【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于螺纹管道连接的改进的旋转台肩连接件
本专利技术总体上涉及一种旋转台肩连接件及其方法，并且更具体地涉及各种钻柱中具有用于螺纹管道连接的主、副成角度的台肩特征结构的改进的旋转台肩连接件及其方法。
技术介绍
由于锥形螺纹、螺纹轮廓夹角和高产生的轴向压缩载荷，标准(典型)的双肩连接件和标准(典型)的单肩连接件存在盒“鼓胀”(例如，盒材料屈服)的问题。盒鼓胀力向外迫压盒连接件的主台肩，从而导致盒连接件的变形和/或永久损坏。标准(典型)的双肩连接件和标准(典型)的单肩连接件也存在销钉塌缩的问题。销钉的塌缩力将销钉鼻部的一部分向内推，从而导致销钉连接件的变形和/或永久损坏。盒鼓胀(例如，盒材料屈服)和销钉塌缩的这种组合会导致盒螺纹和销钉螺纹的不对准，以及盒连接件和/或销钉连接件的永久性损坏。随着时间推移，盒螺纹与销钉螺纹不对准，从而导致套管螺纹和/或销钉螺纹的损坏。此外，盒鼓胀(例如，盒材料屈服)和销钉塌缩的这种组合以及高的交替轴向、扭转和弯曲载荷可能会导致标准(典型)的双肩连接件和标准(典型)的单肩连接件的过早疲劳失效、盒螺纹和/或销钉螺纹的损坏以及盒连接件和/或销钉连接件的永久变形，从而降低盒鼓胀(例如，盒材料屈服)和销钉塌缩的效果。因此，需要改进的双肩连接件和改进的单肩连接件来消除这些问题。
技术实现思路
在一个实施例中，一种旋转台肩连接件包括成角度的主台肩和/或成角度的副台肩。在一个实施例中，旋转台肩连接件包括：具有盒轴线的盒连接件、具有销钉轴线的销钉连接件、...
【技术保护点】
1.一种旋转台肩连接件，包括：/n(a)盒连接件，它具有盒轴线，其中，所述盒连接件具有盒外半径、盒沉孔半径和盒内半径，以及具有沿着盒锥度切割的盒螺纹形式的盒螺纹；/n(b)销钉连接件，它具有销钉轴线，其中，所述销钉连接件具有销钉外半径、销钉柱体半径和销钉鼻部半径，以及具有沿着销钉锥度切割的销钉螺纹形式以与所述盒连接件内的盒螺纹对准的销钉螺纹；和/n(c)处于盒连接件的第一端和销钉连接件的第一端的主台肩连接件，它包括：/ni.主盒台肩，该主盒台肩在第一端点处相对于所述盒轴线的第一垂线成主盒角度，其中，所述主盒角度为大于约0度至小于或等于约15度；/nii.主销钉台肩，该主销钉台肩在所述第一端点处相对于所述销钉轴线的第一垂线成主销钉角度，其中，所述主销钉角度为大于约0度至小于或等于约15度；并且/niii.其中，所述主盒台肩接触所述主销钉台肩以形成第一密封件。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170905 US 62/554,347;20180319 US 15/924,7091.一种旋转台肩连接件，包括：
(a)盒连接件，它具有盒轴线，其中，所述盒连接件具有盒外半径、盒沉孔半径和盒内半径，以及具有沿着盒锥度切割的盒螺纹形式的盒螺纹；
(b)销钉连接件，它具有销钉轴线，其中，所述销钉连接件具有销钉外半径、销钉柱体半径和销钉鼻部半径，以及具有沿着销钉锥度切割的销钉螺纹形式以与所述盒连接件内的盒螺纹对准的销钉螺纹；和
(c)处于盒连接件的第一端和销钉连接件的第一端的主台肩连接件，它包括：
i.主盒台肩，该主盒台肩在第一端点处相对于所述盒轴线的第一垂线成主盒角度，其中，所述主盒角度为大于约0度至小于或等于约15度；
ii.主销钉台肩，该主销钉台肩在所述第一端点处相对于所述销钉轴线的第一垂线成主销钉角度，其中，所述主销钉角度为大于约0度至小于或等于约15度；并且
iii.其中，所述主盒台肩接触所述主销钉台肩以形成第一密封件。
2.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述第一端点等于基准交点。
3.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述主盒角度为大于约0度至小于或等于约10度，所述主销钉角度为大于约0度至小于或等于约10度。
4.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述主盒角度为约5度，所述主销钉角度为约5度。
5.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述主盒角度约等于所述主销钉角度，以形成所述第一密封件。
6.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述主盒角度与所述主销钉角度略有不同，以形成所述第一密封件。
7.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述主盒台肩是锥形的(在锥体外侧，凸形)，所述主销钉台肩是锥形的(在锥体内侧，凹形)。
8.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒螺纹形式包括第一盒螺纹牙顶、第二盒螺纹牙顶、第一盒螺纹牙侧面、第二盒螺纹牙侧面、第一盒螺纹牙侧面与第二盒螺纹牙侧面之间的盒夹角、以及盒螺纹牙根，以及其中，所述销钉螺纹形式包括第一销钉螺纹牙顶、第二销钉螺纹牙顶、第一销钉螺纹牙侧面、第二销钉螺纹牙侧面、第一销钉螺纹牙侧面与第二销钉螺纹牙侧面之间的销钉夹角、以及销钉螺纹牙根。
9.根据权利要求8所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒螺纹形式选自由正方形、三角形、梯形及其变型组成的群组，以及其中，所述销钉螺纹形式选自由正方形、三角形、梯形及其变型组成的群组。
10.根据权利要求8所述的旋转台肩连接件，其中，所述第一盒螺纹牙顶和/或所述第二盒螺纹牙顶是圆形、正方形、三角形或梯形的，以及其中，所述第一销钉螺纹牙顶和/或所述第二销钉螺纹牙顶是圆形、正方形、三角形或梯形的。
11.根据权利要求8所述的旋转台肩连接件，其中，所述第一盒螺纹牙侧面和/或所述第二盒螺纹牙侧面是凹形、凸形的或直形的，以及其中，所述第一销钉螺纹牙侧面和/或所述第二销钉螺纹牙侧面是凹形的、凸形的或直形的。
12.根据权利要求8所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒螺纹牙根是圆形、正方形、三角形或梯形的，以及其中，所述销钉螺纹牙根是圆形、正方形、三角形或梯形的。
13.根据权利要求8所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒夹角为约29度至约90度，以及其中，所述销钉夹角为约29度至约90度。
14.根据权利要求8所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒螺纹形式是三角形，并且所述盒夹角为约60度，以及其中，所述销钉螺纹形式是三角形，并且所述销钉夹角为约60度。
15.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，通过冷轧、喷丸、磷化、含氟聚合物涂层、陶瓷涂层、镀铬、阳极氧化及其变型中的一者或多者来处理所述盒螺纹和/或所述销钉螺纹。
16.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，通过冷轧、喷丸、含氟聚合物涂层和阳极氧化中的一者或多者来处理所述盒螺纹和/或所述销钉螺纹。
17.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，还包括盒钻孔、盒应力释放沟槽和销钉应力释放沟槽中的一者或多者。
18.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述旋转台肩连接件由低合金钢、不锈钢、超合金、钛合金、铜合金、钴合金、铝合金及其变型中的一者或多者制成。
19.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述旋转台肩连接件由低合金钢、不锈钢及其变型中的一者或多者制成。
20.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述旋转台肩连接件应用于钻杆、重型钻杆、钻环、短节、转换接头、保护接头、钻头短接、浮箍、泵入接头、内部防喷器、顶部驱动轴、顶部驱动阀、安全阀、方钻杆阀、卷扬设备、转环、打捞工具、泥浆马达、旋转导向工具、钻头、定向钻探井底钻具部件、随钻测量部件、随钻测井部件、井清理工具、完井工具及其变型中的一者或多者。
21.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，其中，所述旋转台肩连接件应用于钻杆、重型钻杆、钻环、短节及其变型中的一者或多者。
22.根据权利要求1所述的旋转台肩连接件，还包括：
(a)处于所述盒连接件的第二端和所述销钉连接件的第二端的副台肩连接件，该副台肩连接件包括：
i.副盒台肩，它在第二端点处相对于所述盒轴线的第二垂线成副盒角度，其中，所述副盒角度为大于或等于约0度至小于或等于约15度；
ii.副销钉台肩，它在所述第二端点处相对于所述销钉轴线的第二垂线成副销钉角度，其中，所述副销钉角度为大于或等于约0度至小于或等于约15度；并且
iii.其中，所述副盒台肩接触所述副销钉台肩以形成转矩台肩。
23.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述第二端相对于所述第一端偏移第一距离。
24.根据权利要求23所述的旋转台肩连接件，其中，所述第一距离是连接长度。
25.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述副盒角度为大于或等于约0度至小于或等于10度，所述副销钉角度为大于或等于约0度至小于或等于约10度。
26.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述副盒角度为约5度，所述副销钉角度为约5度。
27.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述副盒角度为约0度，所述副销钉角度为约0度。
28.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述副盒角度约等于所述副销钉角度，以形成所述转矩台肩。
29.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述副盒角度与所述副销钉角度略有不同，以形成所述转矩台肩。
30.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述副盒台肩是锥形的(在锥体外侧，凸形)，所述副销钉台肩是锥形的(在锥体内侧，凹形)。
31.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒螺纹形式包括第一盒螺纹牙顶、第二盒螺纹牙顶、第一盒螺纹牙侧面、第二盒螺纹牙侧面、第一盒螺纹牙侧面与第二盒螺纹牙侧面之间的盒夹角、以及盒螺纹牙根，以及其中，所述销钉螺纹形式包括第一销钉螺纹牙顶、第二销钉螺纹牙顶、第一销钉螺纹牙侧面、第二销钉螺纹牙侧面、第一销钉螺纹牙侧面与第二销钉螺纹牙侧面之间的销钉夹角、以及销钉螺纹牙根。
32.根据权利要求31所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒螺纹形式选自由正方形、三角形、梯形及其变型组成的群组，以及其中，所述销钉螺纹形式选自由正方形、三角形、梯形及其变型组成的群组。
33.根据权利要求31所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒螺纹牙顶是圆形、正方形、三角形或梯形的，以及其中，所述销钉螺纹牙顶是圆形、正方形、三角形或梯形的。
34.根据权利要求31所述的旋转台肩连接件，其中，所述第一盒螺纹牙侧面和/或所述第二盒螺纹牙侧面是凹形的、凸形的或直形的，以及其中，所述第一销钉螺纹牙侧面和/或所述第二销钉螺纹牙侧面是凹形的、凸形的或直形的。
35.根据权利要求31所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒螺纹牙根是圆形、正方形、三角形或梯形的，以及其中，所述销钉螺纹牙根是圆形、正方形、三角形或梯形的。
36.根据权利要求31所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒夹角为约29度至约90度，以及其中，所述销钉夹角为约29度至约90度。
37.根据权利要求31所述的旋转台肩连接件，其中，所述盒螺纹形式是三角形，所述盒夹角为约60度，以及其中，所述销钉螺纹形式是三角形，所述销钉夹角为约60度。
38.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，通过冷轧、喷丸、磷化、含氟聚合物涂层、陶瓷涂层、镀铬、阳极氧化及其变型中的一者或多者来处理所述盒螺纹和/或所述销钉螺纹。
39.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，通过冷轧、喷丸、含氟聚合物涂层和阳极氧化中的一者或多者来处理所述盒螺纹和/或所述销钉螺纹。
40.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，还包括盒钻孔、盒应力释放沟槽和销钉应力释放沟槽中的一者或多者。
41.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述旋转台肩连接件由低合金钢、不锈钢、超合金、钛合金、铜合金、钴合金、铝合金及其变型中的一者或多者制成。
42.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述旋转台肩连接件由低合金钢、不锈钢及其变型中的一者或多者制成。
43.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述旋转台肩连接件应用于钻杆、重型钻杆、钻环、短节、转换接头、保护接头、钻头短接、浮箍、泵入接头、内部防喷器、顶部驱动轴、顶部驱动阀、安全阀、方钻杆阀、卷扬设备、转环、打捞工具、泥浆马达、旋转导向工具、钻头、定向钻探井底钻具部件、随钻测量部件、随钻测井部件、井清理工具、完井工具及其变型中的一者或多者。
44.根据权利要求22所述的旋转台肩连接件，其中，所述旋转台肩连接件应用于钻杆、重型钻杆、钻环、短节及其变型中的一者或多者。
45.一种旋转台肩连接件，包括：
(a)盒连接件，它具有盒轴线，其中，所述盒连接件具有盒外半径、盒沉孔半径和盒内半径、以及具有沿着盒锥度切割的盒螺纹形式的盒螺纹；
(b)销钉连接件，它具有销钉轴线，其中，所销钉连接件具有销钉外半径、销钉柱体半径和销钉鼻部半径、以及具有沿着销钉锥度切割的销钉螺纹形式以与所述盒连接件内的盒螺纹对准的销钉螺纹；
(c)处于所述盒连接件的第二端和所述销钉连接件的第二端的副台肩连接件，该副台肩连接件包括：
i.副盒台肩，它在第一端点处相对于所述盒轴线的第一垂线成副盒角度，其中，所述副盒角度为大于约0度至小于或等于约15度；
ii.副销钉台肩，它在所述第一端点处相对于所述销钉轴线的第一垂线成副销钉角度，其中，所述副销钉角度为大于约0度至小于或等于约15度；以及
iii.其中，所述副盒台肩接触所述副销钉台肩以形成转矩台肩。
46.根据权利要求45所述的旋转台肩连接件，其中，所述第一端相对于所述第二端偏移第一距离。
47.根据权利要求46所述的旋转台肩连接件，其中，所述第一距离是连接长度。
48.根据权利要求45所述的旋转台肩连接件，其中，所述副盒角度为大于约0度至小于或等于约10度，所述副销钉角度为大于约0度至小于或等于约10度。
49.根据权利要求45所述的旋转台肩连接件，其中，所述副盒角度为约5度，所述副销钉角度为约5...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·道格拉斯，C·G·基比，J·B·奥利维尔，C·M·比格斯塔夫，
申请(专利权)人：黑钻石油田租赁有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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