[發明專利]改善的著地管

有效

• 申請號: 202010155981.2
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN111441728B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: H.揚;J.弗蘭奇;C.麥克勒穆里;K.戈德克;S.格蘭杰
• 申請（專利權）人: 格蘭特普萊德科有限公司
• 主分類號: E21B17/00
• 分類號: E21B17/00;E21B17/042
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 賀紫秋

公開了一種著地管。管包括第一工具連結部(1)、第二工具連結部(3)、和從第一工具連結部延伸到第二工具連結部的主部段(2)，主部段具有第一區部(2a)和第二區部(2b)。第一工具連結部外直徑大于主部段第一區部外直徑和主部段第二區部外直徑。主部段第一區部壁厚度大于主部段第二區部壁厚度，且主部段第二區部具有著地管總長度40％到85％的長度。

本申請是申請日為2013年11月27日、申請號為201380059738.9、發明名稱為“改善的著地管”的發明專利申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及管狀部件，所述管狀部件用于對碳氫化合物油井進行鉆孔和操作，以及在油井中或海床上或海床以下置放重載荷。術語“鉆柱或著地管柱部件(drill stringor landing string component)”是指基本上為管狀形狀的任何元件，其用于連接到相同或不同類型的另一元件，以便在完成時構成用于在碳氫化合物油井內鉆孔或執行操作的管柱或用于在油井或海床上或下方置放重的載荷的管柱。本發明具體應用于用在鉆柱或著地管柱中的其他部件，例如鉆管、重的鉆管、鉆環，以及連接鉆管、重的鉆管和著地管(landingpipe)的被稱為工具連結部的零件。

背景技術

在鉆柱被分開、去除或連接時，抓持卡瓦(gripping slip)用于抓持鉆柱或著地管柱部件的、在從鉆柱或著地管柱去除或連接到其的部件下方的區域。

抓持卡瓦具有帶齒的插入件，以夾持在被去除或重新連接的鉆柱或著地管柱部件下方的鉆柱或著地管柱部件，且保持在卡瓦下方的管柱的未支撐重量。由于通過抓持卡瓦反復抓持某些鉆柱或著地管柱部件，發生抓持的鉆柱或著地管柱部件的區域會更多地經歷因反復加載和卸載帶來的疲勞失效以及因每次應用卡瓦的齒而形成齒槽(notching)。因而，將鉆柱或著地管柱部件制造為具有適當長的零件壽命很困難，因為鉆柱或著地管柱中的部件必須能在承受高拉伸和壓縮載荷、在應力下彎折和旋轉以及在頻繁的卡瓦夾持(其造成鉆柱或著地管柱部件的箍緊應力、形成齒槽和潛在擊碎)的情況下使用。

C.F.Huntsinger的1963年3月5日公告的美國專利3,080,179公開了鉆管構造，其在鉆管的卡瓦區域中具有厚壁保護管。

G.E.Wilson的于2001年5月8日再頒的美國專利No RE37,167E也公開了用于鉆管的增加壁厚度的鋼保護管，由此改善對裂紋萌生和擴展的抵抗。

具體說，Wilson提出：

“厚壁旋轉卡瓦接合細長鋼保護管，所述保護管從第一工具連結部延伸到鉆管的主區部，保護管具有比鉆管的主區部更大的壁厚度，保護管用馬氏體鋼制造，具有小且緊密結合的晶粒尺寸，以降低卡瓦齒的穿入，所述卡瓦齒在連結部被卡瓦支撐在旋轉臺上時接合保護管”。

Wilson提出一種鉆管，其具有保護管，所述保護管在其全部的期望疲勞壽命中都能工作，而不會因旋轉臺中的卡瓦造成的齒槽和痕跡而失效。

因而，在著地管上應用卡瓦的地方增加管壁厚度能在著地管處于拉伸狀態時增加著地管對通過卡瓦帶來的應力的抵抗。需要對應力的抵抗和重量之間的權衡，以選擇卡瓦要被應用的區域中的管壁厚度。

使用具有高洛氏硬度(HRC)的材料使得材料更強且使得管對卡瓦擠碎有更強的抵抗，但是更易碎且對裂紋萌生和裂紋擴展有較少抵抗，這種裂紋是因應用卡瓦造成的。實際上，屈服強度范圍可被選擇且管被相應處理，以滿足期望的材料特點。

發明內容

本文所述的示例性實施例的目標和特征是提供能保持高拉伸載荷的減小重量的著地管。本文所述的示例性實施例的另一目的和特征是提供不傾向于疲勞和產生裂紋的著地管。本文所述的示例性實施例的進一步目的和特征是提供改善著地操作的著地管。