高强度高韧性扩孔钻孔

      1.为了保证扩孔效果，中煤科工集团西安研究院设计的高强度高韧性扩孔钻杆整体采用外平结构，由公接头、母接头和管体三部分通过摩擦焊接方式焊接为一体。钻杆长度设计为3 m，减少了钻杆柱的连接点。

　　2.接头采用双顶结构，即在公母接头螺纹小端增加1个台肩，使公母接头连接拧紧后有主副2个台肩。当接头初步拧紧时，主台肩先接触，公接头小端和母接头副台肩处有一定间隙。之后在预紧力作用下，公母接头螺纹发生弹性变形，使得接头的副台肩相互接触。该结构增加了接头台肩接触面积，降低了接头应力集中程度，优化了螺纹各牙的应力分布，提高了钻杆整体强度及密封性能。

　　3.适当增大接头螺纹螺距，提高了螺纹根部断面积和螺纹连接的表面接触面积。螺纹牙底采用平面+圆弧过渡结构，降低了应力集中，增强了螺纹联接的定心精度及联接刚性，提高了钻杆强度和变形能力，便于施加钻压和转矩。

　　4.管体选用韧性高、抗弯能力强的高强度无缝钢管，提高了钻杆管体性能。

　　5.利用静扭试验机对高强度高韧性扩孔钻杆性能进行测试，其中直径73 mm钻杆抗扭能力大于22 kN·m ，直径89 mm钻杆抗扭能力大于36 kN·m，抗弯能力均达到1°/m。

参考文献：《顶板高位定向钻孔正向多级大直径扩孔技术》