摘要:在鉆水平井時，如使用傳統(tǒng)的，鉆井工具過接頭時，曲于存在拐點，鉆井工具容易遇卡或進入不暢。萬向鉆桿接頭能解決現(xiàn)有鉆桿接頭存在的工具經(jīng)過拐點易卡、進入不暢的問題。

現(xiàn)階段國內(nèi)外石油天然氣鉆井還沒有使用萬向鉆桿接頭，但是已經(jīng)有公司將萬向鉆桿接頭納入研究課題，市場上面還沒有成型的萬向鉆桿接頭。

接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計決定了鉆桿的性能。在同樣材料，同樣工況，鉆桿外徑相同的情況下，不同結(jié)構(gòu)尺寸的鉆桿所表現(xiàn)出的性能也不一樣，因此，通過對鉆桿結(jié)構(gòu)設(shè)計進行強度計算和校核不僅僅有著實際應(yīng)用的意義。而對于鉆桿接頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計又決定了鉆井的效率，在實際生產(chǎn)中根據(jù)不同的鉆井環(huán)境、生產(chǎn)成本、安裝接頭難度等各個方面的因素，因此對鉆桿接頭進行改進衍生出許多不同種類的接頭。

本次設(shè)計的重點是獨自設(shè)計出萬向鉆桿接頭的結(jié)構(gòu)，然后通過鉆桿接頭在使用過程中可能會遇到的問題予以修正，盡可能的優(yōu)化其結(jié)構(gòu)。同時還要對其結(jié)構(gòu)進行強度校核，滿足在鉆井生產(chǎn)中的條件。

關(guān)鍵詞：萬向鉆桿接頭；強度計算；設(shè)計；校核；結(jié)構(gòu)設(shè)計

目 錄

摘 要

ABSTRACT

1前言-1

1.1  課題的目的和意義-1

1.2  國內(nèi)外研究現(xiàn)狀-2

1.3  設(shè)計內(nèi)容-5

1.4  設(shè)計思路-6

2  鉆桿接頭相關(guān)鉆具介紹-7

2.1  鉆柱-7

2.2  鉆桿-8

2.3  鉆桿接頭-9

2.4  特殊鉆桿接頭-10

3  萬向鉆桿接頭的設(shè)計-13

3.1  總體方案設(shè)計-13

3.2  工藝分析-13

3.3  結(jié)構(gòu)設(shè)計-14

3.3.1  結(jié)構(gòu)設(shè)計-14

3.3.2  上殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計-14

3.3.3  下管體結(jié)構(gòu)設(shè)計-15

3.3.4  上轉(zhuǎn)換接頭的設(shè)計-15

3.3.5  中心導(dǎo)管的設(shè)計-16

3.3.6  擋圈緊固接頭設(shè)計-17

3.3.7  擋圈的設(shè)計-18

3.3.8  萬向鉆桿接頭的組裝-18

4  萬向鉆桿接頭的強度分析計算-19

4.1  上殼體與下管體抗拉強度設(shè)計-19

4.2  鉆桿抗扭屈服強度計算-20

4.3  上轉(zhuǎn)換接頭與上殼體旋接接頭強度計算-22

4.4  鉆桿抗擠強度計算-23

4.4 .1屈服強度擠毀壓力計算公式-23

4.4.2  塑性擠毀壓力公式-25

4.4.3  過渡擠毀壓力公式-26

4.4.4  彈性擠毀壓力公式-27

4.4  鉆桿抗內(nèi)壓強度計算-29

4.5  上殼體與下管體連接處抗拉計算-30

4.6  上殼體與下管體連接處抗扭計算-31

4.7  鉆桿底部壓力計算-33

5  總結(jié)以及使用要求-34

參考文獻-35

致 謝-36