專利名稱：一種抗疲勞石油鉆具螺紋接頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石油機(jī)械領(lǐng)域中的一種抗疲勞石油鉆具螺紋接頭。
石油鉆具螺紋接頭以前采用美國石油學(xué)會(huì)(API)V-0.065牙型，這種螺紋牙底和牙頂都是平的V型螺紋，牙底和牙頂寬都是0.065英寸(1.65mm)平牙底與牙承載面之間的過渡尖角半徑只有R=0.38mm，此處應(yīng)力集中很高，極易出現(xiàn)疲勞裂紋，鉆具接頭壽命很短；后來，API將V-0.065螺紋的平牙底改為半徑R=0.038英寸(0.97mm)的圓底，牙底的應(yīng)力集中顯著減少，鉆具接頭疲勞壽命成倍增長，API將這種與V-0.065螺紋完全互換的螺紋命名為數(shù)字型(NC)螺紋，并被納入API標(biāo)準(zhǔn)-APISPEC7，目前我國及世界各國均廣泛采用這種螺紋，但是這種螺紋牙底仍有一定應(yīng)力集中，每年仍有許多鉆具接頭發(fā)生疲勞斷裂，特別是在我國西部條件苛刻井使用的鉆具接頭疲勞裂紋更易發(fā)生。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種減少螺紋牙底應(yīng)力集中、抗疲勞的石油鉆具螺紋接頭。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的由承載面1、導(dǎo)向面2、牙底3組成，切削掉螺紋導(dǎo)向面2牙底的部分金屬，螺紋牙承載面1與牙底3圓弧相切，牙底3圓弧半徑R為0.047-0.057英寸(1.20-1.45mm)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于螺紋的承載面1是承受預(yù)緊載荷和工作載荷的，由于在易產(chǎn)生疲勞裂紋牙底3承載面1處切削掉部分金屬，使牙底3半徑擴(kuò)大，在保持螺紋完整性的同時(shí)減少了牙底應(yīng)力集中，經(jīng)測(cè)算，牙底應(yīng)力集中系數(shù)由5.0減少到3.5-2.5，從而提高鉆具螺紋的使用壽命，疲勞試驗(yàn)表明疲勞壽命延長1-2倍，由于是APINC螺紋的改進(jìn)型，可沿用其螺紋公差，并與APINC螺紋完全互換。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步描述本實(shí)用新型由承載面1、導(dǎo)向面2、牙底3組成，切削掉螺紋導(dǎo)向面2牙底的部分金屬，螺紋牙承載面1與牙底3相切，牙底3圓弧半徑R為0.047-0.057英寸(1.20-1.45mm)。
螺紋牙有兩個(gè)側(cè)面，分別是承載面和導(dǎo)向面，導(dǎo)向面只是在旋緊螺紋過程中起導(dǎo)向作用，在鉆具工作過程中不承受載荷，承載面是螺紋的工作面，承受預(yù)緊載荷和工作載荷，疲勞裂紋容易在牙底靠近承載面處產(chǎn)生，本實(shí)用新型切削掉螺紋牙導(dǎo)向側(cè)面牙底的部分金屬，擴(kuò)大牙底半徑，減少牙底應(yīng)力集中，牙底圓弧仍與螺紋牙承載面相切，實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可根據(jù)具體情況選用合適的半徑，本螺紋用于相互匹配的外螺紋接頭及內(nèi)螺紋接頭中的一個(gè)，不能同時(shí)采用。
權(quán)利要求1．一種涉及石油機(jī)械領(lǐng)域中的抗疲勞石油鉆具螺紋接頭，由承載面(1)、導(dǎo)向面(2)、牙底(3)組成，其特征在于螺紋牙承載面(1)與牙底(3)相切，牙底(3)圓弧半徑R為0.047-0.057英寸(1.20-1.45mm)。
專利摘要一種涉及石油機(jī)械領(lǐng)域中的抗疲勞石油鉆具螺紋接頭,由承載面1、導(dǎo)向面2、牙底3組成,切削掉螺紋導(dǎo)向面2牙底的部分金屬,螺紋牙承載面1與牙底3相切,牙底3圓弧半徑R為1.20—1.45mm,牙底3半徑擴(kuò)大,減少了牙底應(yīng)力集中,經(jīng)測(cè)算,牙底應(yīng)力集中系數(shù)由5.0減少到3.5—2.5,從而提高鉆具螺紋的使用壽命,疲勞試驗(yàn)表明疲勞壽命延長1—2倍,可沿用APINC螺紋公差,并與APINC螺紋完全互換。
文檔編號(hào)E21B17/02GK2344537SQ9820642
公開日1999年10月20日 申請(qǐng)日期1998年7月6日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月6日
發(fā)明者王新虎 申請(qǐng)人:中國石油天然氣總公司石油管材研究所