[發明專利]管狀螺紋連接件

有效

• 申請號: 201380054828.9
• 申請日: 2013-09-19
• 公開（公告）號: CN104812989B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: E·拉塞爾;B·馬隆;奧洋介
• 申請（專利權）人: 瓦盧瑞克石油天然氣法國有限公司;新日鐵住金株式會社
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042;F16L25/10
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所11038
• 代理人: 羅聞

技術領域

本發明涉及管狀螺紋連接件、以及待通過螺紋接合的管件的接合件或組件。

背景技術

在此描述的管件應用于工業中，并且具體地應用于組件或者螺紋聯結件中，所述組件或者螺紋聯結件應用于管柱線路，所述管柱線路用于油管或者管狀生產配件的線路，或者用于套管或襯管或立管，以用于操作或者勘探或者開采油井或天然氣井。在此描述的螺紋組件或者聯結件也可以用于可能期望其組裝管道或者管狀配件的任何用途，諸如在地熱或蒸汽發電廠中。如以下所解釋的那樣，在此描述的帶螺紋的組件尤其在組裝金屬管中有用，所述金屬管用于油井或天然氣井的套管或者用于所謂的襯管，所述襯管位于套管柱的底部之外。

己知多種類型的組件用于石油或天然氣載管，從機械特性和緊密性角度來看，即使在苛刻的使用條件下，所述載管也產生了令人滿意的結果。這些組件中的某些涉及到使用在兩個端部處裝配有公截頭錐形螺紋的管件，所述管件由具有兩個對應的母截頭錐形螺紋的聯接件組裝而成。這種組裝方式提供了一種優勢，即，由于存在能夠在公螺紋和母螺紋之間產生的正過盈，所以致使組件的兩個部件堅固。

然而，這些聯接件的外徑大于對應管件的外徑，并且當這些組件與套管一起使用時，聯接件需要鉆出具有擴增直徑的鉆孔，以容納聯接件的外徑。在深度超過4,000米的非常深的井的情況中，鉆井使用這些聯接件時井的第一套管柱的初始直徑并且繼而井在地表附近的直徑可以是所述井能夠使用纖細聯接件時上述初始直徑和地表附近直徑的兩倍大，所述纖細聯接件的外徑僅僅略微大于套管立柱的對應的管件的外徑。

為了防止遇到這種困難，可以使用沒有聯接件或套筒的組件。在這種情況中，管狀元件均具有一個公螺紋端部和一個母螺紋端部，從而產生薄組件。與應用聯接件或套筒的組件或聯結件相比，這些組件或者聯結件通常稱作整體式組件或者聯結件。在底部懸掛在套管柱上的襯管沒有膠結到鉆孔而且通常水平行進而抵達石油或天然氣產層的情況中也滿足對整體式聯結件的同樣的需求。特別地，開采非傳統性氣田(諸如，所謂的頁巖氣儲層)需要具有整體式聯結件的小直徑并且纖細的襯管。

整體式組件通常在管件上形成，所述管件在對應于母螺紋的端部處具有擴展的直徑而在對應于公螺紋的端部處具有縮減的直徑。這樣做是為了使得在管件的厚度中具有足量的材料，以確保將管件接合的組件的幾何特性和機械強度。

還能夠通過在兩個連續區段或者兩個連續階梯部中使用螺紋取代僅僅在一個連續區段或者一個階梯部中使用螺紋，來加強公-母組件的強度。螺紋的階梯部中的每一個均具有不同的螺紋直徑并且由中央環狀抵接部分開。這種抵接部使得能夠充分緊固螺紋而同時又避免過度上緊。在具有負承載牙側的螺紋的情況中，抵接部使得能夠在這些螺紋的負牙側上緊固這些螺紋，并且這降低了因可以或者不可以與強壓力相組合的牽引應力的作用而造成的螺紋脫離的風險。然而，螺紋的階梯部之間的抵接需要在聯結組件內分配徑向材料厚度，由此增加組件在聯接處的整體外徑。

發明內容

在一個示例中，提供了一種螺紋管狀連接件，其包括第一管件(也稱為第一管狀構件)和第二管件(也稱為第二管狀構件)。連接件可以例如是螺紋半埋入連接件。第一管件包括陽接頭構件(也稱為管狀公端部)，所述陽接頭構件從第一管件的主體一端部延伸到第一管件的終端。第一管件的主體可以沿第一管件的軸線方向具有基本恒定的內徑和外徑。陽接頭構件包括外螺紋的兩個徑向偏移區段(階梯部)。外螺紋的兩個徑向偏移區段包括第一螺紋區段和第二螺紋區段。第一螺紋區段通過第一密封表面與第二螺紋區段分離。第一螺紋區段位于第一管件的終端和第一密封表面之間，并且第二螺紋區段位于第一密封表面和第一管件的主體的所述端部之間。

第二管件包括陰接頭構件(也稱為管狀母端部)，所述陰接頭構件從第二管件的主體一端部延伸到第二管件的終端。第二管件的主體可以沿第二管件的軸線方向具有基本恒定的內徑和外徑。陰接頭構件包括內螺紋的兩個徑向偏移區段(階梯部)。內螺紋的兩個徑向偏移區段包括第三螺紋區段和第四螺紋區段。第三螺紋區段通過第二密封表面與第四螺紋區段分離。第三螺紋區段位于第二管件的終端和第二密封表面之間，并且第四螺紋區段位于第二密封表面和第二管件的主體的所述端部之間。在上緊狀態下，第一密封表面沿徑向方向接合第二密封表面，以便形成不透流體的偏心密封部，所述偏心密封部沿螺紋管狀連接件的軸向方向延伸。