[发明专利]无吊卡台阶式定向穿越专用钻杆接头

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻杆接头，特别涉及一种石油天然气管道建设过程中定向穿越用的无吊卡台阶式定向穿越专用钻杆接头。

背景技术

目前，国内外在油气管道建设中，在管道经过河流、峡谷的地方，常常采用非开挖铺设管线技术，即定向穿越技术。在定向穿越施工中，采用的是专用的定向穿越用钻机，由于缺少专用的定向穿越钻杆，而使用的钻杆是石油勘探与开发上所用的钻杆。

在石油勘探用过程中，钻机都是立式的，在施工过程中需要多次起下钻柱以更换钻头，因此，在钻杆接头的结构上，都有一个与起吊钻杆相匹配的吊卡台阶，以承受起钻过程中的轴向拉力，目前在用的是90°直角吊卡台阶或18°斜坡吊卡台阶两种结构，为了保证吊卡台阶能承受整个钻柱的重量，因此，钻杆接头本体外径与焊颈处外径都有相当大的直径差。以127mm钻杆管体为例，钻杆接头外径为168.28mm，焊颈处直径为130.18mm，两者直径差达到了38mm。输送管道定向穿越钻施工用的钻机与石油勘探用的立式钻机不同，钻机以与地面很小的角度(3～5°)斜放在地面固定，在加单根、起下钻柱时，不需要使用吊卡牵引整个钻柱。由于石油勘探用钻杆接头必须有吊卡台阶设计，因此，钻杆接头的外径尺寸远远大于管体的外径。同时，定向穿越的孔洞尺寸远大于石油钻探的井眼尺寸，为了保障施工中的钻柱安全和可靠性，需要采用更大尺寸的钻杆，以满足穿越过程中对钻杆的高抗拉强度和高抗扭强度要求。由于定向穿越用钻杆的卡瓦尺寸有限，而石油勘探用钻杆接头的外径远远大于管体的外径，因而限制了对大尺寸钻杆的使用。本发明就是在此背景下设计的无吊卡台阶式定向穿越专用钻杆接头，以满足非开挖铺设管线定向穿越对大尺寸钻杆的需求。

发明内容

为了解决石油钻探用钻杆由于吊卡台阶设计而导致接头与管体尺寸相差大，限制了定向穿越对大尺寸钻杆使用的矛盾，本发明实施例提供了无吊卡台阶式定向穿越专用钻杆接头。

所述技术方案如下：

无吊卡台阶式定向穿越专用钻杆接头，所述钻杆接头包括本体及焊颈，所述本体外表面及所述焊颈的外表面之间采用斜坡面过渡。

具体地，所述焊颈尺寸与SY/T5561标准中的石油钻杆接头焊颈尺寸相同。

具体地，作为优选，所述斜坡面中的斜面长度为60mm～80mm，所述斜坡面与所述焊颈轴向的夹角为4°～6°。

具体地，所述本体的的外径由所述斜坡面的长度和所述斜坡面与所述焊颈轴向的夹角来决定。

进一步地，所述斜坡面与所述焊颈连接处设有倒角。

具体地，作为优选，所述倒角的圆弧半径大于50mm。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：相比现有技术，本发明实施例所述无吊卡台阶式定向穿越专用钻杆接头，通过在所述本体外表面及所述焊颈的外表面之间采用小角度斜坡面过渡，解决了现有技术中吊卡台阶接头与钻杆管体尺寸相差大的问题，本发明不仅减少了钻杆接头的重量，降低了钻杆原材料成本，而钻杆的使用性能与相同管体的石油钻探用钻杆的使用性能相同，从而可以在定向穿越钻机卡瓦尺寸和拉伸能力不变的情况下，使用更大尺寸钻杆管体的钻杆，增加钻柱的内径，减少水力摩阻，提高钻井液的水功率，因此本发明适应了非开挖铺设管线技术的需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例所述无吊卡台阶式定向穿越专用钻杆接头的剖视图。

图中：1本体，2焊颈，3斜坡面；

β为斜坡面与焊颈轴向的夹角；

R为倒角的圆弧半径。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

如图1所示，本发明实施例所述无吊卡台阶式定向穿越专用钻杆接头，所述钻杆接头包括本体1及焊颈2，所述本体1外表面及所述焊颈2的外表面之间采用斜坡面3过渡，即所述接头的本体1与焊颈2采用圆锥坡面过渡。