江苏和信石油机械有限公司的整体加重钻杆,其开发的目的是相对于较重的钻铤和相对较轻的钻杆之间提供一个较轻的平缓过渡,通过重量和刚度的平缓过渡,HWDP减少了肩头的疲劳失效,提供了钻具的使用寿命。由于比钻铤更容易弯曲,加重钻杆的使用简化了大斜度和水平钻井的定向控制。与钻铤相比,HWDP减少了与井壁接触,从而减少了压差卡钻的斜向。且因为整体加重钻杆是整根穿孔制造而成,相比焊接式钻铤更具有使用寿命。
江苏和信在客户购买整体加重钻杆过程中,根据客户要求们可以为其制作应力分散槽。当购买协议中规定时,应力分散槽应按API Spec7中规定的尺寸提供。
应力分散槽的表面应没有应力集中,如刀痕和钢模压痕。实验室疲劳试验与实际使用条件下的试验表明,在外螺纹台肩和内螺纹根部处减轻应力集中的轮廓均能产生有利效果。建议在应力集中易产生疲劳破坏之处提供应力分散槽。
对于内螺纹连接,推荐背孔应力分散结构。但是,内螺纹应力分散槽设计也同样能提供有益的效果。它可作为背孔设计的一种替代结构。
应力分散槽会引起外螺纹抗拉强度和连接的截面模量轻微的降低。但是,在大多数的情况下,这个横截面的减小更多地由疲劳失效的降低而得以补偿。当预期出现异常高的拉伸载荷时,应对这种影响进行计算。
加重钻杆尺寸
单位:in
规格 | 管体外径 (+1/16, -1/32) | 管体 内径1 | 加重钻杆 接头外径(+1/16, -1/32)2 | 倒角DF | 加重钻杆 接头内径 (+1/8,0) | 连接螺纹 | 吊卡加厚端最大直径 Deu(0,-0.8mm) | 中部加厚段直径 (+1/16,-1/32) Dcu | 最小通径规直径 |
3 1/2 | 3 1/2 | 2 1/4 | 4 3/4(120.7) (4 7/8,5) | 116.3 | 2 1/4(57.2) | NC38 | 3 7/8(98.42) | 4 | 2 |
2 1/16 | 2 1/16 | 1 13/16 |
4 | 4 | 2 1/2 | 5 1/4(133.4) | 127.4 | 2 1/2 | NC40 | 4 3/16 | 4 1/2 | 2 1/4 |
2 9/16 | 2 9/16(65.09) | 2 5/16 |
4 1/2 | 4 1/2 | 2 11/16 | 6 1/4 | 145.3 | 2 11/16 | NC46 | 4 11/16 | 5 | 2 7/16 |
2 3/4 | 2 3/4 | 2 1/2 |
2 13/16 | 2 13/16 | 2 9/16 |
5 | 5 | 3 | 6 5/8 | 154 | 3 | NC50 | 5 1/8 | 5 1/2 | 2 3/4 |
5 1/2 | 5 1/2 | 3 1/4 | 7 (7 1/4, 7 1/2) | 170.7 | 3 1/4 | 5 1/2FH | 5 11/16 | 6 | 3 |
3 3/8 | 3 3/8 | 3 1/8 |
3 7/8 | 3 7/8 | 3 5/8 |
4 | 4 | 3 3/4 |
6 5/8 | 6 5/8 | 4 | 8 (8 1/4, 8 1/2) | 195.7 | 4 | 6 5/8FH | 6 15/16 | 7 1/8 | 3 3/4 |
4 1/2 | 4 1/2 | 4 1/4 |
5 | 5 | 4 3/4 |
1.最大管体内径比名义尺寸增大1/8。最小管体内径由通径规要求控制。 2.可选用的加重钻杆接头外径列于圆括号内,需得到买方和制造商的同意。 3.通径规直径基于中部加厚段管体的内径公差。 |
缺陷的处理
在穿孔或检测中发现的所有缺陷应在允许的公差范围内去除。
10.1.6 外表面状态
中部加厚段的外表面应是热轧精整的或者更好。热轧精整缺陷可通过磨削的方式去除。如果去除缺陷,去除的深度应符合表28的规定,并应按加厚端的表面轮廓磨削。
如果管体外径机加工部分的外表面缺陷深度小于1/16in(1.6mm),可通过局部圆滑过渡去除。
直径公差不应适用于去除缺陷的部位。
表面缺陷允许去除深度
1
| 2 |
中部加厚段直径Dcu | 基体最大修磨量 |
>2 1/2~3 1/2 | 0.072 (1.8mm) |
>3 1/2~4 1/2 | 0.090 |
>4 1/2~5 1/2 | 0.110 (2.8mm) |
>5 1/2~6 1/2 | 0.125 |
>6 1/2 | 0.155 |
单位:in
加重钻杆接头的力学性能
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
加重钻杆接头外径范围 in | 最小屈服强度 psi | 最小抗拉强度 psi | 四倍直径标距长 度的最小伸长率 % | 最小布氏硬度 BHN |
3 1/8~6 7/8 | 110 000(758) | 140 000(965) | 13 | 285 |
>6 7/8 | 100 000(689) | 135 000(930) | 13 | 285 |