專利名稱：一種抗疲勞石油鉆具螺紋接頭的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及石油機械領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會(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，此處應力集中很高，極易出現疲勞裂紋，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字型(NC)螺紋，并被納入API標準-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力集中，每年仍有許多鉆具接頭發生疲勞斷裂，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生。
本實用新型的目的在于提供一種減少螺紋牙底應力集中、抗疲勞的石油鉆具螺紋接頭。
本實用新型是這樣實現的由承載面1、導向面2、牙底3組成，切削掉螺紋導向面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)。
本實用新型的優點在于螺紋的承載面1是承受預緊載荷和工作載荷的，由于在易產生疲勞裂紋牙底3承載面1處切削掉部分金屬，使牙底3半徑擴大，在保持螺紋完整性的同時減少了牙底應力集中，經測算，牙底應力集中系數由5.0減少到3.5-2.5，從而提高鉆具螺紋的使用壽命，疲勞試驗表明疲勞壽命延長1-2倍，由于是APINC螺紋的改進型，可沿用其螺紋公差，并與APINC螺紋完全互換。
圖1為本實用新型的結構示意以下結合附圖對本實用新型做進一步描述本實用新型由承載面1、導向面2、牙底3組成，切削掉螺紋導向面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)。
螺紋牙有兩個側面，分別是承載面和導向面，導向面只是在旋緊螺紋過程中起導向作用，在鉆具工作過程中不承受載荷，承載面是螺紋的工作面，承受預緊載荷和工作載荷，疲勞裂紋容易在牙底靠近承載面處產生，本實用新型切削掉螺紋牙導向側面牙底的部分金屬，擴大牙底半徑，減少牙底應力集中，牙底圓弧仍與螺紋牙承載面相切，實際應用時，可根據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螺紋接頭中的一個，不能同時采用。
權利要求1．一種涉及石油機械領域中的抗疲勞石油鉆具螺紋接頭，由承載面(1)、導向面(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械領域中的抗疲勞石油鉆具螺紋接頭,由承載面1、導向面2、牙底3組成,切削掉螺紋導向面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半徑擴大,減少了牙底應力集中,經測算,牙底應力集中系數由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E21B17/02GK2344537SQ9820642
公開日1999年10月20日 申請日期1998年7月6日 優先權日1998年7月6日
發明者王新虎 申請人:中國石油天然氣總公司石油管材研究所