一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆制造技术

本实用新型专利技术提供一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆，外层钻杆采用钻杆管体与内螺纹接头，外螺纹接头焊接而成，外螺纹接头锥面台阶上均布过流槽，过流槽沿轴向的深度呈线性变化，过流槽之间的锥面台阶上设有高硬度耐磨合金层；内层连接管为双金属复合管，内层连接管通过上连接头和下连接头装配固定在外层钻杆的内表面；其优点为：使钻杆的外螺纹接头结构具有类似钻头的切削功能，在倒划眼中，可对坍塌/沉积的岩屑或颈缩的井眼进行切削、破碎，实现整个钻柱的解阻解卡，通过双壁钻杆的内层管体，有效提高管体表面的耐腐蚀和耐冲蚀性能，降低内层管体失效风险，提高使用寿命。提高使用寿命。提高使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆


[0001]本技术涉及双壁钻杆
，尤其是一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆。

技术介绍

[0002]在石油、天然气以及地质、地热钻井作业中，经常会钻遇易漏地层，在该地层会造成钻井液漏失，从而给钻井作业会造成巨大的经济损失，同时也会给钻井作业带来巨大的难度。采用气体钻井是解决钻易漏地层的一种有效的钻井方式。为了更有效的进行气体钻井作业，人们研发了可建立内、外环空双层钻井液通道的特殊钻杆
‑
双壁钻杆。双壁钻杆由内、外两层管体组成。内、外管体之间构成环空间隙，是钻井液（或气体）的第一传输通道；内层管体的内孔是钻井液的第二传输通道。每根双壁钻杆之间以外层钻杆的丝扣进行连接，形成钻杆柱，以传递扭矩、钻压并承受钻井液的压力。由于气体钻井中的高压空气常常含有非常高的氧、甚至采用二氧化碳气体，在井下高温和潮湿环境，往往导致内层钻杆管体的内壁发生腐蚀。同时，由于返回的气体中含有大量的岩屑，高速流动的岩屑与内层钻杆管体的内壁发生撞击，导致内壁管内表面形成冲蚀坑，不仅使内层管内壁发生磨损，同时发生冲蚀（冲刷腐蚀）。此外，在气体钻井工况和水平段钻井工况下，井壁的稳定性差，井壁掉块、坍塌情况普遍，钻杆卡阻的风险很高。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于解决现有技术存在的不足，而提供一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆。
[0004]本技术的技术方案为：一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆，包括外层钻杆、内层连接管、上连接头、下连接头，所述的外层钻杆采用钻杆管体与内螺纹接头，钻杆外螺纹接头焊接而成，钻杆外螺纹接头锥面台阶上均布过流槽，所述的过流槽沿轴向的深度呈线性变化，所述的过流槽之间的锥面台阶上设有高硬度耐磨合金层；所述的内层连接管为双金属复合管，内层连接管通过上连接头和下连接头装配固定在外层钻杆的内表面。
[0005]进一步的，所述的过流槽为多条螺旋型。
[0006]进一步的，所述的外螺纹接头锥面台阶的锥度大于过流槽底面的锥度。
[0007]进一步的，所述的外螺纹接头锥面台阶锥度为30
°
，过流槽底面的轴向锥度为20
°
。
[0008]进一步的，所述的过流槽为6条，过流槽槽宽为1/12圆周。
[0009]进一步的，所述的过流槽最底部起始处的截面积与接头焊颈段截面积之比大于等于10%，顶部贯穿整个接头外表面，过流槽的顶部的最厚深度小于等于8mm。
[0010]进一步的，所述的高硬度耐磨合金层采用激光熔覆的方式敷焊而成，厚度为2～4mm。
[0011]进一步的，所述的高硬度耐磨合金层位于斜坡台肩面顶部1/2区域。
[0012]进一步的，所述的双金属复合管体由外层碳钢材质管体和内层耐蚀合金管复合而
成，复合方式不限于液压复合、爆破复合、冶金复合。
[0013]进一步的，所述的双金属复合管通过外层碳钢材质管体两端的外螺纹与上连接头和下连接头采用螺纹连接装配固定，所述的双金属复合管体外层碳钢材质管体材料屈服强度大于等于379MPa，厚度大于等于4.5mm，所述的双金属复合管体内层耐蚀合金管材料屈服强度大于等于300MPa，厚度大于等于0.5mm，所述的双金属复合管体的内层耐蚀合金管与外层基体的结合强度大于等于200MPa。
[0014]本技术的有益效果是：在钻杆外螺纹接头锥面台阶上均布多条螺旋型过流槽，在过流槽间的锥面上设有与接头本体材料互熔性优良的耐磨合金层。使钻杆的外螺纹接头结构具有类似钻头的切削功能，在倒划眼中，可对坍塌/沉积的岩屑或颈缩的井眼进行切削、破碎，实现整个钻柱的解阻解卡。同时，通过采用双金属复合管做为双壁钻杆的内层管体，利用双金属复合管内层管体为耐蚀金属材料的特性，有效提高管体表面的耐腐蚀和耐冲蚀性能，降低内层管体失效风险，提高双壁钻杆的使用寿命。
附图说明
[0015]图1为本技术整体示意图。
[0016]图2为本技术外层钻杆外螺纹接头锥面台阶截面剖图。
[0017]附图标号：1
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外层钻杆；2
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内层连接管；3
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上连接头；4
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下连接头；5
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耐磨合金层；6
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外螺纹接头；7
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内螺纹接头；8
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钻杆管体；12
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内层耐蚀合金管；13
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锥面台阶；14
‑
过流槽。
具体实施方式
[0018]参照图1
‑
2，一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆，包括外层钻杆1、内层连接管2、上连接头3、下连接头4，外层钻杆1采用钻杆管体8与内螺纹接头7，外螺纹接头6焊接而成，外螺纹接头6锥面台阶13上均布过流槽14，过流槽14沿轴向的深度呈线性变化，过流槽14之间的锥面台阶13上设有高硬度耐磨合金层5；内层连接管2为双金属复合管，内层连接管2通过上连接头3和下连接头4装配固定在外层钻杆1的内表面。
[0019]过流槽14为多条螺旋型。
[0020]外螺纹接头6锥面台阶13的锥度大于过流槽14底面的锥度。
[0021]外螺纹接头6锥面台阶13锥度为30
°
，过流槽14底面的轴向锥度为20
°
。
[0022]过流槽14为6条，过流槽14槽宽为1/12圆周。
[0023]过流槽14最底部起始处的截面积与接头焊颈段截面积之比大于等于10%，顶部贯穿整个接头外表面，过流槽14的顶部的最厚深度小于等于8mm。
[0024]高硬度耐磨合金层5采用激光熔覆的方式敷焊而成，厚度为2～4mm。
[0025]高硬度耐磨合金层5位于斜坡台肩面顶部1/2区域。
[0026]双金属复合管体由外层碳钢材质管体和内层耐蚀合金管12复合而成，复合方式不限于液压复合、爆破复合、冶金复合。
[0027]双金属复合管通过外层碳钢材质管体两端的外螺纹与上连接头3和下连接头4采用螺纹连接装配固定，双金属复合管体外层碳钢材质管体材料屈服强度大于等于379MPa，厚度大于等于4.5mm，双金属复合管体内层耐蚀合金管12材料屈服强度大于等于300MPa，厚度大于等于0.5mm，双金属复合管体的内层耐蚀合金管12与外层基体的结合强度大于等于
200MPa。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆，双壁钻杆包括外层钻杆（1）、内层连接管（2）、上连接头（3）、下连接头（4），其特征在于：所述的外层钻杆（1）采用钻杆管体（8）与内螺纹接头（7），外螺纹接头（6）焊接而成，外螺纹接头（6）锥面台阶（13）上均布过流槽（14），所述的过流槽（14）沿轴向的深度呈线性变化，所述的过流槽（14）之间的锥面台阶（13）上设有高硬度耐磨合金层（5）；所述的内层连接管（2）为双金属复合管，内层连接管（2）通过上连接头（3）和下连接头（4）装配固定在外层钻杆（1）的内表面。2.根据权利要求1所述的一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆，其特征在于：所述的过流槽（14）为多条螺旋型。3.根据权利要求1或2所述的一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆，其特征在于：所述的外螺纹接头（6）锥面台阶（13）的锥度大于过流槽（14）底面的锥度。4.根据权利要求1或2所述的一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆，其特征在于：所述的外螺纹接头（6）锥面台阶（13）锥度为30
°
，过流槽（14）底面的轴向锥度为20
°
。5.根据权利要求1或2所述的一种双金属复合管的防卡阻耐磨双壁钻杆，其特征在于：所述的过流槽（14）为6条，过流槽（14）槽宽为1/12圆周。6.根据权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：张献才，赵向坤，纪淑妍，吴新伟，张海洋，宋丽明，
申请(专利权)人：山东威玛装备科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：