油钻杆技术领域
本发明涉及油田设备技术领域，尤其涉及油钻杆。
背景技术
在一些深部致密砂岩地层油气储层钻完井中常遇到储层伤害问题。现有
技术中通常采用普通水基或油基钻井液钻开储层，起钻后再下油管投产。但
是上述方法会漏发现储层从而导致油的产量低。
为了避免漏发现储层的问题，目前将油钻杆用作采油气油管，这种油钻
杆又同时具有钻杆功能，即具有类似钻杆的接头，能满足钻井操作和处理卡
钻的异常载荷，可以在不压井起下钻的场景下，易于通过设置在井口套管头
上的旋转防喷器胶心，因此，采用油钻杆钻到产层时可不压井和起钻，立即
转入测试作业和生产作业。
现有技术中，为满足钻井操作和处理卡钻的异常载荷，会在油钻杆的接
头及管体连接部内壁增加加厚带。
但是，采用现有技术，由于增加了加厚带，会使得油钻杆的接头及管体
连接部的内径缩小，这样如果当油钻杆被用作采油气油管时，射孔枪不能通
过，从而影响采油的正常作业。
发明内容
本发明提供一种油钻杆，用以解决现有技术中油钻杆的接头及管体连接
部内壁增加加厚带导致其内径缩小采油时射孔枪不能通过油钻杆的问题。
本发明提供一种油钻杆，所述油钻杆包括：管体、第一接头和第二接头，
所述管体包括：本体、第一管端和第二管端，所述本体在所述第一管端和所
述第二管端之间；
所述管体的第一管端与所述第一接头的第一端口连接，所述管体的第二
管端与所述第二接头的第一端口连接；
其中，所述管体的第一管端的外径为所述管体的第一管端的内径的预设
倍数；
所述第一接头的第一端口的外径与所述管体的第一管端的外径相同，所
述第一接头的第一端口的内径与所述管体的第一管端的内径相同；
所述第一接头的第一端口的外壁上设置有至少一个圆环形凸起；
所述第二接头的第一端口的外径与所述管体的第二管端的外径相同，所
述第二接头的第一端口的内径与所述管体的第二管端的内径相同；
所述第二接头的第一端口的外壁上设置有至少一个圆环形凸起。
如上所述，所述管体的外壁上，所述第一管端与所述本体之间形成第一
连续曲面，且所述第二管端与所述本体之间形成第二连续曲面，其中，所述
管体的第一管端的外径大于所述本体的外径，且所述管体的第二管端的外径
大于所述本体的外径。
如上所述，所述第一连续曲面和所述第二连续曲面均为圆弧形。
如上所述，所述圆弧形的半径为322.42毫米。
如上所述，所述第一连续曲面和所述第二连续曲面的轴向长度为100毫
米。
如上所述，所述管体的第一管端与所述第一接头的第一端口焊接连接；
所述管体的第二管端与所述第二接头的第一端口焊接连接。
如上所述，所述管体的第一管端与所述第一接头的第一端口摩擦焊接连
接；所述管体的第二管端与所述第二接头的第一端口摩擦焊接连接。
如上所述，所述第一接头的第二端口设有连接螺纹，所述第二接头的第
二端口设有连接螺纹。
如上所述，所述管体的碳含量低于0.28％，所述第一接头和所述第二接
头的碳含量低于0.30％，所述油钻杆的磷硫含量低于0.01％、硫含量低于
0.005％。
本发明提供的一种油钻杆，油钻杆的管体、第一接头以及第二接头的
内径相等，管体的第一管端的外径为管体的第一管端的内径的预设倍数，
且第一接头的第一管端的内径与管体的第一管端的内径相同、第二接头的
第一端口的内径与管体的第二管端的内径相同，即对管体的外壁进行了加
厚，从而增加了管体的第一管端和第一接头的第一端口的接触面积，以及
增加了管体的第二管端与第二接头的第一端口的接触面积，此外，第一接
头的第一端口和第二接头的第一端口的外壁上分别设置有至少一个圆环
形凸起，实现了在增加了接头与管体的接触面积的同时能够保证油钻杆的
管体、第一接头以及第二接头的内径相等以及对第一接头的第一端口和第
二接头的第一端口的外壁起到保护作用，使得该油钻杆能够满足钻井操作
和处理卡钻的异常载荷的需求，还可以在被用作采油气油管时，射孔枪能
够顺利通过，以保证采油的正常作业。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实
施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下
面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在
不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提供的油钻杆一实施例的结构示意图；
图2为本发明提供的油钻杆一实施例的爆炸图；
图3为本发明提供的油钻杆一实施例的管体的结构示意图；
图4为本发明提供的油钻杆一实施例的第一接头的结构示意图；
图5为本发明提供的油钻杆一实施例的第二接头的结构示意图。
附图标记说明：
1：管体；
2：第一接头；
3：第二接头；
4：摩擦焊缝；
5：轴线；
6：第一夹角；
7：第二夹角；
101：本体；
102：第一管端；
103：第二管端；
104：第一连续曲面；
105：第二连续曲面；
201：第一接头的第一端口；
202：第一接头的第二端口；
301：第二接头的第一端口；
302：第二接头的第二端口；
400：圆环形凸起。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发
明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获
得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明提供的油钻杆一实施例的结构示意图，图2为本发明提供
的油钻杆一实施例的爆炸图，如图1和图2所示，油钻杆包括：管体1、第
一接头2和第二接头3，管体1包括：本体101、第一管端102和第二管端
103，本体101在第一管端102和第二管端103之间；
管体1的第一管端102与第一接头的第一端口201连接，管体1的第二
管端103与第二接头的第一端口301连接；
其中，管体1的第一管端102的外径为管体1的第一管端102的内径的
预设倍数，也就是说通过设置合适的预设倍数，使得管体1的第一管端102
的外径加厚，从而增加了管体1的第一管端102和第一接头的第一端口201
接触面积；
需要说明的是，管体1的第一管端102的外径为管体1的第一管端102
的内径的预设倍数，可选地，管体1的第一管端102的外径为管体1的第一
管端102的内径的1.3倍。
这样可以增加管体的第一管端和第一接头的第一端口的接触面积，以及
增加了管体的第二管端与第二接头的第一端口的接触面积。
第一接头的第一端口201的外径与管体1的第一管端102的外径相同，
第一接头的第一端口201的内径与管体1的第一管端102的内径相同；
第一接头的第一端口201的外壁上设置有至少一个圆环形凸起400。
第二接头的第一端口301的外径与管体1的第二管端103的外径相同，
第二接头的第一端口301的内径与管体1的第二管端103的内径相同。
第二接头的第一端口301的外壁上设置有至少一个圆环形凸起400。
需要说明的是，第一接头的第一端口201的内径与管体1的第一管端102
的内径相同，第二接头的第一端口301的内径与管体1的第二管端103的内
径相同，同时管体1的第一管端102的内径和管体1的第二管端103的内径
相同，从而使得钻油杆的第一接头2，第二接头3和管体1的内径完全相同。
本实施例中，油钻杆的管体、第一接头以及第二接头的内径相等，管体
的第一管端的外径为管体的第一管端的内径的预设倍数，且第一接头的第一
管端的内径与管体的第一管端的内径相同、第二接头的第一端口的内径与管
体的第二管端的内径相同，即对管体的外壁进行了加厚，从而增加了管体的
第一管端和第一接头的第一端口的接触面积，以及增加了管体的第二管端与
第二接头的第一端口的接触面积，此外，第一接头的第一端口和第二接头的
第一端口的外壁上分别设置有至少一个圆环形凸起，实现了在增加了接头与
管体的接触面积的同时能够保证油钻杆的管体、第一接头以及第二接头的内
径相等以及对第一接头的第一端口和第二接头的第一端口的外壁起到保护作
用，使得该油钻杆能够满足钻井操作和处理卡钻的异常载荷的需求，还可以
在被用作采油气油管时，射孔枪能够顺利通过，以保证采油的正常作业。
需要说明的是，第一管端102和第二管端103可以是由本体101通过热
挤压镦粗而成，其中，热挤压镦粗的具体过程是，将本体101加热到金属的
再结晶温度以上的任一温度下进行的挤压，使本体101的高度降低，与此同
时，本体101的外径变大形成第一管端102和第二管端103。采用由本体101
通过热挤压镦粗形成第一管端102和第二管端103的方法，制作工艺简单，
成本低。
进一步地，管体1的第二管端103的外径为管体1的第二管端103的内
径的预设倍数，即管体1的第二管端103的外径加厚，从而增加了管体1的
第二管端103和第二接头的第一端口301接触面积。
需要说明的是，管体1的第二管端103的外径为管体1的第二管端103
的内径的预设倍数，可选地，管体1的第二管端103的外径为管体1的第二
管端103的内径的1.3倍。
另一实施例中，管体1的外壁上，第一管端102与本体101之间形成第
一连续曲面104，且第二管端103与本体101之间形成第二连续曲面105，其
中，管体1的第一管端102的外径大于本体101的外径，且管体1的第二管
端103的外径大于本体101的外径。
可选地，管体1的第一管端102的外径是本体101的外径的1.3倍，管
体1的第二管端103的外径是本体101的外径的1.3倍。
需要说明的是，第一管端102与本体101之间的第一连续曲面104和第
二管端103与本体101的第二连续曲面105有利于避免油钻杆起钻时，管体
1的应力集中的问题，从而保护油钻杆免受损坏。其中，应力集中是指受力
构件由于外界因素或自身因素几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围
内应力显著增大的现象。
优选地，第一管端102与本体101之间的第一连续曲面104和第二管端
103与本体101的第二连续曲面105也可以由本体101通过热挤压镦粗而成，
其中，热挤压镦粗的具体过程是，将本体101加热到金属的再结晶温度以上
的任一温度下进行的挤压，使本体101的高度降低，与此同时，本体101的
直径变大形成第一管端102和第二管端103，并且在第一管端102与本体101
之间形成第一连续曲面104以及在第二管端103与本体101之间形成第二连
续曲面105。
较优地，第一连续曲面104和第二连续曲面105均为圆弧形。
其中，圆弧形的半径可设为322.42毫米。
图3为本发明提供的油钻杆一实施例的管体的结构示意图，如图3所
示，较优地，第一连续曲面104与第一管端102相交处的切线与轴线5之间
的第一夹角6可以为18°，第二连续曲面105与第二管端103相交处的切线
与轴线5之间的第二夹角7也可以为18°。使得油钻杆可以在不压井起下钻
的场景下，易于通过设置在井口套管头上的旋转防喷器胶心。
可选地，第一连续曲面104和第二管端103与第二连续曲面105受拉伸
时的应力集中系数为1.21。
可选地，第一连续曲面104和第二连续曲面105的轴向长度可以为100
毫米。
需要说明的是，将第一连续曲面104和第二连续曲面105的轴向长度设
置为100毫米使得本体101仅仅需要一道次热挤压镦粗即可形成第一连续曲
面104和第二连续曲面105，制造工艺简单。如果第一连续曲面104和第二
连续曲面105的轴向长度过长的话，则需要多道次热挤压镦粗才能形成第一
连续曲面104和第二连续曲面105。
另一实施例中，管体1的第一管端102与第一接头的第一端口201焊接
连接；管体1的第二管端103与第二接头的第一端口201焊接连接。
更具体地，管体1的第一管端102与第一接头的第一端口201摩擦焊接
连接；管体1的第二管端103与第二接头的第一端口201摩擦焊接连接。
需要说明的是，管体1的第一管端102与第一接头的第一端口201通过
摩擦焊接连接，使得管体1的第一管端102与第一接头的第一端口201之间
形成摩擦焊缝4，同样的，管体1的第二管端103与第二接头的第一端口201
之间也形成摩擦焊缝4。
优选地，第一接头2与第一管端102以及第二接头3与第二管端103之
间摩擦焊接的条件如下：摩擦压力为60-75MPa，摩擦时间10-12sec，顶锻压
力110-130MPa。该条件下进行摩擦焊接可以保证第一接头2与第一管端102
以及第二接头3与第二管端103之间摩擦焊接的质量，同时也可以降低摩擦
焊接的成本。
优选地，管体1的第一管端102与第一接头的第一端口201采用外加厚
摩擦焊接连接；管体1的第二管端103与第二接头的第一端口201采用外加
厚摩擦焊接连接，使得管体1的第一管端102与第一接头的第一端口201之
间的摩擦焊缝4的厚度增加，同样的，管体1的第二管端103与第二接头的
第一端口201之间的摩擦焊缝4的厚度也增加。
另一实施例中，可选地，管体1的第一管端102与第一接头的第一端口
201的端面的截面积是本体101的截面积的1.72倍，同样的，管体1的第二
管端103与第二接头的第一端口201的端面的截面积是本体101的截面积的
1.72倍。这样，可以有利于解决摩擦焊缝4强度及韧性均低于母材的难题，
同时也避免了接头与管体直径相差太大，易伤害设置在井口套管头上的旋转
防喷器胶芯的问题。
需要说明的是，上述旋转防喷器胶芯在石油钻井时，安装在井口套管头
上，用来控制高压油、气、水的井喷装置，在井内油气压力很高时，旋转防
喷器胶芯能把井口封闭，并且当从油钻杆内压入重泥浆时，旋转防喷器胶芯
的闸板下有四通，可替换出受气侵的泥浆，增加井内液柱的压力，以压住高
压油气的喷出。
图4为本发明提供的油钻杆一实施例的第一接头的结构示意图，图5为
本发明提供的油钻杆一实施例的第二接头的结构示意图，如图4和图5所示，
第一接头的第二端口202设有连接螺纹，第二接头的第二端口302设有连接
螺纹。
需要说明的是，第一接头的第二端口202的连接螺纹为内螺纹，第二接
头的第二端口302的连接螺纹为外螺纹。
可选地，管体1的碳含量低于0.28％，第一接头2和第二接头2的碳含
量低于0.30％，油钻杆的磷硫含量低于0.01％、硫含量低于0.005％。这样可
以提高管体1的第一管端102与第一接头的第一端口201之间的摩擦焊缝4
以及管体1的第二管端103与第二接头的第一端口201之间的摩擦焊缝4的
韧性，进一步地，能够有效的保护油钻杆不被损坏。
可选地，本发明的油钻杆所采用的材料可以是符合钻杆及油管标准的适
合的材料。
需要说明的是，如预期产层含二氧化碳，那么油钻杆的接头及管体可用
马氏体不锈钢制造，以适应长期采气过程二氧化碳和地层水腐蚀。表1提供
了本发明油钻杆的不锈钢组分。
表1
本实施例中提供的一种油钻杆，在管体的外壁上，第一管端与本体之间
形成第一连续曲面，第二管端与本体之间形成第二连续曲面可以有效地避免
油钻杆起钻时管体的应力集中的问题，从而保护油钻杆免受损坏。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对
其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通
技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修
改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替
换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。