钻柱部件制造技术

一种用于冲击钻进的伸长的钻部件(20；120)包括具有外径(Dot)的内螺纹端部(21)、外螺纹端部(22)、所述端部之间的具有外径(Doc)的中间部分(27)，并且其中，所述内螺纹端部的外径大于所述中间部分的外径。贯通的冲洗通道包括具有直径(Dic)的中心冲洗通道(28；128)和具有直径(Dit)的螺纹冲洗通道(29；129)。当所述内螺纹端部连接到相同部件的外螺纹端部时所测量到的螺纹接头(31)的弹性截面模量与所述中间部分(27)的弹性截面模量的比率St/Sc超过1.5，并且所述中心冲洗通道的直径与所述中间部分的外径之间的比率Dic/Doc在0.45和0.95之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术设及冲击延伸钻进，并且，特别地设及一种用于运种钻进的钻柱部件。
技术介绍
延伸钻进典型地设及利用安装在钻柱端部的旋转的和受到纵向冲击的钻头。钻柱 的上端连接到地面上的执行旋转和施加冲击的钻机。运样的冲击钻进技术通常被认为是阶 梯钻进。本专利技术也可W用于，例如，深孔钻进、平巷掘进和隧道掘进。 包括钻杆的冲击钻柱的一般描述论述在例如美国专利No . 6，164，392和美国专利 No.6,681，875中。运些是冲击钻进中的钻柱的用得最多类型的示例。然而，运些钻杆趋向于 减少钻进速度和钻进精度，也增加了钻头在地下被卡住的风险。现有的钻杆容易过热和导 致随后的螺纹接头失效。 包括钻管的钻柱被论述在欧洲专利号126740中。钻管相比于钻杆是管状形状，即， 壁厚与钻管的直径相比是小的。利用已知的解决方案，相比于常规的钻杆，改进了冲洗性能 并且增加弹性截面模量，致使钻进精度提高。然而，钻管的增加的弹性截面模量导致接头中 更高的应力。运会产生接头难W脱离的效果，相比于常规钻头，钻管的更大的外径减少了钻 柱和被钻的孔的孔壁之间的间隙，导致了从孔中的运输切屑的难题。 本专利技术结合了钻杆和钻管的优点，形成新的部件。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种带有提高的刚度的螺纹钻杆。 本专利技术的另一个目的是提供一种具有改进的冲洗的螺纹钻杆。[000引根据一个方面，提供了一种用于冲击钻进的伸长的钻部件，所述钻部件包括具有 外径Dct的内螺纹端部、外螺纹端部、位于所述端部之间的具有外径Ddc的中间部分，其中内 螺纹端部的外径大于中间部分的外径;贯通的冲洗通道包括具有直径化C的中屯、冲洗通道和 具有直径化t的螺纹冲洗通道，其中当内螺纹端部连接到相同部件的外螺纹端部时所测量到 的螺纹接头的弹性截面模量相对于中间部分的弹性截面模量的比率St/Sc超过1.5,并且其 中，中屯、冲洗通道的直径与中间部分的外径的比率化c/Ddc在0.45和0.95之间。 附图的详细说明 结合附图，通过阅读W下详细说明连可W较好地理解本专利技术的特征和优点，在附 图中，相同的标记指示相似的元件，并且其中： 图1在侧视图中示意性地示出了用于冲击顶键钻进的现有技术钻机；[001^ 图2在侧视图中示意性地示出了现有技术常规钻柱； 图3示意性地示出了本专利技术的一个实施例的纵向截面； 图4示意性地示出了本专利技术的一个实施例的纵向截面； 图5示意性地示出了处于连接状态的本专利技术的一个实施例的纵向截面； 图6示出了一张图表，其图示出本专利技术相比于现有技术的弹性截面模量的比率和 内径外径的比率。【具体实施方式】 图1图示怎样利用一个常规的阶梯钻机1打孔。连接到钻头的钻柱2被旋转和冲击 进入到岩石3中，因而钻出孔4。 图2图示用于冲击钻进的常规钻柱2。该钻柱2被连接于钻机(未示出）处的转接器 18并从转接器18延伸，并且，至少一个钻杆10(但通常是一连串的钻杆)将转接器连接到钻 头。在钻杆钻机中，每个钻杆10在一个端部具有外螺纹12且在另一个端部具有内螺纹14。最 上部的钻杆1〇/将其内螺纹14连接到转接器18的外螺纹16。剩余的钻杆10被串联连接在一 起。最下部的钻杆10"将其外螺纹附接到钻头19的内螺纹。转接器18和钻杆10具有各自的贯 穿的中屯、通道并相互对准，W通导冲洗流体(通常是水和/或空气），冲洗流体通过在钻头的 前沿面形成的出口导出，W冷却刀片和冲走的切屑。切屑随着冲洗流体通过所钻的孔的孔 壁与钻柱之间形成的间隙被向上排出。 图3图示本专利技术的实施例。伸长的部件20具有端部21和端部22。端部21具有内螺纹 23,并且端部22具有外螺纹24。内螺纹23和外螺纹24是柱形的并且包括螺旋的凸脊和凹槽， 并且优选地具有梯形或绳形形状。内螺纹23和外螺纹24在沿着伸长的部件20的纵向轴线的 截面中的最小半径优选地大于1.5mm。 邻近端部21，该伸长的部件20具有细小部分25,与伸长的部件的其它部分相比，该 细长部分25具有较小的外径。邻近端部22,该伸长的部件20具有细小部分26,与伸长的部件 的其它部分相比，该细长部分26具有较小的外径。在端部21处的细小部分25和端部22处的 细小部分26之间有中间部分27。中间部分的外径大于端部22的外径并小于端部21的外径。 伸长的部件20的中间部分27具有外径D。。。端部21具有外径Dot。 在伸长的部件20的中间具有贯通的冲洗通道。冲洗介质如水和/或空气在通道中 冲洗，W冷却伸长的部件及其接头并用于从钻孔中的移除切屑。该贯通的冲洗通道被分为 多个部分，直径为Dic的中间冲洗通道28和位于端部21和端部22的直径为Dit的螺纹冲洗通 道29。在中间冲洗通道28和两个螺纹冲洗通道29之间具有台阶30, W使得Dit小于化C。为了 使冲洗介质具有平滑的流动，台阶30优选为平滑的，没有锐利边缘。 端部22、外螺纹24、细小部分26和中间部分27的一部分优选地由单块材料制成为 外螺纹部件32。外螺纹部件32的长度与中间部分27的外径Doc的比率在3和5之间。端部21、内 螺纹23、细小部分25和中间部分27的一部分优选地由单块材料制成为内螺纹部件33。内螺 纹部件33的长度与中间部分27的外径Doc的比率在3和5之间。中间部分27的中部优选地由单 块材料制成。外螺纹部件32和内螺纹部件33可W由与中间部分27的中部相比不同类型的材 料制成。中间部分27的中部优选被摩擦焊接到外螺纹部件32和内螺纹部件33。 图4图示了本专利技术的实施例。伸长的部件120具有直径从端部22到内螺纹23大体上 恒定的贯通的冲洗通道。运表明贯通的冲洗通道是连续的且无台阶的，并且中间冲洗通道 128的直径化C与螺纹冲洗通道129的直径化t大体上相等。 直径为化。的中间冲洗通道128具有截面面积A。。用于从孔4冲走切屑的出口面积Ae 形成于中间部分27和孔4的钻壁5之间。中间冲洗通道128的面积A。与出口面积Ae的比率在 0.04和0.26之间。A。和Ae之间的关系确保在伸长的部件120和孔4的孔壁5之间存在充足的空 间，用W从孔4移除切屑。 图5图示了处于连接状态的本专利技术的实施例。伸长的部件20的外螺纹24旋入到另 一伸长当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冲击钻进的伸长的钻部件(20；120)，包括：具有外径(Dot)的内螺纹端部(21)、外螺纹端部(22)、所述端部之间的具有外径(Doc)的中间部分(27)，其中，所述内螺纹端部的外径大于所述中间部分的外径；以及贯通的冲洗通道，所述贯通的冲洗通道包括具有直径(Dic)的中心冲洗通道(28；128)和具有直径(Dit)的螺纹冲洗通道(29；129)，其特征在于，当所述内螺纹端部连接到相同部件的所述外螺纹端部时所测量到的螺纹接头(31)的弹性截面模量与所述中间部分(27)的弹性截面模量的比率St/Sc超过1.5，并且所述中心冲洗通道的直径与所述中间部分的外径的比率Dic/Doc在0.45和0.95之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得里·阿霍拉，约翰·林登，
申请(专利权)人：山特维克知识产权股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE