螺紋連接件及其獲得方法技術

一種用于經受動態彎曲強度的管狀油氣工作管柱的陰部件（1），包括：錐形陰螺紋部（3），所述錐形陰螺紋部（3）旨在與陽螺紋部協作以形成管狀元件的剛性相互連接；自由端部；和陰密封表面（15），所述陰密封表面（15）設置在所述自由端部與所述陰螺紋部之間，所述陰密封表面（15）被設置成在上緊情況下與陽密封表面接觸以形成金屬-金屬密封，并且環形溝槽（31）設置在所述自由端部與所述陰密封表面（15）之間，在所述自由端部與所述陰密封表面的向外過渡區域之間留下比零大的軸向距離，并且在所述陰密封表面與在所述自由端部處的倒角之間留下比零大的徑向距離，所述溝槽（31）包括由所述倒角形成的邊界和由所述過渡區域的一部分形成的邊界，從而在上緊之前保護所述陰密封表面。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及用于管狀油氣工作管柱的陰部件、。本專利技術涉及用于經受動態彎曲強度的油田工作管柱的螺紋管狀連接件的陰部件。 所述陰部件通過上緊與陽部件協作互補。
技術介紹
該類型的螺紋連接件具體地旨在用于生產介于平臺與海底形成的井之間的、用于油氣井或類似井的管柱。除了相對恒定的軸向拉伸載荷以外，波浪、風、潮汐和洋流的作用使連接海上平臺和海底的管柱經受變化的彎曲強度。所述強度經由螺紋連接件從管柱的一根管傳遞到另一根管。通常借助于設置在螺紋區之外并形成金屬_金屬密封的密封表面提供螺紋連接件的緊密性。文獻WO 85/02651提出了向內徑向加厚陰元件的一個端部以由此保護密封表面。 但是，加厚區域(其借助于在陰元件的內周表面處的柱形表面而中斷錐形)嚴重地冒著在上緊期間損壞陽密封表面的風險。此外，加厚區域趨于使陰元件的端部加強太多。在測試之后，申請人已經觀察到，這些部件在操作者操縱期間、特別是在其在上緊之前的定位期間也易于使陰密封表面劣化。申請人還已經觀察到，設計為抵抗動態彎曲應力的部件應當保留這些特性直到部件被使用為止。換言之，部件必須在其運輸期間、在其用于上緊的操縱期間、以及在陽部件與陰部件之間的接觸期間受到保護。一次性帽可以被使用，但是其購買價格、在制造最后的定位成本、去除成本和回收成本不令人滿意。必須改進待回收材料量的減小和必須手動執行的操作的簡化。為此，申請人已經構想了軸向設置在陰部件的陰密封表面與自由端部之間的緩沖器。術語“自由端部”意為陰部件的終端表面，該終端表面構造為保持在距對應陽部件的軸向距離處。緩沖器隨后能夠適應甚至能夠使其稍微變形的各種機械挑戰，同時保留連接件的密封性能。
技術實現思路
本專利技術旨在通過改進對陰密封表面的保護來改進情況。用于經受動態彎曲強度的管狀油氣工作管柱的陰部件包括錐形陰螺紋部，所述陰螺紋部用于與陽螺紋部協作以形成管狀元件的剛性相互連接；自由端部；和陰密封表面，所述陰密封表面設置在所述自由端部與所述陰螺紋部之間。所述陰密封表面旨在在上緊情況下與陽密封表面接觸以形成金屬_金屬密封。所述部件包括設置在所述自由端部與所述陰密封表面之間的環形溝槽。所述環形溝槽在所述自由端部與所述陰密封表面的向外過渡區域之間留下軸向距離，并且在所述陰密封表面與所述自由端部的倒角之間留下徑向距離，以便在上緊之前保護所述陰密封表面。 換言之，相對于所述自由端部，所述陰密封表面基本后移至少所述軸向距離。后移的陰密封表面由此較少暴露于沖擊，而所述自由端部作為緩沖器。由于所述自由端部旨在即使在上緊情況下也保持自由，因此其能夠經受多種沖擊，同時保留所述陰密封表面的密封性能。由于所述自由端部設有在所述溝槽的側部上的倒角，因此所述陽部件的所述密封表面保持在距除所述陰部件的所述密封表面以外的其他表面的一定距離處。另外，所述陰部件的介于所述自由端部與穿過所述過渡區域的徑向平面之間的材料也能夠有利于所述陰密封表面的徑向剛度。更具體地，申請人已經觀察到，本專利技術的陰部件具有顯著的特性在陽密封表面與陰密封表面的具有最大接觸壓力的接觸區沿著所述陰部件的軸線的位置以及所述軸向距離之間存在相關性。由此，在所有其他特征相同的情況下，能夠通過對所述軸向距離的作用來調節所述最大接觸壓力區的軸向位置。由此，能夠避免對所述陽密封表面和所述陰密封表面的幾何形狀特征、所述螺紋部的特征以及更一般地設置在穿過所述過渡區域的所述徑向平面的與所述陰部件的所述自由端部相反的一側上的元件的幾何形狀特征的修改。在一個實施例中，所述部件包括抵接部。所述抵接部可以為內部的。所述抵接部可以設置為關于所述陰螺紋部與所述自由端部相反。在另一實施例中，所述抵接功能由自鎖螺紋部(插入牙側的螺距為恒定的且小于也為恒定的承載牙側的螺距)確保。在最終上緊階段期間，所述陽部件和所述陰部件的所述牙側抵靠彼此緊密接觸，從而在所述螺紋部的整個長度上提供與由所述內部抵接部所支承的壓力相等的總接觸壓力。在一個實施例中，所述倒角為錐形的。在一個實施例中，所述自由端部包括具有大致徑向形式的表面。在一個實施例中，所述過渡區域的一部分在軸向截面中呈大致圓弧的形式。所述陰密封表面在軸向截面中可以具有大致圓弧的形式。所述陰密封表面的半徑可以大于150mm，優選地大于180mm。所述陰密封表面的半徑可以是所述過渡區域的所述部分的半徑 的至少五倍以上，優選地至少十倍以上。在另一實施例中，所述過渡區域的一部分在軸向截面中具有大致圓弧的形式，并且所述陰密封表面為錐形的。在一個實施例中，所述陰密封表面經由大致柱形形式的表面并入所述陰螺紋部內。所述陰螺紋部可以具有包絡線，所述包絡線與具有大致柱形形式的所述表面相切。在一個實施例中,所述陰密封表面具有比所述倒角的傾斜度小、優選地小至少10%的平均傾斜度。在一個實施例中，所述陰密封表面具有大于35%、優選地45%、例如大約50%的平均傾斜度。在一個實施例中,所述陰管狀元件包括位于所述陰管狀元件的所述自由端部與外表面之間的倒角。在一個實施例中，所述陰管狀元件包括在所述陰螺紋部處的具有小厚度的區和在所述陰密封表面處的具有大厚度的區。所述小厚度區可以在所述陰螺紋部的長度的一部分上延伸。所述小厚度區可以通過在軸向截面中從所述陰管狀元件的所述外表面設置凹部而獲得。在一個實施例中，所述自由端部與所述陰密封表面的向外過渡區域之間的軸向距離大于1_。所述陰 密封表面與所述自由端部的倒角之間的徑向距離可以大于I. 5_。在一個實施例中，所述陰螺紋部包括經由具有兩個曲率半徑的圓角相連的牙底、牙頂、承載牙側和插入牙側，其中大曲率半徑靠近牙底和牙頂，而小曲率半徑靠近承載牙側和插入牙側。在一個實施例中，所述陰螺紋部包括基本徑向的承載牙側，而所述插入牙側包括具有錐形形式的小直徑部分和凹入的大直徑部分，所述大直徑部分在軸向截面中為圓形形式，在所述大直徑部分與所述小直徑部分之間具有經由凸起連接圓角的過渡。在一個實施例中，所述陰螺紋部和所述陽螺紋部為沿徑向方向自鎖的。在一個實施例中，所述陰管狀部件形成具有兩個陰部件的管的一部分。這種類型的管通常較短，例如小于I米，并且稱為聯接件。這種聯接件可以用來連接設有對應陽端部的兩根管。本專利技術還設想了一種包括陽管狀部件和上述陰部件的螺紋連接件，所述陽管狀部件包括錐形陽螺紋部、陽密封表面和柱形外表面，所述柱形外表面的直徑對于所述陽管狀部件而言為最大。所述陽密封表面可以設置在所述陽螺紋部與所述柱形外表面之間。可以靠近所述柱形外表面設置斜坡。柱形檢驗表面可以設置在所述斜坡與所述錐形密封表面之間。在一個實施例中，上述螺紋連接件的制造包括其中通過確認所述柱形檢驗表面已經被機加工來檢驗所述陽密封表面的機加工的步驟。所述柱形檢驗表面具有與所述陽密封表面的直徑至少相等的直徑；所述檢驗表面的機加工、并且特別是其周緣的機加工表明了機加工工具已經機加工到比所述柱形檢驗表面的直徑小的直徑。本專利技術還提供了用于獲得上述陰部件的方法，其中，根據所述自由端部與所述陰密封表面的向外過渡區域之間的軸向距離選取與所述陽密封表面接觸的所述陰密封表面所經受的最大壓力的位置。由于本專利技術，螺紋連接件的所述陰部件的所述陰密封表面在使其上緊之前特別良好地受保護于挑戰或外部沖擊。形成所述陰部件的一體式部件的這種防本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.06.17 FR 10/025631.一種用于經受動態彎曲強度的管狀油氣工作管柱的陰部件(1)，包括錐形的陰螺紋部(3)，所述陰螺紋部用于與陽螺紋部(4)協作以形成管狀元件的剛性相互連接；自由端部；和陰密封表面(15)，所述陰密封表面設置在所述自由端部與所述陰螺紋部之間，所述陰密封表面(15)用于在上緊情況下與陽密封表面(16)接觸以形成金屬-金屬密封，其特征在于，所述陰部件包括設置在所述自由端部與所述陰密封表面(15)之間的環形溝槽(31)， 在所述陰密封表面的向外的過渡區域與所述自由端部之間留下比零大的軸向距離，并且在所述自由端部的倒角(29)與所述陰密封表面之間留下比零大的徑向距離，所述溝槽(31) 包括由所述倒角(29)形成的邊界和由所述過渡區域的部分形成的邊界，從而在上緊之前保護所述陰密封表面。2.根據權利要求I所述的陰部件，包括靠近陰螺紋部設置的、位于與所述陰端部相反一側上的內抵接表面。3.根據權利要求I所述的陰部件，其中，所述螺紋部為自鎖的。4.根據前述權利要求中一項所述的陰部件，其中，所述倒角(29)為錐形的，優選地角度范圍為10°至30°。5.根據前述權利要求中一項所述的陰部件，其中，所述自由端部包括基本徑向定向的表面(25)。6.根據前述權利要求中一項所述的陰部件，其中，所述溝槽(31)在沿著穿過軸線的平面的截面中具有凹部，所述凹部具有小于160°的角度。7.根據前述權利要求中一項所述的陰部件，其中，所述過渡區域的所述部分為基本徑向的。8.根據前述權利要求中一項所述的陰部件，其中，所述過渡區域的所述部分在軸向截面中呈大致圓弧的形式，所述陰密封表面(15)在軸向截面中呈大致圓弧的形式，所述陰密封表面的半徑大于150mm ;優選地，所述陰密封表面的半徑是所述過渡區域的一部分的半徑的至少10倍以上。9.根據權利要求1-7中一項所述的陰部件，其中，所述過渡區域的所述部分在軸向截面中呈大致圓弧的形式，并且所述陰密封表面為錐形的。10.根據前述權利要求中一項所述的陰部件，其中，所述陰密封表面(15)具...

【專利技術屬性】
技術研發人員：G·科費，C·謝，
申請(專利權)人：瓦盧萊克曼內斯曼油氣法國公司，新日鐵住金株式會社，
類型：
國別省市：