[發明專利]管狀連接中心肩部密封

有效

• 申請號: 201480007175.3
• 申請日: 2014-01-28
• 公開（公告）號: CN104968883B
• 公開（公告）日: 2018-12-07
• 發明（設計）人: A·朱雷茲
• 申請（專利權）人: 超優質油田服務有限公司
• 主分類號: E21B17/042
• 分類號: E21B17/042
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 馬利蓉;吳鵬

本發明公開了一種連接第一管狀部件和第二管狀部件的金屬間密封系統，所述系統包含所述第一管狀部件上的第一密封配置和所述第二管狀部件上的第二密封配置。所述第一密封配置包含第一環形槽和第一環形齒，且所述第二密封配置包含第二環形槽和第二環形齒。所述第二環形齒是定位在所述第一環形槽內使得所述第二環形齒面接合第一環形肩面以界定第一肩部。所述第一環形齒是定位在所述第二環形槽內使得所述第一環形齒面接合第二環形肩面以界定第二肩部。所述部件的表面的主密封接觸的位置與所述第一肩部和所述第二肩部軸向分隔開。

交叉引用

本申請要求2013年2月5日提交的第61/760,833號美國臨時申請和2013年3月14日提交的第13/827,195號美國專利申請的權益，所述申請的全文是以引用方式并入本文。

技術領域

本申請涉及石油天然氣工業中通常使用的種類且包含中心肩部密封的管狀連接，且更特定地說涉及一種中心肩部密封配置，其使金屬間接觸密封表面的徑向力和箍緊力與所述中心肩部分離。

背景技術

石油天然氣上游生產工業為尋找并生產未加工的碳氫化合物而鉆的井的深度越來越深且越來越復雜。所述工業常規上使用鋼管(石油工業用管材)以保護井眼(套管)并控制其中(管中)產生的流體。制造套管和管且以相對較短長度運輸套管和管，且每次在井眼中安裝一種長度的套管和管，每一長度連接到相鄰長度。隨著對石油天然氣的探索驅使公司進行更深且更困難的鉆井，對套管和管的需求也在拉力和壓力兩者方面成比例地增長。斜井和水平井技術的發展加劇了此趨勢，從而對套管和管需求添加增加扭轉負載的進一步考慮。

此領域內存在兩種普通類別的連接器。最常見的連接器是螺紋式和耦接式連接器，其中在管的兩個長接頭的端部處加工的兩個銷或公螺紋是通過在相對較短的部件(耦接件)上加工的兩個內螺紋或母螺紋接合，其中耦接件的外徑大于管的外徑且內徑大致相同。另一類別的連接器是整體式連接器，其中銷部件被螺合到管的全長接頭的一端上且內螺紋部件被螺合到第二全長接頭中。所述兩個接頭然后可直接接合而無需中間耦接部件。管體的端部可經進一步處理以促進連接的螺合。

現有技術表明石油工業用管材使用多種不同的螺紋、肩部和密封配置。現有技術中使用的一種類型的肩部和密封組合是所謂的中心肩部密封配置。如本文使用，“中心肩部密封件”被理解為意指安置在至少兩個螺合部分之間的連接段，所述段展現出銷部件與內螺紋部件之間或銷部件和內螺紋部件與諸如環形密封套筒的第三組件之間的直接接觸表面，使得所述段提供密封以防止液體或氣體通過組裝連接件(跨組裝連接件的螺紋)。

第5,415,442號和第5,462,315號美國專利公開了圖1中表示的中心肩部配置，其中連接件的組裝(配齊)期間產生總共5個金屬間密封件：鎖定雙肩部密封件400的外部斜邊處的2個金屬間密封件，其中密封表面418和438接觸且其中密封表面422和442接觸；和鎖定雙肩部密封件400內部的3個零空隙表面，即，密封圓柱形表面接觸的壁表面處的一個零空隙表面410、銷肩420的環形正面接觸內螺紋底切表面448處的另一零空隙表面，和內螺紋肩部440的正面接觸銷底切表面428處的另一零空隙表面。因此，中心肩部密封件400形成具有匹配的金屬間密封表面的極其適合的金屬間密封件，所述密封表面允許在用力擰緊組裝連接件時，在密封件內積累存儲能量，使得當在管上且還在連接件上施加各種負載時，所述密封件將繼續執行并維持密封接合。顯然，所有金屬間密封件是形成于中心肩部的多組接觸環形面之間的軸向空間450內，且肩部密封件400的外部斜邊處的金屬間密封件(其中的每一個展現出徑向力)各自定位成緊鄰所述組接觸環形面中的相應接觸環形面。