[发明专利]用于可膨胀管的连接装置

说明书

交叉引用

本申请要求2007年6月29日由Jeffery A.Spray提出的名称为 “Couplings for Expandable Tubulars”的美国专利申请60/937,802的优先 权，其全文通过引用合并于此。

技术领域

这里公开的实施例一般地涉及可膨胀管形构件，更具体地涉及用于 连接可膨胀管形构件的连接件和方法。

背景技术

当以端对端方式连接导管和管形构件的部分以输送流体，如带压流 体时，典型的螺纹连接常被使用以形成导管和管形构件之间的连接。油 田管材常使用这种螺纹连接以连接导管或管子的相邻部分。这些螺纹连 接通常包括形成于销构件上的公螺纹和形成于盒构件上的母螺纹。此螺 纹连接可通过相对盒构件旋转销构件而形成，其中管形构件的公螺纹和 母螺纹将接合。

这样，任何连接的重要部分在于产生或保持连接内部的密封以使导 管流体压力密闭而不泄漏。典型地，连接可被设计为包括在其中的弹性 或金属对金属密封。金属对金属密封具有无需垫片或其他附加密封件的 优点，当连接被耦接和解开时，这些部件典型地不得不周期性地更换。 当两个金属表面之间的接触压力超出需密闭的流体压力时，产生了金属 密封。这些接触压力可在形成连接时产生。另一方面，弹性密封具有下 述优点：不需要在连接中销和盒构件金属表面之间有恒定的接触压力以 维持密封。

最近，油田管形构件已发展为在其对特定应用而安装后，可从它们 的初始直径径向膨胀。这些管形构件可使用弹性和/或塑性变形而膨胀。 如果使用弹性变形，管形构件的变形经常是可逆的且变形不是永久性 的。相反，如果使用塑性变形，管形构件的变形是永久性的。因为此变 形，传统的螺纹不能保持可膨胀管形构件之间的密封和/或连接强度。此 外，传统螺纹甚至不能在可膨胀管形构件之间维持连接。因此，需要这 样的连接，其例如在管形构件膨胀期间，可用于连接和维持可膨胀管形 构件之间的连接。

发明内容

一方面，本申请公开的实施例涉及可膨胀管形连接装置。此连接装 置包括第一膨胀管形构件和第二膨胀管形构件。第一管形构件和第二管 形构件各具有限定为穿过其中的轴线和多个弯曲叶片，每一叶片具有凹 内表面和凸外表面，其中多个弯曲叶片设置成绕轴线彼此相邻，连接所 述多个弯曲叶片中的一个和所述多个弯曲叶片中的另一个叶片的连接 点，多个连接构件，每个连接构件被设置在多个弯曲叶片的至少一个 上。第一可膨胀管形构件和第二可膨胀管形构件构造为从第一直径膨胀 到较大的第二直径和从较大的第二直径收缩到第一直径中的一种。此 外，第一管形构件的多个连接构件构造为与第二管形构件的多个连接构 件相接合。

另一方面，本申请公开的实施例涉及具有耦合连接装置和限定为穿 过其中的轴线的可膨胀管形构件。此构件包括多个弯曲叶片，每个叶片 具有凹内表面和凸外表面，其中所述多个弯曲叶片设置成绕轴线彼此相 邻，连接所述多个弯曲叶片中的一个和所述多个弯曲叶片中的另一个的 连接点，和多个连接构件，每个连接构件被设置在所述多个弯曲叶片的 至少一个上。所述多个连接构件构造为与设置在另一可膨胀管形构件之 上的另外多个连接构件相连接，可膨胀管形构件构造为从第一直径膨胀 到较大的第二直径。

另一方面，本申请公开的实施例涉及一种制造可膨胀管形构件的方 法。本方法包括提供多个弯曲叶片，其中所述多个弯曲叶片中的每个都 包括凹内表面和凸外表面，设置多个连接构件在可膨胀管形构件上，其 中所述连接构件中的每个都设置在所述多个弯曲叶片的至少一个上，以 及用至少一个连接点将所述多个弯曲叶片互相连接，以使所述多个弯曲 叶片设置成绕轴线彼此相邻，可膨胀管形构件构造为从第一直径膨胀到 较大的第二直径。

此外，在另一方面，本申请公开的实施例涉及第一可膨胀管形构件 和第二可膨胀管形构件的连接方法。所述方法包括提供第一可膨胀管形 构件和第二可膨胀管形构件，它们都具有多个弯曲叶片，所述多个弯曲 叶片的每个都具有凸内表面和凸外表面，其中所述多个弯曲叶片设置成 绕可膨胀管形构件的轴线彼此相邻。第一可膨胀管形构件和第二可膨胀 管形构件的每个都还包括将所述弯曲叶片中的一个叶片连接到所述弯曲 叶片中的另一个叶片的连接点以及多个连接构件，每一连接构件设置在 所述多个弯曲叶片的至少一个上。所述方法还包括将所述第一可膨胀管 形构件的多个连接构件与所述第二可膨胀管形构件的多个连接构件相接 合。