包括管體4，所述管體4沿軸向的一端設(shè)有內(nèi)螺紋I，另一端設(shè)有外螺紋6，所述管體4上設(shè)置有螺紋槽5，在普通螺旋鉆鋌管體4上銑螺旋的目的是減少與井壁的接觸面積，利于泥漿的排入，能有效的防止壓差卡鉆。本發(fā)明在普通螺旋鉆鋌的內(nèi)螺紋I端外表面上加工兩個(gè)耐磨帶并在兩個(gè)耐磨帶中插入卡瓦槽3，起下鉆時(shí)就可不用提升短節(jié)和安全卡瓦，可以直接上卡瓦，卡住并懸掛下井的鉆鋌、鉆桿等管柱的工具?？ㄍ卟鄣某叽绶螦PI Spec7-1標(biāo)準(zhǔn),鉆鋌的耐磨帶是可選擇的。所述第一耐磨帶是21和第二耐磨帶22是采用低碳合金鋼制造而成?？梢源_保硬度、韌性、沖擊值以及抗腐蝕性，避免耐磨帶被鉆井中具有腐蝕性的淤泥所腐蝕。所述兩個(gè)耐磨帶中，第一耐磨帶21離內(nèi)螺紋I更近，其中第一耐磨帶21的寬度小于第二耐磨帶22的寬度。因?yàn)樵绞墙咏鼉?nèi)螺紋I的一端承受的壓力越大，更容易受到磨損，所以設(shè)置兩個(gè)寬度不一樣的耐磨帶可以有效分散摩擦力的集中，從而進(jìn)一步提高耐磨帶的使用壽命。所述第一耐磨帶21和第二耐磨帶22的厚度均為3飛毫米。所述卡瓦槽的深度為2. 8飛.4毫米。根據(jù)螺旋鉆鋌的外徑的不同，選擇不同的槽深度，可以廣泛適用于所有的螺旋鉆鋌。所述卡瓦槽3的一端設(shè)有圓弧，用于管體受力的過度，以減輕應(yīng)力集中；另一端設(shè)有斜面，所述斜面與管體軸向的夾角為3飛度，以便于斜面有約76mm長的距離來保證卡瓦的裝夾和拆卸。所述斜面與鉆鋌管體4軸向的夾角為3飛度。所述內(nèi)螺紋I和外螺紋6上分別設(shè)置有應(yīng)力分散槽，所述應(yīng)力分散槽上設(shè)有擴(kuò)孔結(jié)構(gòu)。以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，上述優(yōu)選實(shí)施方式不應(yīng)視為對(duì)本發(fā)明的限制，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種螺旋耐磨鉆鋌，其特征在于，所述螺旋耐磨鉆鋌包括管體，所述管體沿軸向的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端設(shè)有外螺紋，所述管體上設(shè)置有螺紋槽，管體的管壁上距離內(nèi)螺紋端面8001200毫米處焊有兩個(gè)耐磨帶，所述兩個(gè)耐磨帶之間插入有卡瓦槽。
2.如權(quán)利要求I所述的螺旋耐磨鉆鋌，其特征在于，所述耐磨帶是采用低碳合金鋼制造而成。
3.如權(quán)利要求2所述的螺旋耐磨鉆鋌，其特征在于，所述兩個(gè)耐磨帶中距離內(nèi)螺紋端面最近的耐磨帶的寬度小于另一個(gè)耐磨帶的寬度。
4.如權(quán)利要求3所述的螺旋耐磨鉆鋌，其特征在于，所述兩個(gè)耐磨帶的厚度均為3飛毫米。
5.如權(quán)利要求I至4任一項(xiàng)所述的螺旋耐磨鉆鋌，其特征在于，所述卡瓦槽的深度為2.8飛.4毫米。
6.如權(quán)利要求5所述的螺旋耐磨鉆鋌，其特征在于，所述卡瓦槽的一端設(shè)有圓弧，另一端設(shè)有斜面，所述斜面與管體軸向的夾角為3飛度。
7.如權(quán)利要求6所述的螺旋耐磨鉆鋌，其特征在于，所述內(nèi)螺紋和外螺紋上分別設(shè)置有應(yīng)力分散槽。
8.如權(quán)利要求7所述的螺旋耐磨鉆鋌，其特征在于，所述應(yīng)力分散槽上設(shè)有擴(kuò)孔結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種螺旋耐磨鉆鋌，包括管體，所述管體沿軸向的一端設(shè)有內(nèi)螺紋，另一端設(shè)有外螺紋，所述管體上設(shè)置有螺旋槽，管體的管壁上距離內(nèi)螺紋端面800~1200毫米處焊有兩個(gè)耐磨帶，所述兩個(gè)耐磨帶之間插入有卡瓦槽。本發(fā)明通過設(shè)置兩個(gè)寬度不一樣的耐磨帶，可以有效地分散摩擦力的集中，增強(qiáng)普通螺旋鉆鋌的耐磨性，從而進(jìn)一步提高耐磨帶的使用壽命，保障螺旋鉆鋌的使用壽命和鉆井效率，同時(shí)便于直接上卡瓦，卡住并懸掛下井的鉆鋌、鉆桿等管柱的工具。
文檔編號(hào)E21B17/16GK102926679SQ20121047909
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月22日
發(fā)明者陳志明, 喬驚喜, 何體財(cái) 申請(qǐng)人:四川華德萊斯石油裝備股份有限公司