[实用新型]一种两端带钢接头的钛合金钻杆连接结构

说明书

一种两端带钢接头的钛合金钻杆连接结构，包括钛合金钻杆管体、钢质内螺纹接头和钢质外螺纹接头；钛合金钻杆管体包括两端加厚区域和钛合金外螺纹区域，钛合金外螺纹区域由密封面、楔形燕尾外螺纹段和端面组成；钢质内螺纹接头两端有与钻杆管体连接的第一钢质内螺纹区域、与钢质外螺纹接头的钢质外螺纹区域连接的第二钢质内螺纹区域；第一钢质内螺纹区域由密封面、楔形燕尾内螺纹段和端面组成；外螺纹接头两端有与钛合金钻杆管体连接的第三钢质内螺纹区域、与内螺纹接头的第二钢质内螺纹区域连接的钢质外螺纹区域；第三钢质内螺纹区域由密封面、楔形燕尾内螺纹段和端面组成。解决现有产品大钳区域不耐磨损，连接螺纹易粘扣、修复率高的问题。

技术领域

本实用新型涉及油井管螺纹连接的石油钻杆接头技术领域，具体为一种两端带钢接头的钛合金钻杆连接结构。

背景技术

一根根的石油钻杆通过接头连接起来，形成长达数千米的钻柱。钻柱工作条件十分恶劣，受力情况非常复杂，接头是其中最为薄弱的环节。现有的钛合金钻杆是参照API5DP和Spec 7-2进行设计和交货的，常用钢钻杆、接头及螺纹的结构请参阅图1-3。如图所示：它包括钻杆管体1，钻杆管体1两端分别连接的母接头2和公接头3。该母接头2由内向外依次包括母接头焊径区域21、母接头吊卡区域22、母接头大钳区域23和内螺纹区域24。该内螺纹区域24由内螺纹外端面241和带锥度的内螺纹段242组成。该公接头3由内向外依次包括公接头焊径区域31、公接头吊卡区域32、公接头大钳区域33和外螺纹区域34。该外螺纹区域34由外螺纹外端面341和带锥度的外螺纹段342组成。

如图3所示，带锥度的内螺纹段242和带锥度的外螺纹段342上均加工有带锥度的三角形粗牙螺纹201、301，该带锥度的三角形粗牙螺纹201、301上的螺纹牙形均包括导向面RS、承载面RL、牙顶RT、圆弧形牙底RR。相邻螺纹牙的导向面RS、承载面RL之间形成牙型角RA。

这种结构的钻杆接头，按照推荐上扣扭矩旋紧，在该预紧力作用下，内螺纹区域24向外胀大，螺纹牙间发生小位移。

与常规钢钻杆相比，采用与上述图1-3所示结构的钛合金钻杆（称之为：标准钛合金钻杆接头）柔性大、质量轻、耐疲劳、耐腐蚀，常应用于深井、超深井、高腐蚀、超短半径侧钻、狗腿度较大的特殊工艺油气井中。钛合金钻杆可以达到与钢钻杆相同的屈服强度，但钛合金弹性模量约是钢的1/2，因此钛合金材质抵抗变形能力较差。如狗腿度在45°-55°/30米之间，标准钛合金钻杆接头在连续旋转五万次后，出现大批螺纹粘扣，螺纹抗粘扣性能差、修复率很高。

钛合金材质较差的抵抗变形能力，使得钛合金钻杆接头大钳区域抗夹伤、耐摩擦磨损性能也较钢质材料差。在上、卸扣过程中，钛合金接头大钳区域因扭矩大钳的夹持会发生非常严重的变形及咬痕，目前钛合金钻杆表面焊接耐磨带技术仍然未取得实质性突破，下井的钛合金钻杆表面无防磨耐磨层，在钻进过程中，直径较大的钛合金钻杆接头大钳区域更容易发生摩擦磨损，这些咬痕及变形磨损均会对钛合金钻杆的使用埋下隐患，不利于钛合金材料高疲劳寿命的发挥，使钛合金钻杆提前降级使用，降低钛合金钻杆使用寿命，给油田造成不必要的经济损失。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种两端带钢接头的钛合金钻杆连接结构，解决了现有钛合金钻杆钛合金接头大钳区域不耐磨损，连接螺纹易粘扣、修复率高的问题。

（二）技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种两端带钢接头的钛合金钻杆连接结构，其特征在于：它包括钛合金钻杆管体、钛合金钻杆管体两端的钢质内螺纹接头和钢质外螺纹接头；

所述钛合金钻杆管体包括管体两端的加厚区域和钛合金外螺纹区域，其中钛合金外螺纹区域从内到外依次由密封面、楔形燕尾外螺纹段和端面组成；