管状螺纹连接件制造技术

螺纹管状连接件包括第一管件和第二管件。第一管件包括阳接头构件且第二管件包括阴接头构件。阳接头临界截面的截面积在阴接头构件的阴接头临界截面的截面积的大约±5％内。阳接头临界截面和阴接头临界截面中的每一个的截面积在阴接头构件的阴接头中间临界截面的截面积和阳接头构件的阳接头中间临界截面的截面积的总和的大约±5％内。在上紧状态下，在阳接头上的第一密封表面沿径向方向接合在阴接头上的第二密封表面，以便形成不透流体的偏心密封部，所述不透流体的偏心密封部沿螺纹管状连接件的轴向方向延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管状螺纹连接件
本专利技术涉及管状螺纹连接件、以及待通过螺纹接合的管件的接合件或组件。
技术介绍
在此描述的管件应用于工业中，并且具体地应用于组件或者螺纹联结件中，所述组件或者螺纹联结件应用于管柱线路，所述管柱线路用于油管或者管状生产配件的线路，或者用于套管或衬管或立管，以用于操作或者勘探或者开采油井或天然气井。在此描述的螺纹组件或者联结件也可以用于可能期望其组装管道或者管状配件的任何用途，诸如在地热或蒸汽发电厂中。如以下所解释的那样，在此描述的带螺纹的组件尤其在组装金属管中有用，所述金属管用于油井或天然气井的套管或者用于所谓的衬管，所述衬管位于套管柱的底部之外。己知多种类型的组件用于石油或天然气载管，从机械特性和紧密性角度来看，即使在苛刻的使用条件下，所述载管也产生了令人满意的结果。这些组件中的某些涉及到使用在两个端部处装配有公截头锥形螺纹的管件，所述管件由具有两个对应的母截头锥形螺纹的联接件组装而成。这种组装方式提供了一种优势，即，由于存在能够在公螺纹和母螺纹之间产生的正过盈，所以致使组件的两个部件坚固。然而，这些联接件的外径大于对应管件的外径，并且当这些组件与套管一起使用时，联接件需要钻出具有扩增直径的钻孔，以容纳联接件的外径。在深度超过4,000米的非常深的井的情况中，钻井使用这些联接件时井的第一套管柱的初始直径并且继而井在地表附近的直径可以是所述井能够使用纤细联接件时上述初始直径和地表附近直径的两倍大，所述纤细联接件的外径仅仅略微大于套管立柱的对应的管件的外径。为了防止遇到这种困难，可以使用没有联接件或套筒的组件。在这种情况中，管状元件均具有一个公螺纹端部和一个母螺纹端部，从而产生薄组件。与应用联接件或套筒的组件或联结件相比，这些组件或者联结件通常称作整体式组件或者联结件。在底部悬挂在套管柱上的衬管没有胶结到钻孔而且通常水平行进而抵达石油或天然气产层的情况中也满足对整体式联结件的同样的需求。特别地，开采非传统性气田(诸如，所谓的页岩气储层)需要具有整体式联结件的小直径并且纤细的衬管。整体式组件通常在管件上形成，所述管件在对应于母螺纹的端部处具有扩展的直径而在对应于公螺纹的端部处具有缩减的直径。这样做是为了使得在管件的厚度中具有足量的材料，以确保将管件接合的组件的几何特性和机械强度。还能够通过在两个连续区段或者两个连续阶梯部中使用螺纹取代仅仅在一个连续区段或者一个阶梯部中使用螺纹，来加强公-母组件的强度。螺纹的阶梯部中的每一个均具有不同的螺纹直径并且由中央环状抵接部分开。这种抵接部使得能够充分紧固螺纹而同时又避免过度上紧。在具有负承载牙侧的螺纹的情况中，抵接部使得能够在这些螺纹的负牙侧上紧固这些螺纹，并且这降低了因可以或者不可以与强压力相组合的牵引应力的作用而造成的螺纹脱离的风险。然而，螺纹的阶梯部之间的抵接需要在联结组件内分配径向材料厚度，由此增加组件在联接处的整体外径。
技术实现思路
在一个示例中，提供了一种螺纹管状连接件，其包括第一管件(也称为第一管状构件)和第二管件(也称为第二管状构件)。连接件可以例如是螺纹半埋入连接件。第一管件包括阳接头构件(也称为管状公端部)，所述阳接头构件从第一管件的主体一端部延伸到第一管件的终端。第一管件的主体可以沿第一管件的轴线方向具有基本恒定的内径和外径。阳接头构件包括外螺纹的两个径向偏移区段(阶梯部)。外螺纹的两个径向偏移区段包括第一螺纹区段和第二螺纹区段。第一螺纹区段通过第一密封表面与第二螺纹区段分离。第一螺纹区段位于第一管件的终端和第一密封表面之间，并且第二螺纹区段位于第一密封表面和第一管件的主体的所述端部之间。第二管件包括阴接头构件(也称为管状母端部)，所述阴接头构件从第二管件的主体一端部延伸到第二管件的终端。第二管件的主体可以沿第二管件的轴线方向具有基本恒定的内径和外径。阴接头构件包括内螺纹的两个径向偏移区段(阶梯部)。内螺纹的两个径向偏移区段包括第三螺纹区段和第四螺纹区段。第三螺纹区段通过第二密封表面与第四螺纹区段分离。第三螺纹区段位于第二管件的终端和第二密封表面之间，并且第四螺纹区段位于第二密封表面和第二管件的主体的所述端部之间。在上紧状态下，第一密封表面沿径向方向接合第二密封表面，以便形成不透流体的偏心密封部，所述偏心密封部沿螺纹管状连接件的轴向方向延伸。锥形螺纹的两个阶梯部中的每一个均在第一管状构件和第二管状构件中的相应一个的终端的一侧上包括切入部分而在相反侧上具有退出部分。第一管状构件上的每个切入部分均啮合第二管状构件上的退出部分，而第二管状构件上的每个切入部分均啮合第一管状构件上的退出部分。阴接头的外径比第一和第二管状构件的标称外径大不超过10％(优选地不超过6％)。阳接头构件具有阳接头临界截面(PCCS)，所述阳接头临界截面位于第二螺纹区段的最靠近第一管件的主体的所述端部的螺纹牙底处。PCCS承受经过阳接头的所有螺纹传递的全部张力。阴接头构件具有阴接头临界截面(BCCS)，所述阴接头临界截面位于第四螺纹区段的最靠近第二管件的主体的所述端部的螺纹牙底处。BCCS承受经过阴接头的所有螺纹传递的全部张力。阴接头构件具有阴接头中间临界截面(BICCS)，所述阴接头中间临界截面位于第三螺纹区段的最靠近第二管件的第二密封表面的螺纹牙底处。BICCS承受经过阴接头的第三螺纹区段传递的张力。阳接头构件具有阳接头中间临界截面(PICCS)，所述阳接头中间临界截面位于第一螺纹区段的最靠近第一管件的第一密封表面的螺纹牙底处。PICCS承受经过阳接头的第一螺纹区段传递的张力。在本专利技术的一个实施方式中，第一和第二管件满足以下关系：PCCS在BCCS的大约±5％内，PCCS和BCCS中的每一个在(BICCS+PICCS)的大约±5％内，并且BICCS/PICCS不小于2.0。在本专利技术的另一实施方式中，第一和第二管件满足以下关系：PCCS在BCCS的大约±5％内，PCCS和BCCS中的每一个在(BICCS+PICCS)的大约±5％内，并且第二螺纹区段的整体长度除以第一螺纹区段的整体长度不小于2.0。附图说明因为当结合附图考虑时通过参照以下详细描述将更好地理解本专利技术，所以将易于更完全地了解本专利技术以及本专利技术的许多伴随优势，附图中：图1是根据本专利技术的非限定性实施方式的公管状元件和母管状元件组装在一起的接合件的剖视图；图2是根据本专利技术的非限定性实施方式的图1中示出的接合件的密封部分的详细剖视图；图3是根据本专利技术的非限定性实施方式的图1中示出的接合件的螺纹切入部分之一的详细剖视图；图4是传统接合件的剖视图，所述传统接合件包括中心肩部和在阳接头和阴接头的终端附近的端部密封部；并且图5是公截头锥形螺纹区段的型廓沿轴线X1-X1的局部断面图；图6是根据本专利技术的非限定性实施方式的图1的接合件的螺纹切入部分之一的详细剖视图。具体实施方式在以下描述中使用的某些术语仅仅是为了方便而非限制。术语"组件"或"接合件"或"联结件"在以下描述中旨在具有相同的意义，除了在赋予特定术语其它意义的特定上下文中使用这些术语中的每一个的情况之外。术语"管道"旨在涵盖当前存在或者易于投入工业使用的任何类型的管件或管状构件或者管状配件。术语"抵接部"或者"抵接表面"或者"肩部"旨在于以下描述中具有相同本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种螺纹管状连接件，包括：第一管件，所述第一管件包括从第一管件的主体的一端部延伸到第一管件的终端的阳接头构件，阳接头构件包括外螺纹的两个径向偏移区段，所述外螺纹的两个径向偏移区段包括第一螺纹区段和第二螺纹区段，第一螺纹区段通过第一密封表面与第二螺纹区段分离，第一螺纹区段位于第一管件的终端和第一密封表面之间，并且第二螺纹区段位于第一密封表面和第一管件的主体的所述端部之间；和第二管件，所述第二管件包括从第二管件的主体的一端部延伸到第二管件的终端的阴接头构件，阴接头构件包括内螺纹的两个径向偏移区段，所述内螺纹的两个径向偏移区段包括第三螺纹区段和第四螺纹区段，第三螺纹区段通过第二密封表面与第四螺纹区段分离，第三螺纹区段位于第二管件的终端和第二密封表面之间，并且第四螺纹区段位于第二密封表面和第二管件的主体的所述端部之间，其中，阳接头构件包括阳接头临界截面(PCCS)，所述阳接头临界截面位于第二螺纹区段的最靠近第一管件的主体的所述端部的螺纹啮合牙底处，阴接头构件包括阴接头临界截面(BCCS)，所述阴接头临界截面位于第四螺纹区段的最靠近第二管件的主体的所述端部的螺纹啮合牙底处，阴接头构件包括阴接头中间临界截面(BICCS)，所述阴接头中间临界截面位于第三螺纹区段的最靠近第二管件的第二密封表面的螺纹啮合牙底处，并且阳接头构件包括阳接头中间临界截面(PICCS)，所述阳接头中间临界截面位于第一螺纹区段的最靠近第一管件的第一密封表面的螺纹啮合牙底处，其中，在上紧状态下，第一密封表面沿径向方向接合第二密封表面，以便形成不透流体的偏心密封部，所述偏心密封部沿螺纹管状连接件的轴向方向延伸，其中，第一和第二管件满足以下关系：PCCS在BCCS的大约±5％内，PCCS和BCCS中的每一个在(BICCS+PICCS)的大约±5％内，并且BICCS/PICCS不小于2.0。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.09.21 US 13/623,9041.一种螺纹管状连接件，包括：第一管件，所述第一管件包括从第一管件的主体的一端部延伸到第一管件的终端的阳接头构件，阳接头构件包括外螺纹的两个径向偏移区段，所述外螺纹的两个径向偏移区段包括第一螺纹区段和第二螺纹区段，第一螺纹区段通过第一密封表面与第二螺纹区段分离，第一螺纹区段位于第一管件的终端和第一密封表面之间，并且第二螺纹区段位于第一密封表面和第一管件的主体的所述端部之间；和第二管件，所述第二管件包括从第二管件的主体的一端部延伸到第二管件的终端的阴接头构件，阴接头构件包括内螺纹的两个径向偏移区段，所述内螺纹的两个径向偏移区段包括第三螺纹区段和第四螺纹区段，第三螺纹区段通过第二密封表面与第四螺纹区段分离，第三螺纹区段位于第二管件的终端和第二密封表面之间，并且第四螺纹区段位于第二密封表面和第二管件的主体的所述端部之间，其中，阳接头构件包括阳接头临界截面PCCS，所述阳接头临界截面位于第二螺纹区段的最靠近第一管件的主体的所述端部的螺纹啮合牙底处，阴接头构件包括阴接头临界截面BCCS，所述阴接头临界截面位于第四螺纹区段的最靠近第二管件的主体的所述端部的螺纹啮合牙底处，阴接头构件包括阴接头中间临界截面BICCS，所述阴接头中间临界截面位于第三螺纹区段的最靠近第二管件的第二密封表面的螺纹啮合牙底处，并且阳接头构件包括阳接头中间临界截面PICCS，所述阳接头中间临界截面位于第一螺纹区段的最靠近第一管件的第一密封表面的螺纹啮合牙底处，其中，在上紧状态下，第一密封表面沿径向方向接合第二密封表面，以便形成不透流体的偏心密封部，所述偏心密封部沿螺纹管状连接件的轴向方向延伸，其中，第一和第二管件满足以下关系：PCCS在BCCS的±5％内，PCCS和BCCS中的每一个在(BICCS+PICCS)的±5％内，并且BICCS/PICCS不小于2.0。2.根据权利要求1所述的螺纹管状连接件，其中，偏心密封部定位成比起第二管件的终端更靠近于第一管件的终端。3.根据权利要求1所述的螺纹管状连接件，其中，BICCS/PICCS在2.0和5.0之间。4.根据权利要求3所述的螺纹管状连接件，其中，BICCS/PICCS在2.5和3.0之间。5.根据权利要求1所述的螺纹管状连接件，其中，管状连接件不包括扭矩肩部。6.根据权利要求1所述的螺纹管状连接件，其中，偏心密封部是在螺纹管状连接件内的唯一不透流体的密封部。7.根据权利要求1所述的螺纹管状连接件，其中，在上紧状态下，不透流体的偏心密封部通过第一间隙部分沿螺纹管状连接件的轴向方向与第二螺纹区段和第三螺纹区段分离，阳接头构件和阴接头构件在第一间隙部分处沿径向方向彼此隔开，以使得第一间隙在第一间隙部分处形成在阳接头构件和阴接头构件之间。8.根据权利要求7所述的螺纹管状连接件，其中，第一间隙包括从3mm至15mm的轴向间隙和从0.125mm至0.4mm的径向间隙。9.根据权利要求7所述的螺纹管状连接件，其中，在上紧状态下，不透流体的偏心密封部通过第二间隙部分沿螺纹管状连接件的轴向方向与第一螺纹区段和第四螺纹区段分离，阳接头构件和阴接头构件在第二间隙部分处沿径向方向彼此隔开，以使得第二间隙在第二间隙部分处形成在阳接头构件和阴接头构件之间。10....

【专利技术属性】
技术研发人员：E·拉塞尔，B·马隆，奥洋介，
申请(专利权)人：瓦卢瑞克石油天然气法国有限公司，新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：法国;FR