一种石油钻杆技术领域
本实用新型涉及石油钻杆,尤其涉及一种截面呈勒洛三角形结构的石油钻杆。
背景技术
钻杆是石油钻采工业中大量使用的重要零件,其性能的好坏直接关系到钻井作业
的成功与否。在石油开采过程中,石油钻杆在井下的作业过程极其复杂,而钻杆在使用过程
中,所钻出的形状也并不是成圆孔形,而是奇怪的形状,不但造成钻杆磨损的不均匀性以至
于造成刺穿,更因为形状不均匀,给后期的套管作业和固井作业带来麻烦。
此外,传统的钻杆连接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。
此外,钻杆在深度钻井时,钻井内会产生许多土屑、石屑和泥浆等钻井排泄物,如
果这些排泄物不能及时、很好的排出而造成井内的堵塞时,不仅对钻头、钻杆等造成破坏,
而且还会出现钻头卡死、钻杆不能移动等问题,不仅对钻机造成了破坏而且还影响了钻机
的工作效率。
实用新型内容
本实用新型的目的是在于提供一种石油钻杆,解决上述现有技术问题中的一个或
者多个。
根据本实用新型的一个方面,提供一种石油钻杆,包括杆体,杆体一端设有柱形的
销部件、另一端设有环状的套部件;杆体横截面为勒洛三角形结构,杆体内设有通孔;销部
件的前端设有阳螺纹,套部件的内壁设有阴螺纹,销部件与套部件之间通过螺纹连接,销部
件上依次设有第一台阶面和第二台阶面,第一台阶面位于第二台阶面和阳螺纹之间,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,第一台肩与第一台阶面相吻合,第二台肩与第二台阶面相吻合,阳螺纹和阴螺纹的
起始牙部设有大倒角。
在一些实施方式中:杆体中间段套设有钻轴体,钻轴体圆周面设有多个轴向分布
的弧形凹槽,弧形凹槽沿轴向呈螺旋形设置,任意两个相邻的弧形凹槽之间形成钻刃柱。由
此,钻刃柱能够对井壁进行二次钻井,提高井壁的光滑度和平整度,加固井壁;在钻井过程
中产生的泥浆能很好的通过弧形凹槽排出,避免井内堵塞而造成的钻杆卡死、不能移动的
问题,保证石油钻杆,还降低了事故发生率,可靠性高,利于使用。
本实用新型通过将钻杆截面设置成勒洛三角形,在旋转时,钻出的孔为正方形的
孔,且在旋转时,每个边均为均匀磨损,减少钻杆杆体磨损不均匀,减少刺穿,同时,因为形
状固定,为后期的套管和固井作业减少损耗和提高效率。
此外,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,多重密封设计使得密封性能更好,同时这样的设
计,可以使得钻杆之间的连接能够承担更大的扭矩和更大的强度,机械性能更好,力学性能
更好,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是本实用新型一种石油钻杆的第一实施例的结构示意图;
图2是本实用新型一种石油钻杆的第二实施例的结构示意图;
图3是本实用新型一种石油钻杆的杆体截面图;
图4是本实用新型一种石油钻杆的钻轴体截面图。
具体实施方式
下面结合附图说明,对本实用新型作进一步详细说明。
如图1-4所示,一种石油钻杆,包括杆体1,杆体1一端一体成型有销部件11、另一端
一体成型有套部件12。在销部件的前端设有阳螺纹111,套部件的内壁设有阴螺纹121,销部
件11与套部件12之间通过螺纹连接,销部件11设有阳螺纹111的前端的外径朝向套部件12
方向逐渐变小,套部件12设有阴螺纹121的部分的内径朝向销部件11方向逐渐变大,套部件
12套设在销部件11上,并通过螺纹旋接,在销部件11上依次设有第一台阶面112和第二台阶
面113,所述第一台阶面112位于所述第二台阶面113和所述阳螺纹111之间,在套部件11与
销部件12连接的一端内壁依次设有第一台肩122和第二台肩123,第一台肩122位于第二台
肩123和阴螺纹121之间,其中第一台肩122与第一台阶面112相互吻合并密封,第二台肩123
与第二台阶面113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
11端部与套部件12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122会对
第一台阶面112有一个支撑作用,第二台肩123会对第二台阶面113有一个支撑作用,通过两
个支撑作用,如此设计的螺纹扣就可以承担更大的强度和扭矩,由此钻杆就可以完全的满
足深海井和高难度井的钻井需要。
同时阳螺纹111和阴螺纹121的起始牙部设有大倒角13,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112和第二台阶面113之间设有一应力释
放槽114,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。
其中,杆体1横截面为勒洛三角形结构,勒洛三角形的定义为以等边三角形每个顶
点为圆心,以边长为半径,在另两个顶点间作一段弧,三段弧围成的曲边三角形就是勒洛三
角形(reuleauxtriangle),也称鲁洛三角形。当勒洛三角形在边长为其宽度的正方形内旋
转时,每一个角走过的轨迹基本上就是一个正方形。也就是说,让钻杆进行旋转,保证其每
个角走过的轨迹为正方形。杆体1内设有通孔。
此外,杆体1中间段套设有钻轴体2,在本实施例中,钻轴体2的横截面也为勒洛三
角形结构,也是为了钻出正方形结构的孔。其中,钻轴体2圆周面设有多个轴向分布的弧形
凹槽21,弧形凹槽21沿轴向呈螺旋形设置,任意两个相邻的弧形凹槽21之间形成钻刃柱22。
由此,钻刃柱22能够对井壁进行二次钻井,提高井壁的光滑度和平整度,加固井壁;在钻井
过程中产生的泥浆能很好的通过弧形凹槽21排出,避免井内堵塞而造成的钻杆卡死、不能
移动的问题,保证石油钻杆,还降低了事故发生率,可靠性高,利于使用。
综上所述,本实用新型通过将钻杆截面设置成勒洛三角形,在旋转时,钻出的孔为
正方形的孔,且在旋转时,每个边均为均匀磨损,减少钻杆杆体磨损不均匀,减少刺穿,同
时,因为形状固定,为后期的套管和固井作业减少损耗和提高效率。
以上所述仅是本实用新型的一种实施方式,应当指出,对于本领域普通技术人员
来说,在不脱离本实用新型创造构思的前提下,还可以做出若干相似的变形和改进,这些也
应视为本实用新型的保护范围之内。