本发明专利技术公开了一种管柱，该管柱具有通过带螺纹附件和联接组件彼此联接的箱形端部和销形端部。该联接组件包括环形外止推圈，该环形外止推圈具有邻接箱形端部的末端上的肩部的轴向端部。该联接组件包括内止推圈，该内止推圈也是环形的，并且具有轴向邻接沿销形端部的外表面形成的肩部的端部。该内止推圈的另选类型由两个单独的半圆形构件组成，当定位在凹陷部中时，该两个半圆形构件包围销形端部，使得它们的弓形端部邻接。该内止推圈插入外止推圈中，并且在其落在沿外止推圈的内圆周形成的肩部上的外圆周上具有径向表面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有负载传递联接件的管柱相关申请的交叉引用本申请要求2018年5月31日提交的共同未决的美国临时申请序列号62/678563的优先权和权益；该文献的全部公开内容以引用方式全文并入本文并用于所有目的。
技术介绍
1.
本公开涉及一种工具柱，该工具柱具有在柱中的相邻构件之间转移负载的联接件。2.现有技术描述管柱用于许多油田操作中，并且通常部署在地表、井筒中或海底。管柱通常由多个单个接头或构件构成，这些接头或构件在它们的相对端上具有螺纹。一些类型的管柱诸如钻柱、不压井起下作业柱和完井工具经受相当大的轴向负载、扭转负载和弯曲负载。为了确保经历高负载的管柱的完整性，在设计这些柱的相邻构件之间的连接时进行了特别考虑。解决高负载问题的一些连接设计在构件的箱形端部上提供肩部。这些肩部邻接形成于构件的销形端部的径向表面上的对应肩部，其中对应肩部包围销形端部的螺纹部分。肩部有时也形成于箱形端部的内表面上，并且邻接形成于由箱形端部接纳的构件的销形端部上的对应肩部。这种类型的布置有时被称为双肩部。对准困难是与双肩部相关联的一个缺点。此外，箱形端部的内表面上的肩部有时通常不能转移与在外肩部之间转移的那些弯曲负载一样大的弯曲负载。此外，许多已知类型的连接要求该管件具有指定的壁厚，这增加了柱的重量。有时采用外肩部连接，并且该外肩部连接通常具有比内肩部连接或双肩部连接更大的容量，以承受在相邻管件之间施加的更大负载，诸如轴向负载、弯曲负载、扭转负载等。然而，外肩部连接的缺点是增大的外径，这阻碍了将其他部件或设备添加到管柱并且减小了工具主体上用于可附接设备的径向设计空间，因为工具的最大外径通常有限。
技术实现思路
本文公开了用于井筒中的管柱的示例，该管柱包括：具有箱形端部的第一管状构件；具有插入箱形端部中的销形端部的第二管状构件；沿销形端部的外圆周形成的凹陷部；以及联接组件。在该示例中，联接组件由环形外止推圈和环形开口圈构成，该环形外止推圈具有与箱形端部选择性轴向邻接的轴向端部，该环形开口圈具有邻接外止推圈上的与轴向端部间隔开的凸部的表面以及邻接形成于销形端部的外表面中的肩部的端部。该肩部另选地沿包围销形端部的外表面的凹陷部的端部形成于销形端部的外表面中。在一个示例中，开口圈的表面被成型为使得在开口圈的一部分与凹陷部之间存在间隙。在另选方案中，开口圈的表面被成型为使得在开口圈的一部分与外止推圈之间存在间隙。任选地，在该开口圈的端部与该凹陷部中的在凹陷部中的肩部轴向远侧的壁之间存在间隙。在一个示例中，该间隙避免了圈与壁之间的不期望的接触，并且使得与间隙相邻的力更好地分布。该开口圈任选地包括弓形部分，这些弓形部分被选择性地组合并包围管柱的轴线。该开口圈另选地包括环形轴颈和环形基部，该环形基部的外半径大于轴颈的外半径，并且其中邻接外止推圈上的凸部的表面由径向表面限定，该径向表面由从轴径向向外突出的基部形成。在实施方案中，该外止推圈上的与轴向端部间隔开的凸部被限定在外止推圈的内表面的半径突然变化的位置处。存在其中负载在轴颈的末端与外止推圈的内表面之间转移的示例。当该开口圈的表面邻接外止推圈的凸部时，开口圈的外径向表面可被外止推圈包围。本文公开了用于井筒中的管柱的另选示例，该管柱包括：具有箱形端部的管状构件；具有与箱形端部螺纹接合的销形端部的另一个管状构件；以及联接组件。该示例的联接组件具有：与箱形端部轴向干涉接触的第一环形圈；具有与销形端部轴向干涉接触的端部并具有与第一环形圈轴向干涉接触的表面的第二环形圈；以及与第二环形圈相邻的空间，当在箱形端部与销形端部之间转移轴向负载和弯矩负载时该空间被第二环形圈选择性地占据。该圈可与箱形端部和销形端部一起选择性地旋转。存在其中第一环形圈是外止推圈的示例性实施方案，该外止推圈具有内表面和沿该内表面的圆周形成并径向向内突出的凸部。在一个另选实施方案中，该第二环形圈具有弓形部分，并且其中与第一环形圈轴向干涉接触的表面是径向表面。任选地，与第一环形圈的轴向干涉接触发生在凸部上。存在其中钻头与管状构件中的一个管状构件的端部联接的另选方案。凹陷部任选地包围销形端部的一部分并接纳第二环形圈。第二环形圈另选地由弓形节段构成。在另一个另选方案中，公开了用于井筒中的管柱，该管柱包括：具有箱形端部的第一管状构件；具有与箱形端部螺纹联接的销形端部的第二管状构件；以及联接组件，该联接组件与销形端部可释放地接合并包括径向肩部，该径向肩部包围销形端部的一部分并与箱形端部邻接接触以形成与在第一管状构件与第二管状构件之间转移负载的路径相交的交接部。在该示例中，联接组件由环形开口圈构成，该环形开口圈具有邻接外止推圈上的与轴向端部间隔开的凸部的表面，以及邻接形成于销形端部的外表面中的肩部的端部，其中肩部形成于外止推圈的在开口圈远侧的端部上。在该示例中，跨肩部在第一管状构件与第二管状构件之间转移的负载的一部分大于跨销形端部和箱形端部螺纹联接的位置在第一管状构件与第二管状构件之间转移的负载的一部分。本文还描述了用于井筒中的井下工具，该井下工具具有：具有箱形端部的第一管状构件；具有插入该箱形端部中的销形端部的第二管状构件；形成于第一管状构件上的第一环形肩部；沿第二管状构件的外表面周向形成的凹陷部，该凹陷部限定第二环形肩部、井下工具的纵向轴线；以及由第一环形止推圈和第二环形止推圈构成的联接组件，该第一环形止推圈在第一环形止推圈的相反侧上具有第三环形肩部和第四环形肩部，该第三环形肩部与第一管状构件的第一环形肩部选择性地邻接，该第二环形止推圈至少部分地位于凹陷部中，在第二环形止推圈的相反侧上具有第五环形肩部和第六环形肩部，该第五环形肩部与第一环形止推圈的第四环形肩部选择性地邻接，该第六环形肩部与第二管状构件上的凹陷部中的第二环形肩部选择性地邻接，第一管状构件、第一环形止推圈、第二环形止推圈和第二管状构件形成沿该井下工具的纵向轴线的负载路径。在该示例中，该井下工具是位于该联接组件与该第二管状构件的箱形端部之间的封隔器元件。凹陷部的表面任选地成型为使得在第二环形止推圈的一部分与凹陷部之间存在间隙。在另选方案中，第二环形止推圈的表面被成型为使得在第二环形止推圈的一部分与第一环形止推圈的一部分之间存在间隙。任选地，在第二环形止推圈的端部与凹陷部的端部之间存在间隙，该凹陷部的该端部与该凹陷部中的第二环形肩部相对。在一个示例中，第二环形止推圈是具有弓形部分的开口圈，该弓形部分被选择性地组合并包围管柱的纵向轴线。在另一个另选方案中，第二环形止推圈包括环形轴颈和环形基部，该环形基部的外半径大于环形轴颈的外半径。第一环形止推圈上的第四环形肩部任选地与第一环形止推圈的相对端部间隔开，并且被限定在第一环形止推圈的内表面的半径变化的位置处。在一个示例中，封隔器是周向闭合的环形封隔器元件，该环形封隔器元件的内径小于第一管状构件在箱形端部处的外径，该环形封隔器元件被构造成在第二管状构件的销形端部上方移动，其中环形封隔器元件包围第二管状构件。该第二环形止推圈的表面任选地邻接第一环形止推圈的第四环形肩部，并且该第二环形止推圈的外径向表面被第一环形止推圈包围。存在其中凹陷部的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于井筒中的管柱，所述管柱包括：/n第一管状构件，所述第一管状构件具有箱形端部；/n第二管状构件，所述第二管状构件具有插入所述箱形端部中的销形端部；/n凹陷部，所述凹陷部沿所述销形端部的外圆周形成；和/n联接组件，所述联接组件包括：/n环形外止推圈，所述环形外止推圈具有与所述箱形端部选择性地轴向邻接的轴向端部，以及/n环形内止推圈，所述环形内止推圈具有表面和端部，所述表面邻接所述外止推圈上的与所述轴向端部间隔开的凸部，所述端部邻接形成于所述销形端部的外表面中的肩部。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180531 US 62/678,5631.一种用于井筒中的管柱，所述管柱包括：
第一管状构件，所述第一管状构件具有箱形端部；
第二管状构件，所述第二管状构件具有插入所述箱形端部中的销形端部；
凹陷部，所述凹陷部沿所述销形端部的外圆周形成；和
联接组件，所述联接组件包括：
环形外止推圈，所述环形外止推圈具有与所述箱形端部选择性地轴向邻接的轴向端部，以及
环形内止推圈，所述环形内止推圈具有表面和端部，所述表面邻接所述外止推圈上的与所述轴向端部间隔开的凸部，所述端部邻接形成于所述销形端部的外表面中的肩部。
2.根据权利要求1所述的管柱，其中形成于所述销形端部的外表面中的所述肩部沿包围所述销形端部的所述外表面的凹陷部的端部。
3.根据权利要求2所述的管柱，其中所述内止推圈的表面被成型为使得在所述内止推圈的一部分与所述凹陷部之间存在间隙。
4.根据权利要求2所述的管柱，其中所述内止推圈的表面被成型为使得在所述内止推圈的一部分与所述外止推圈之间存在间隙。
5.根据权利要求2所述的管柱，其中在所述内止推圈的端部与所述凹陷部中的在所述凹陷部中的所述肩部的轴向远侧的壁之间存在间隙。
6.根据权利要求1所述的管柱，其中所述内止推圈包括弓形部分，所述弓形部分被选择性地组合并包围所述管柱的轴线。
7.根据权利要求1所述的管柱，其中所述内止推圈包括环形轴颈和环形基部，所述环形基部的外半径大于所述轴颈的外半径，并且其中邻接所述外止推圈上的凸部的所述表面由径向表面限定，所述径向表面由从所述轴颈径向向外突出的所述基部形成。
8.根据权利要求7所述的管柱，其中所述外止推圈上的与所述轴向端部间隔开的所述凸部被限定在所述外止推圈的内表面的半径突然变化的位置处。
9.根据权利要求8所述的管柱，其中弯矩负载在所述轴颈的末端与所述外止推圈的内表面之间转移。
10.根据权利要求7所述的管柱，其中当所述内止推圈的所述表面邻接所述外止推圈的所述凸部时，所述内止推圈的外径向表面被所述外止推圈包围。
11.一种用于井筒中的管柱，所述管柱包括：
管状构件，所述管状构件具有箱形端部；
另一个管状构件，所述另一...
【专利技术属性】
技术研发人员：多米尼克·斯坦霍夫，马库斯·迪森，
申请(专利权)人：贝克休斯控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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