CN103089165B - 一种用于连接钻井钻杆的双台阶螺纹扣 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及螺纹扣领域，公开了一种用于连接钻井钻杆的双台阶螺纹扣，其包括柱形的销部件和环状的套部件，所述销部件的前端设有阳螺纹，所述套部件的内壁设有阴螺纹，所述销部件与所述套部件之间通过螺纹连接，其特征在于，所述销部件上依次设有第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面位于所述第二台阶面和阳螺纹之间，所述套部件与所述销部件连接的一端内壁依次设有第一台肩和第二台肩，所述第一台肩位于所述第二台肩和阴螺纹之间，所述第一台肩与所述第一台阶面相吻合，所述第二台肩与所述第二台阶面相吻合，本发明的优点是可以实现多重密封，而且可以承担更高的强度和扭矩，完全满足了深井和高难度井的钻井需要，同时可以有效延长钻杆的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及螺纹扣领域，尤其涉及一种用于连接钻井钻杆的双台阶螺纹扣。
背景技术
随着石油行业的发展，对高科技、高品质井下工具钻杆的质量要求已逐步提高，高扭矩高强度螺纹扣在钻井过程中，是钻具达到钻井使用要求的方法之一。先前的螺纹扣是普通的API标准系列螺纹扣，不能够满足复杂地质状态下及深海井使用。上述标准的螺纹扣通常都有很大的缺点，密封性能不好，而且通常的螺纹扣在相互粘合后，特别容易产生粘扣现象，同时它们的机械性能都不能完全的满足深海井和高难度钻井的需要。
钻井钻杆螺纹扣在生产过程中需要高精度的机床和红硬性好耐冲击的刀片及高强度的刀具。所以改变接头的螺纹结构形式，提高接头的耐冲击性能，增加接头的耐磨性能，延长钻具的使用寿命，使其完全满足深海井和高难度钻井的需要，节约了铁矿石，钢铁等能源就成为当前的一个重要研究课题。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单、密封性能良好的，可以满足深海井和高难度钻井需要的钻井钻杆用的双台阶螺纹扣。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种用于连接钻井钻杆的双台阶螺纹扣，其包括柱形的销部件和环状的套部件，所述销部件的前端设有阳螺纹，所述套部件的内壁设有阴螺纹，所述销部件与所述套部件之间通过螺纹连接，其特征在于，所述销部件上依次设有第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面位于第二台阶面和阳螺纹之间，所述套部件与销部件连接的一端内壁依次设有第一台肩和第二台肩，第一台肩位于第二台肩和阴螺纹之间，所述第一台肩与第一台阶面相吻合，所述第二台肩与第二台阶面相吻合。
优选的，所述销部件设有阳螺纹的前端的外径朝向套部件方向逐渐变小。
优选的，所述套部件设有阴螺纹的部分的内径朝向销部件方向逐渐变大。
优选的，所述阳螺纹和阴螺纹的锥度均为1∶10，角度均为60度。
优选的，所述阳螺纹和阴螺纹的起始牙部设有大倒角。
优选的，所述第一台阶面和第二台阶面之间设有应力释放槽。
本发明的优点是：通过采用双台阶的独特设计，使得第一台阶面及第二台阶面分别和第一台肩及第二台肩相互吻合，可以实现密封，阳螺纹和阴螺纹的相互旋接也可以实现密封，销部件端部与套部件的内端也可以实现密封，多重密封设计使得本发明的密封性能更好，同时这样的设计，可以使得本发明承担更大的扭矩和更大的强度，本发明的机械性能更好，用本发明连接的钻井钻杆，力学性能非常好，可以完全满足深海井和高难度钻井的需要，同时其使用寿命也大大增加了，钻杆使用寿命的增加，就可以减少大量钢铁资源的使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是销部件的结构示意图；
图3是套部件的结构示意图。
图中标号为：
1、销部件，101、阳螺纹，102、第一台阶面，103、第二台阶面，104、应力释放槽，2、套部件，201、阴螺纹，202、第一台肩，203、第二台肩。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述说明。
如图1-3所示，一种用于连接钻井钻杆用的双台阶螺纹扣，其包括柱形的销部件1和环状的套部件2两部分，在销部件的前端设有阳螺纹101，套部件的内壁设有阴螺纹201，销部件与套部件之间通过螺纹连接，销部件设有阳螺纹的前端的外径朝向套部件方向逐渐变小，套部件设有阴螺纹的部分的内径朝向销部件方向逐渐变大，套部件套设在销部件上，并通过螺纹旋接，在销部件上依次设有第一台阶面102和第二台阶面103，所述第一台阶面102位于所述第二台阶面103和所述阳螺纹之间，在套部件与销部件连接的一端内壁依次设有第一台肩202和第二台肩203，第一台肩位于第二台肩和阴螺纹之间，其中第一台肩与第一台阶面相互吻合并密封，第二台肩与第二台阶面相互吻合并密封，同时加上螺纹之间的相互吻合产生的密封，还有销部件端部与套部件的内端也可以实现密封，这样就可以同时形成多重密封，产品密封性能更加的好，可以有效的减少泄压损失，同时在不断的旋紧过程当中，由于第一台肩会对第一台阶面有一个支撑作用，第二台肩会对第二台阶面有一个支撑作用，通过两个支撑作用，双台阶设计的螺纹扣就可以承担更大的强度和扭矩，这样使用本发明连接的钻井钻杆就可以完全的满足深海井和高难度井的钻井需要。
本发明的阳螺纹和阴螺纹的锥度均为1∶10，角度均为60度。同时阳螺纹和阴螺纹的起始牙部设有大倒角，这样设计可以预防大扭矩，同时可以防止粘扣作用的产生，在第一台阶面和第二台阶面之间设有一应力释放槽104，用于释放钻井时产生的内部应力，减少应力的集中，从而可以有效的保护钻杆，延长钻杆的使用寿命。
在双台阶螺纹扣的外壁采用表面硬化强化处理工艺，使其更加的耐磨，本发明的相关参数可以达到：硬度31-34HRC；抗拉强度990-1120Mpa；屈服强度890-995Mpa；延伸率≥16％；冲击功负20度时是110焦耳左右；晶粒度大于9级；夹杂物之和小于21/2级。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干相似的变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于连接钻井钻杆的双台阶螺纹扣，其包括柱形的销部件和环状的套部件，所述销部件的前端设有阳螺纹，所述套部件的内壁设有阴螺纹，所述销部件与所述套部件之间通过螺纹连接，其特征在于，所述销部件上依次设有第一台阶面和第二台阶面，所述第一台阶面位于第二台阶面和所述阳螺纹之间，所述套部件与所述销部件连接的一端内壁依次设有第一台肩和第二台肩，第一台肩位于第二台肩和阴螺纹之间，所述第一台肩与第一台阶面相吻合，所述第二台肩与第二台阶面相吻合，所述阳螺纹和阴螺纹的起始牙部设有大倒角。
2.根据权利要求1所述的一种用于连接钻井钻杆的双台阶螺纹扣，其特征在于，所述销部件设有阳螺纹的前端的外径朝向套部件方向逐渐变小。
3.根据权利要求2所述的一种用于连接钻井钻杆的双台阶螺纹扣，其特征在于，所述套部件设有阴螺纹的部分的内径朝向销部件方向逐渐变大。
4.根据权利要求3所述的一种用于连接钻井钻杆的双台阶螺纹扣，其特征在于，所述阳螺纹和阴螺纹的锥度均为1∶10，角度均为60度。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种用于连接钻井钻杆的双台阶螺纹扣，其特征在于，所述第一台阶面和第二台阶面之间设有应力释放槽。
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