[發明專利]具有次級肩部的管連接器

有效

• 申請號: 201380055781.8
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN104755825A
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發明（設計）人: J.W.小帕利尼;K.E.奧德爾
• 申請（專利權）人: 韋特柯格雷公司
• 主分類號: F16L15/00
• 分類號: F16L15/00;F16L15/08;E21B17/042;E21B17/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;肖日松

技術領域

本發明大體涉及油氣井的鉆探和生產，并且尤其涉及具有次級負載傳遞肩部的管狀連接器。

背景技術

海上烴井通常包含為大直徑管線(例如16英寸或更大)的一個或更多個套管柱。從海底井設備延伸至表面的生產立管也由相當大直徑的管線組成。不管是在套管柱還是在生產立管柱中，管線的接頭均通過螺紋連接而連接在一起。典型的螺紋連接在箱的圓錐部分上具有內螺紋，其接合銷上的外螺紋。通常，銷在螺紋的基部處具有外肩部，該外肩部在組成時由箱的邊沿接合。套管柱上的壓縮負載相對于外部肩部作用。典型地，連接器的壓縮負載能力小于管線的壓縮負載能力。

在現有技術中已知具有外和內負載肩部兩者的連接器。銷的鼻部接合內負載肩部，并且箱的邊沿接合外負載肩部。但是，公差疊加和高剛度使得難以實現內和外肩部兩者的正確接合。在壓縮負載下，外徑肩部還形成從壓縮負載路徑偏移的內彎曲力矩，該壓縮負載路徑穿過管線傳遞至連接器并回傳到管線中。彎曲力矩有助于具有比管部件單獨的壓縮負載強度小的壓縮負載強度的連接器。內肩部獨自形成十分偏心的路徑，該路徑用于張力負載和組合的壓縮和內壓力下的十分高的應力。作為結果，連接器通常由較強的材料形成或具有較大的直徑，以適應額外的壓縮負載。這可使得難以制造管，增加它們的重量，并且使得操縱管更困難。此外，在連結的管同心地行進穿過另一組管處，外管必須增大尺寸來適應接頭的較大直徑。

已嘗試將雙重負載傳遞肩部放置在連接器的內和外徑二者上來增大負載傳遞區域并抵消彎曲力矩。但是，這由于公差疊加問題和內肩部的高剛度而導致了傳遞負載處的更少控制。

發明內容

通過提供具有次級負載傳遞肩部的管連接器的本發明的優選實施例，大體上解決或避免這些和其它問題，并且大體上實現了技術優點。根據本發明的實施例，管連接器具有銷，該銷具有：鼻部、外肩部、和外肩部與鼻部之間的包含一組外螺紋的圓錐部分。箱具有：孔；邊沿，其接合外肩部；和孔中的一組內螺紋，其接合外螺紋。當箱的邊沿接合外肩部時，孔中的內肩部由鼻部的端部接合。環形凹部在內肩部的與鼻部相反的一側上形成于箱的孔中。環形凹部在尺寸方面確定為對內肩部提供撓性，以便允許內肩部在由鼻部的端部接合時偏斜。

當銷端部管部件的銷端部插入箱端部管部件的箱端部中時，銷端部管部件的銷端部和箱端部管部件的箱端部將銷端部管部件固連至箱端部管部件。銷端部凸緣的銷端部肩部鄰近箱端部管部件的箱端部的端部的平面表面，并且向內懸垂凸緣的箱端部肩部鄰近銷端部管部件的銷端部部分的端部的平面表面。壓縮負載傳遞通過箱端部部分的端部與銷端部肩部的平面表面和銷端部部分的端部與箱端部肩部的平面表面中的至少一者發生。當增大的壓縮負載施加至銷端部管部件和箱端部管部件時，壓縮負載的一部分跨過箱端部管部件的箱端部部分的向內懸垂凸緣的箱端部肩部和銷端部管部件的銷端部部分的端部來傳遞。

優選實施例的優點為，其提供一種管連接器，該管連接器具有優于現有技術管連接器的增大的壓縮負載能力。在一些公開實施例中，管連接器的壓縮強度等于由管連接器連結的管線的壓縮強度。而且，公開實施例提供一種內肩部，其不經歷現有技術內肩部的公差疊加和高剛度復雜化。內肩部為一種設計的彈簧，其在施加有負載時偏斜且變得更堅硬。當負載增大時，其不全部去往外肩部，并且因為內肩部與管線成直線，因而負載路徑是筆直的。筆直的負載路徑導致與傳統外肩部相比產生更小的力矩。公開實施例還提供一種管連接器，其具有比現有技術管連接器大的彎曲能力。而且，公開實施例不與穿過連結的管的中央通路的流輪廓干涉。公開實施例還提供用于管部件的接頭連接器，其不需要接頭直徑方面的顯著增大以具有增大的能力。

附圖說明

為了獲得、并且可更詳細地理解本發明的特征、優點和目標、以及其它將變得明顯的方式，可通過參照在附圖中例示的本發明的實施例來進行在上面簡要總結的本發明的更具體的說明，附圖形成本說明書的一部分。但是，應當注意到，附圖僅例示本發明的優選實施例，并因而不認為是其范圍的限制，因為本發明可允許其他同等地有效的實施例。

圖1是根據實施例的在海底井口組件與表面平臺之間延伸的立管的示意圖。

圖2是根據實施例的用于連接圖1的立管的兩個管的接頭的一部分的側視剖面圖。

圖3是根據實施例的圖2的接頭的次級肩部的剖面詳圖。

具體實施方式