管连接器制造技术

一种管连接器。所述连接器包括具有用于连接两个管的相对的连接部分的主体。保护部分沿着内表面的至少一部分在所述连接部分中间延伸。所述保护部分包括与所述主体相比对杆柱磨损小的保护材料。所述连接器在沿着所述保护部分的至少一部分处的内径等于或窄于所述连接器的其它部分的内径，以便杆柱优先接触所述保护材料而非所述主体的其它部分。所述连接器可以包括用于用动力钳夹持的延伸的夹持部分，并且可以进一步包括加强部分，用于在用所述连接器与管道节螺纹连接时，增强所述管连接器对变形的抵抗力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】管连接器相关申请的交叉引用本申请要求2015年4月10日提交的美国临时专利申请No.62/146,073和2016年2月3日提交的美国常规专利申请No.15/014,941的优先权的权益，上述申请均通过引用合并入本文。
本公开大致涉及用于从井生产流体的管段的组装。
技术介绍
流体(例如碳氢化合物、水等)的地下储层通常通过向储层中钻井并通过管道将流体泵送出储层而被开采。用以从储层采出流体的管柱可以由单独的管道节组装成。这些节通常利用两端的外螺纹端进行螺纹连接，并且在两端上通过带有内螺纹端的连接器连接。生产的流体可以使用人工举升方法通过管柱向井上输送，该人工举升方法包括使用杆柱，诸如螺杆泵。在一些情况下，杆柱在生产管道的节之间的连接器处比在生产管柱中的其它地方更严重地磨损。杆磨损可导致杆柱断裂。为在杆柱断裂之后继续生产，杆柱的井上部分必须被拉起，而杆柱的井下部分必须从生产管柱捞起。拉起生产管柱及捞起断裂的杆导致时间损失和额外的成本。
技术实现思路
本文公开一种用于生产管柱的管连接器，所述生产管柱包括用于人工举升的杆柱；并公开使用和制造该管连接器的方法。当使用旋转杆生产方法，诸如使用螺杆泵时，杆柱可能被迫使抵靠生产管柱的内表面，例如在井的偏离部分中。在杆柱在外螺纹端(典型地在生产管道节上)和内螺纹端(典型地在连接器上)的接合处被迫使抵靠内螺纹连接器时，杆柱抵靠连接器的旋转会导致杆磨损。杆磨损可导致使得杆柱断裂。为在杆柱断裂之后继续生产，可以拉起杆柱的井上部分，并将杆柱的井下部分从生产管柱捞出。这些及其它改正措施使得井的生产成本复杂化且增大。因此，减轻减轻连接器处的杆磨损。本文公开的所述管连接器包括在所述管连接器的内表面上在所述管连接器的内螺纹端或其它连接部分之间的保护部分。所述保护部分包括保护材料，相对于典型地用以制造生产管道连接器的等级的钢或其它材料，所述保护材料较软并具有与所述杆柱的低摩擦系数。结果，所述保护部分与在所述连接器的其它部分上发现的钢表面的情况相比对所述杆柱磨损小。所述连接器沿着所述保护部分的内径等于或窄于所述内螺纹端之间的其它地方。结果，所述杆柱将优先于所述连接器的其它部分接触所述保护部分。由于所述杆柱优先接触所述保护部分，并且所述保护部分与先前的管道连接器的钢主体相比磨损小，所以本文公开的所述管连接器与先前的管连接器相比可以减轻杆磨损。本文公开的所述管连接器可以包括夹持部分，以便有利于利用动力钳使用所述连接器。所述夹持部分可以在所述连接器的连接部分之间延伸。所述夹持部分有利于利用动力钳夹持所述管连接器以建立或断开管之间的连接。夹持表面沿着所述夹持部分的外表面沿着所述管连接器中在所述管连接器的内径上无螺纹的部分延伸。在所述外表面上的所述夹持表面可以与所述内表面上的所述保护部分共同延伸。所述夹持部分至少与在建立或断开所述连接器和管段之间的连接时可能用在动力钳上的钳牙一样长。所述动力钳夹住所述管连接器上的夹持表面，并且施加上扣扭矩所需的对于所述管连接器的夹持力被集中在所述夹持部分，从而避免对所述主体中在所述内表面上具有螺纹的部分直接施力，并且与夹住内螺纹端连接部分的外表面相比，降低在给定扭矩值下螺纹损伤的可能性。本文公开的所述管连接器可以包括所述夹持部分，所述夹持部分沿着所述夹持部分的长度的至少一部分的壁厚足以提供所述管连接器的加强部分。所述加强部分可以提供所述管连接器的抗变形性。在包括所述保护部分、所述夹持表面和所述加强部分的所述管连接器的示例应用中，观察到拧所述连接器所需的扭矩的增加，从而在相同转数下以更大扭矩值建立连接。扭矩-转数比的这种增加可能是由于所述加强部分提供的抗变形性造成的。所述加强部分可以包括扭矩止挡以有利于对连接施加扭矩至完全建立。所述加强部分有利于以更大的扭矩值在管道节或其它管段之间建立连接，而不需要所述连接部分具有任何特定螺纹构型。所述连接部分可以包括过盈配合螺纹，其匹配常用的美国石油协会(“API”)标准过盈配合螺纹(例如，生产管道上使用的8扣螺纹等)，以允许与先前的API管连接器的情况相比，使用所述管连接器以更大的扭矩值建立具有螺纹构型的管段之间的连接。使用包括所述保护部分、所述夹持表面、所述加强部分和API过盈配合螺纹的管连接器可有利于以最佳API规范值以上的扭矩值建立连接，并且在一些示例中，对于所用管外径和钢等级，以API最大规范或超过的API最大规范的扭矩值建立连接，并且降低螺纹损伤可能性。所述夹持表面有效位置供动力钳夹持。所述夹持表面的长度还有利于通过沿着所述长度散布额外质量而在所述连接部分之间包括所述加强部分，从而在减少连接器主体壁伸入贯穿管连接器主体的流路内的情况下提供所述加强部分。所述夹持表面的长度增加了对于增加所述主体沿着所述加强部分的给定壁厚的质量的贡献。所述夹持表面的长度还提供用于所述保护部分的附加内表面长度，这可有助于减轻杆磨损损伤。在第一方面，本公开提供一种管连接器。所述连接器包括主体，所述主体具有用于连接两个管的相对的连接部分。保护部分沿着内表面的至少一部分在所述连接部分的中间延伸。所述保护部分包括保护材料，所述保护材料与所述主体相比对杆柱的磨损小。所述连接器在沿着所述保护部分的至少一部分处的内径等于或窄于所述连接器的其它部分的内径，以便使杆柱优先接触所述保护材料而不是接触所述主体的其它部分。所述连接器可以包括用于由动力钳夹持的延伸的夹持部分，并且可以进一步包括用于在管道节与所述连接器螺纹连接时增加所述管连接器的抗变形性的加强部分。在另一方面，本公开提供了一种连接器，包括：在第一端和第二端之间延伸的主体；紧邻所述第一端的用于连接第一管的第一连接部分；紧邻所述第二端的用于连接第二管的第二连接部分；和保护部分，沿着所述主体的内表面的至少一部分在所述第一连接部分和所述第二连接部分中间延伸，所述保护部分包括保护材料，所述保护材料与所述主体相比对杆柱的磨损小。所述主体和所述保护材料在沿着所述保护部分的至少一部分处的保护部分内径等于或窄于所述主体的其它部分的内径。在一些实施例中，所述保护部分包括固定在所述主体内的由所述保护材料形成的套筒。在一些实施例中，所述连接器包括沿着所述保护部分在所述内表面中限定的槽，并且其中所述套筒通过安置在所述槽内而被固定在所述主体内；在一些实施例中，所述套筒包括剖分式套筒。在一些实施例中，所述套筒抵靠所述保护部分和所述第一连接部分中间的止挡被固定；在一些实施例中，所述套筒抵靠所述止挡通过所述保护部分和所述第二连接部分中间的压环被固定。在一些实施例中，所述保护材料包括具有大约65肖氏D型硬度和大约0.10的动摩擦系数的聚乙烯。在一些实施例中，所述保护材料包括具有在大约75和大约85之间的肖氏D型硬度和大约0.20的动摩擦系数的尼龙。在一些实施例中，所述保护部分包括结合到所述内表面的保护材料层。在一些实施例中，所述保护材料包括热固性树脂；在一些实施例中，所述热固性树脂包括具有6H的铅笔硬度(H标度)等级的锆熔结环氧粉末涂料。在一些实施例中，所述保护材料包括挤出固化涂料。在一些实施例中，所述保护材料包括金属合金涂料；在一些实施例中，所述金属合金涂料包括具有在大约45和大约55之间的洛氏C型硬度、泰伯磨损指数在大约12和大本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种连接器，包括：在第一端和第二端之间延伸的主体；紧邻所述第一端的用于连接第一管的第一连接部分；紧邻所述第二端的用于连接第二管的第二连接部分；和保护部分，沿着所述主体的内表面的至少一部分在所述第一连接部分和所述第二连接部分中间延伸，所述保护部分包括保护材料，所述保护材料与所述主体相比对杆柱的磨损小；其中所述主体和所述保护材料在沿着所述保护部分的至少一部分处的保护部分内径等于或窄于所述主体的其它部分的内径。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.04.10 US 62/146,073;2016.02.03 US 15/014,9411.一种连接器，包括：在第一端和第二端之间延伸的主体；紧邻所述第一端的用于连接第一管的第一连接部分；紧邻所述第二端的用于连接第二管的第二连接部分；和保护部分，沿着所述主体的内表面的至少一部分在所述第一连接部分和所述第二连接部分中间延伸，所述保护部分包括保护材料，所述保护材料与所述主体相比对杆柱的磨损小；其中所述主体和所述保护材料在沿着所述保护部分的至少一部分处的保护部分内径等于或窄于所述主体的其它部分的内径。2.根据权利要求1所述的连接器，其中所述保护部分包括固定在所述主体内的由所述保护材料形成的套筒。3.根据权利要求2所述的连接器，进一步包括沿着所述保护部分在所述内表面中限定的槽，并且其中所述套筒通过安置在所述槽内而被固定在所述主体内。4.根据权利要求3所述的连接器，其中所述套筒包括剖分式套筒。5.根据权利要求2所述的连接器，其中所述套筒抵靠所述保护部分和所述第一连接部分中间的止挡被固定。6.根据权利要求5所述的连接器，其中所述套筒抵靠所述止挡通过所述保护部分和所述第二连接部分中间的压环被固定。7.根据权利要求2所述的连接器，其中所述保护材料包括具有大约65肖氏D型硬度和大约0.10的动摩擦系数的聚乙烯。8.根据权利要求2所述的连接器，其中所述保护材料包括具有在大约75和大约85之间的肖氏D型硬度和大约0.20的动摩擦系数的尼龙。9.根据权利要求1所述的连接器，其中所述保护部分包括结合到所述内表面的保护材料层。10.根据权利要求9所述的连接器，其中所述保护材料包括热固性树脂。11.根据权利要求10所述的连接器，其中所述热固性树脂包括具有6H的铅笔硬度(H标度)等级的锆熔结环氧粉末涂料。12.根据权利要求9所述的连接器，其中所述保护材料包括挤出固化涂料。13.根据权利要求9所述的连接器，其中所述保护材料包括金属合金涂料。14.根据权利要求13所述的连接器，其中所述金属合金涂料包括具有在大约45和大约55之间的洛氏C型硬度、泰伯磨损指数在大约12和大约16之间的耐磨性以及大约0.15的动摩擦系数的涂料。15.根据权利要求1所述的连接器，其中所述第一连接部分包括具有在所述内表面上的用于与所述第一管连接的螺纹的第一内螺纹端，并且所述第二连接部分包括具有在所述内表面上的用于与第二管连接的螺纹的第二内螺纹端。16.根据权利要求15所述的连接器，进一步包括夹持表面，该夹持表面沿着所述主体的外表面在所述第一连接部分和所述第二连接部分中间延伸至少与用以将所述连接器与生产管道连接的一对动力钳的钳牙长度一样长的夹持长度。17.根据权利要求16所述的连接器，其中：所述夹持表面包括凹入夹持表面；所述主体沿着所述第一连接部分和所述第二连接部分具有第一外径并沿着所述凹入夹持表面具有第二外径；并且所述第一外径大于所述第二外径。18.根据权利要求17所述的连接器，其中：所述第一外径和所述第二外径之间的第一外径过渡点位于所述第一端和所述凹入夹持表面中间；并且所述第一外径和所述第二外径之间的第二外径过渡点位于所述第二端和所述凹入夹持表面中间。19.根据权利要求18所述的连接器，其中：所述第一外径过渡点位于所述外表面的与所述内表面上的所述第一连接部分共同延伸的部分上；所述第二外径过渡点位于所述外表面的与所述内表面上的所述第二连接部分共同延伸的部分上；并且主体的具有所述第二外径的一部分从钳夹持部分轴向向外延伸到所述第一连接部分和所述第二连接部分中的每个中。20.根据权利要求18所述的连接器，其中：所述第一外径过渡点位于所述外表面的从所述第一连接部分沿着所述主体轴向向内的部分上；所述第二外径过渡点位于所述外表面的从所述第二连接部分沿着所述主体轴向向内的部分上；并且主体的具有所述第一外径的一部分从所述第一连接部分和所述第二连接部分中的每个沿着所述主体轴向向内延伸。21.根据权利要求16所述的连接器，其中所述螺纹包括过盈配合螺纹，并且所述连接器进一步包括所述主体的加强部分，所述加强部分在所述第一连接部分和所述第二连接部分中间，用于在利用所述连接器建立连接时抵抗所述主体的变形。22.根据权利要求21所述的连接器，其中所述加强部分包括：第一扭矩止挡，被限定在所述内表面上紧邻所述第一连接部分，用于在所述第一管与所述第一连接部分连接时邻接所述第一管；和第二扭矩止挡，被限定在所述内表面上紧邻所述第二连接部分，用于在所述第二管与所述第二连接部分连接时邻接所述第二管。23.根据权利要求22所述的连接器，其中所述加强部分进一步包括在所述第一扭矩止挡和所述第二扭矩止挡之间延伸的加强构件。24.根据权利要求23所述的连接器，其中所述保护部分沿着所述内表面且大致沿着所述加强构件的整个长度延伸。25.根据权利要求24所述的连接器，其中所述加强构件沿着所述主体且大致沿着所述夹持部分的整个长度延伸。26.根据权利要求23所述的连接器，其中所述主体的内径沿着所述第一扭矩止挡和所述第二扭矩止挡之间的所述加强构件是大致恒定的。27.根据权利要求23所述的连接器，其中所述加强构件沿着所述主体且大致沿着所述夹持部分的整个长度延伸。28.根据权利要求16所述的连接器，其中所述夹持长度是大约3.5英寸，并且所述连接器沿着所述第一连接部分和所述第二连接部分具有4.5英寸的外径。29.根据权利要求16所述的连接器，其中所述夹持长度比所述钳牙长度长大约两英寸。30.根据权利要求16所述的连接器，其中所述夹持长度是所述钳牙长度的大约两倍长。31.根据权利要求16所述的连接器，其中：所述夹持长度是大约3.25英寸；所述连接器沿着所述第一连接部分和所述第二连接部分具有大约4.5英寸的外径；并且所述第一管和所述第二管各自包括3.5英寸外径的API过盈配合螺纹生产管道节。32.根据权利要求31所述的连接器，其中所述主体由J-55等级钢制造。33.根据权利要求32所述的连接器，其中所述加强部分包括所述主体的具有大约0.625英寸的壁厚的部分。34.根据权利要求33所述的连接器，其中所述保护部分内径比所述主体的其它部分的内径窄至少0.025英寸。35.根据权利要求34所述的连接器，其中所述保护部分内径是大约2.5英寸。36.根据权利要求34所述的连接器，其中所述保护部分沿着所述内表面延伸大约2.0英寸的长度。37.根据权利要求1所述的连接器，其中所述第一管和所述第二管各自包括生产管道节。38.根据权利要求1所述的连接器，其中所述第一管和所述第二管各自具有3.5英寸的外径。39.根据权利要求1所述的连接器，其中所述管具有2.375、2.875、3.5、4.5、5.5或7.0英寸的外径。40.根据权利要求1所述的连接器，其中所述保护部分内径等于或窄于所述连接器被设计用于的生产管道的内径。41.根据权利要求1所述的连接器，其中所述保护部分内径大致等于所述连接器被用于的生产管道的内径。42.一种制造连接器的方法，包括：提供连接器，所述连接器包括主体，所述主体具有在相对的连接部分中间的内表面部分；和将保护材料固定到所述内表面部分，以沿着所述内表面部分的至少一部分提供保护部分；其中所述保护材料与所述主体相比对杆柱的磨损小；并且所述主体和所述保护材料在沿着所述保护部分的至少一部分处的保护部分内径等于或窄于所述主体的其它部分的内径。43.根据权利要求42所述的方法，其中将保护材料固定到所述内表面部分包括将保护涂料施加到所述内表面部分。44.根据权利要求42所述的方法，其中将保护材料固定到所述内表面部分包括将套筒固定在限定于所述内表面部分中的槽内。45.根据权利要求42所述的方法，其中将保护材料固定到所述内表面部分包括将套筒抵靠止挡固定。46.根据权利要求42所述的方法，其中所述保护部分内径等于或窄于所述连接器被用于的生产管道的内径。47.一种连接器，用于使用具有钳牙长度的动力钳将第一管与第二管连接，所述连接器包括：在第一端和第二端之间延伸的主体；第一连接部分，紧邻所述第一端且包括在所述连...

【专利技术属性】
技术研发人员：克林特·罗格·萨巴捷，
申请(专利权)人：九二五五九九阿尔伯塔有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA