一种用于经受动态弯曲强度的管状油气工作管柱的阴部件（1），包括：锥形阴螺纹部（3），所述锥形阴螺纹部（3）旨在与阳螺纹部协作以形成管状元件的刚性相互连接；自由端部；和阴密封表面（15），所述阴密封表面（15）设置在所述自由端部与所述阴螺纹部之间，所述阴密封表面（15）被设置成在上紧情况下与阳密封表面接触以形成金属-金属密封，并且环形沟槽（31）设置在所述自由端部与所述阴密封表面（15）之间，在所述自由端部与所述阴密封表面的向外过渡区域之间留下比零大的轴向距离，并且在所述阴密封表面与在所述自由端部处的倒角之间留下比零大的径向距离，所述沟槽（31）包括由所述倒角形成的边界和由所述过渡区域的一部分形成的边界，从而在上紧之前保护所述阴密封表面。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于管状油气工作管柱的阴部件、。本专利技术涉及用于经受动态弯曲强度的油田工作管柱的螺纹管状连接件的阴部件。 所述阴部件通过上紧与阳部件协作互补。
技术介绍
该类型的螺纹连接件具体地旨在用于生产介于平台与海底形成的井之间的、用于油气井或类似井的管柱。除了相对恒定的轴向拉伸载荷以外，波浪、风、潮汐和洋流的作用使连接海上平台和海底的管柱经受变化的弯曲强度。所述强度经由螺纹连接件从管柱的一根管传递到另一根管。通常借助于设置在螺纹区之外并形成金属_金属密封的密封表面提供螺纹连接件的紧密性。文献WO 85/02651提出了向内径向加厚阴元件的一个端部以由此保护密封表面。 但是，加厚区域(其借助于在阴元件的内周表面处的柱形表面而中断锥形)严重地冒着在上紧期间损坏阳密封表面的风险。此外，加厚区域趋于使阴元件的端部加强太多。在测试之后，申请人已经观察到，这些部件在操作者操纵期间、特别是在其在上紧之前的定位期间也易于使阴密封表面劣化。申请人还已经观察到，设计为抵抗动态弯曲应力的部件应当保留这些特性直到部件被使用为止。换言之，部件必须在其运输期间、在其用于上紧的操纵期间、以及在阳部件与阴部件之间的接触期间受到保护。一次性帽可以被使用，但是其购买价格、在制造最后的定位成本、去除成本和回收成本不令人满意。必须改进待回收材料量的减小和必须手动执行的操作的简化。为此，申请人已经构想了轴向设置在阴部件的阴密封表面与自由端部之间的缓冲器。术语“自由端部”意为阴部件的终端表面，该终端表面构造为保持在距对应阳部件的轴向距离处。缓冲器随后能够适应甚至能够使其稍微变形的各种机械挑战，同时保留连接件的密封性能。
技术实现思路
本专利技术旨在通过改进对阴密封表面的保护来改进情况。用于经受动态弯曲强度的管状油气工作管柱的阴部件包括锥形阴螺纹部，所述阴螺纹部用于与阳螺纹部协作以形成管状元件的刚性相互连接；自由端部；和阴密封表面，所述阴密封表面设置在所述自由端部与所述阴螺纹部之间。所述阴密封表面旨在在上紧情况下与阳密封表面接触以形成金属_金属密封。所述部件包括设置在所述自由端部与所述阴密封表面之间的环形沟槽。所述环形沟槽在所述自由端部与所述阴密封表面的向外过渡区域之间留下轴向距离，并且在所述阴密封表面与所述自由端部的倒角之间留下径向距离，以便在上紧之前保护所述阴密封表面。 换言之，相对于所述自由端部，所述阴密封表面基本后移至少所述轴向距离。后移的阴密封表面由此较少暴露于冲击，而所述自由端部作为缓冲器。由于所述自由端部旨在即使在上紧情况下也保持自由，因此其能够经受多种冲击，同时保留所述阴密封表面的密封性能。由于所述自由端部设有在所述沟槽的侧部上的倒角，因此所述阳部件的所述密封表面保持在距除所述阴部件的所述密封表面以外的其他表面的一定距离处。另外，所述阴部件的介于所述自由端部与穿过所述过渡区域的径向平面之间的材料也能够有利于所述阴密封表面的径向刚度。更具体地，申请人已经观察到，本专利技术的阴部件具有显著的特性在阳密封表面与阴密封表面的具有最大接触压力的接触区沿着所述阴部件的轴线的位置以及所述轴向距离之间存在相关性。由此，在所有其他特征相同的情况下，能够通过对所述轴向距离的作用来调节所述最大接触压力区的轴向位置。由此，能够避免对所述阳密封表面和所述阴密封表面的几何形状特征、所述螺纹部的特征以及更一般地设置在穿过所述过渡区域的所述径向平面的与所述阴部件的所述自由端部相反的一侧上的元件的几何形状特征的修改。在一个实施例中，所述部件包括抵接部。所述抵接部可以为内部的。所述抵接部可以设置为关于所述阴螺纹部与所述自由端部相反。在另一实施例中，所述抵接功能由自锁螺纹部(插入牙侧的螺距为恒定的且小于也为恒定的承载牙侧的螺距)确保。在最终上紧阶段期间，所述阳部件和所述阴部件的所述牙侧抵靠彼此紧密接触，从而在所述螺纹部的整个长度上提供与由所述内部抵接部所支承的压力相等的总接触压力。在一个实施例中，所述倒角为锥形的。在一个实施例中，所述自由端部包括具有大致径向形式的表面。在一个实施例中，所述过渡区域的一部分在轴向截面中呈大致圆弧的形式。所述阴密封表面在轴向截面中可以具有大致圆弧的形式。所述阴密封表面的半径可以大于150mm，优选地大于180mm。所述阴密封表面的半径可以是所述过渡区域的所述部分的半径 的至少五倍以上，优选地至少十倍以上。在另一实施例中，所述过渡区域的一部分在轴向截面中具有大致圆弧的形式，并且所述阴密封表面为锥形的。在一个实施例中，所述阴密封表面经由大致柱形形式的表面并入所述阴螺纹部内。所述阴螺纹部可以具有包络线，所述包络线与具有大致柱形形式的所述表面相切。在一个实施例中,所述阴密封表面具有比所述倒角的倾斜度小、优选地小至少10%的平均倾斜度。在一个实施例中，所述阴密封表面具有大于35%、优选地45%、例如大约50%的平均倾斜度。在一个实施例中,所述阴管状元件包括位于所述阴管状元件的所述自由端部与外表面之间的倒角。在一个实施例中，所述阴管状元件包括在所述阴螺纹部处的具有小厚度的区和在所述阴密封表面处的具有大厚度的区。所述小厚度区可以在所述阴螺纹部的长度的一部分上延伸。所述小厚度区可以通过在轴向截面中从所述阴管状元件的所述外表面设置凹部而获得。在一个实施例中，所述自由端部与所述阴密封表面的向外过渡区域之间的轴向距离大于1_。所述阴 密封表面与所述自由端部的倒角之间的径向距离可以大于I. 5_。在一个实施例中，所述阴螺纹部包括经由具有两个曲率半径的圆角相连的牙底、牙顶、承载牙侧和插入牙侧，其中大曲率半径靠近牙底和牙顶，而小曲率半径靠近承载牙侧和插入牙侧。在一个实施例中，所述阴螺纹部包括基本径向的承载牙侧，而所述插入牙侧包括具有锥形形式的小直径部分和凹入的大直径部分，所述大直径部分在轴向截面中为圆形形式，在所述大直径部分与所述小直径部分之间具有经由凸起连接圆角的过渡。在一个实施例中，所述阴螺纹部和所述阳螺纹部为沿径向方向自锁的。在一个实施例中，所述阴管状部件形成具有两个阴部件的管的一部分。这种类型的管通常较短，例如小于I米，并且称为联接件。这种联接件可以用来连接设有对应阳端部的两根管。本专利技术还设想了一种包括阳管状部件和上述阴部件的螺纹连接件，所述阳管状部件包括锥形阳螺纹部、阳密封表面和柱形外表面，所述柱形外表面的直径对于所述阳管状部件而言为最大。所述阳密封表面可以设置在所述阳螺纹部与所述柱形外表面之间。可以靠近所述柱形外表面设置斜坡。柱形检验表面可以设置在所述斜坡与所述锥形密封表面之间。在一个实施例中，上述螺纹连接件的制造包括其中通过确认所述柱形检验表面已经被机加工来检验所述阳密封表面的机加工的步骤。所述柱形检验表面具有与所述阳密封表面的直径至少相等的直径；所述检验表面的机加工、并且特别是其周缘的机加工表明了机加工工具已经机加工到比所述柱形检验表面的直径小的直径。本专利技术还提供了用于获得上述阴部件的方法，其中，根据所述自由端部与所述阴密封表面的向外过渡区域之间的轴向距离选取与所述阳密封表面接触的所述阴密封表面所经受的最大压力的位置。由于本专利技术，螺纹连接件的所述阴部件的所述阴密封表面在使其上紧之前特别良好地受保护于挑战或外部冲击。形成所述阴部件的一体式部件的这种防本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.06.17 FR 10/025631.一种用于经受动态弯曲强度的管状油气工作管柱的阴部件(1)，包括锥形的阴螺纹部(3)，所述阴螺纹部用于与阳螺纹部(4)协作以形成管状元件的刚性相互连接；自由端部；和阴密封表面(15)，所述阴密封表面设置在所述自由端部与所述阴螺纹部之间，所述阴密封表面(15)用于在上紧情况下与阳密封表面(16)接触以形成金属-金属密封，其特征在于，所述阴部件包括设置在所述自由端部与所述阴密封表面(15)之间的环形沟槽(31)， 在所述阴密封表面的向外的过渡区域与所述自由端部之间留下比零大的轴向距离，并且在所述自由端部的倒角(29)与所述阴密封表面之间留下比零大的径向距离，所述沟槽(31) 包括由所述倒角(29)形成的边界和由所述过渡区域的部分形成的边界，从而在上紧之前保护所述阴密封表面。2.根据权利要求I所述的阴部件，包括靠近阴螺纹部设置的、位于与所述阴端部相反一侧上的内抵接表面。3.根据权利要求I所述的阴部件，其中，所述螺纹部为自锁的。4.根据前述权利要求中一项所述的阴部件，其中，所述倒角(29)为锥形的，优选地角度范围为10°至30°。5.根据前述权利要求中一项所述的阴部件，其中，所述自由端部包括基本径向定向的表面(25)。6.根据前述权利要求中一项所述的阴部件，其中，所述沟槽(31)在沿着穿过轴线的平面的截面中具有凹部，所述凹部具有小于160°的角度。7.根据前述权利要求中一项所述的阴部件，其中，所述过渡区域的所述部分为基本径向的。8.根据前述权利要求中一项所述的阴部件，其中，所述过渡区域的所述部分在轴向截面中呈大致圆弧的形式，所述阴密封表面(15)在轴向截面中呈大致圆弧的形式，所述阴密封表面的半径大于150mm ;优选地，所述阴密封表面的半径是所述过渡区域的一部分的半径的至少10倍以上。9.根据权利要求1-7中一项所述的阴部件，其中，所述过渡区域的所述部分在轴向截面中呈大致圆弧的形式，并且所述阴密封表面为锥形的。10.根据前述权利要求中一项所述的阴部件，其中，所述阴密封表面(15)具...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·科费，C·谢，
申请(专利权)人：瓦卢莱克曼内斯曼油气法国公司，新日铁住金株式会社，
类型：
国别省市：
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