[发明专利]管状螺纹连接件

说明书

提供了一种包括第一管和第二管的螺纹管状连接件。第一管包括阳接头构件，所述阳接头构件从第一管的主体的端部延伸至第一管的终端。第二管包括阴接头构件，所述阴接头构件从第二管的主体的端部延伸至第二管的终端。阳接头临界截面的横截面面积处于阴接头的阴接头临界截面的横截面面积的近似±5%的范围内。阳接头临界截面和阴接头临界截面中的每一个的横截面面积均处于阴接头构件的阴接头中间临界截面的横截面面积和阳接头构件的阳接头中间临界截面的横截面面积的和的近似±5%的范围内。

技术领域

提供了一种管状螺纹连接件。更加具体地，提供了一种具有高拉伸效率的管状螺纹连接件。

本公开涉及一种待通过螺纹接合的管的接合件或组件。在此描述的管应用于工业中，并且具体地应用于组件或者螺纹联结件中，所述组件或者螺纹联结件应用于柱管道系统，所述柱管道系统用于油管或者管状生产配件的管道系统，或者用于套管或衬管或立管，以用于操作或者勘探或者开采油井或天然气井。在此描述的螺纹组件或者联结件也可以用于可能期望其组装管道或者管状配件的任何用途，诸如在地热或蒸汽发电厂中。如以下所解释的那样，在此描述的带螺纹的组件尤其在组装金属管中有用，所述金属管用于油井或天然气井的套管或者用于所谓的衬管，所述衬管位于套管柱的底部之外。

背景技术

已知多种类型的组件用于石油或天然气载管，从机械特性和紧密性角度来看，即使在苛刻的使用条件下，所述载管也产生了令人满意的结果。这些组件中的某些涉及到使用在两个端部处装配有阳截头圆锥形螺纹的管，所述管由具有两个对应的阴截头圆锥形螺纹的联接件组装而成。这种组装方式提供了一种优势，即，由于能够在阳螺纹和阴螺纹之间产生一种正过盈，所以致使组件的两个部件坚固。

然而，这些联接件的外径大于对应管的外径，并且当这些组件与套管一起使用时，联接件需要钻出具有扩增直径的钻孔，以容纳联接件的外径。在深度超过4,000米的非常深的井的情况中，钻井使用这些联接件时首先井套管柱的初始直径并且继而井在地表附近的直径可以是所述井能够使用纤细联接件时上述初始直径和地表附近直径的两倍大，所述纤细联接件的外径仅仅略微大于套管立柱的对应的管的外径。

为了防止遇到这种困难，可以使用没有联接件或套筒的组件。在这种情况中，管状元件均具有一个阳螺纹端部和一个凹阴螺纹端部，从而产生薄组件。与应用联接件或套筒的组件或联结件相比，这些组件或者联结件通常称作整体式组件或者联结件。在底部悬挂在套管柱上的衬管没有胶结到钻孔而且通常水平行进而抵达石油或天然气产层的情况中也满足对整体式联结件的同样的需求。特别地，开采非传统性气田（诸如，所谓的页岩气储层）需要具有整体式联结件的小直径并且纤细的衬管。

整体式组件通常在管上形成，所述管在对应于阴螺纹的端部处具有扩展的直径而在对应于阳螺纹的端部处具有缩减的直径。这样做是为了使得在管的厚度中具有足量的材料，以确保将管接合的组件的几何特性和机械强度。

还能够通过在两个连续段或者两个连续阶梯部中使用螺纹取代仅仅在一个连续段或者一个阶梯部中使用螺纹，来加强阳-阴组件的强度。螺纹的阶梯部中的每一个均具有不同的螺纹直径并且由中央环状抵接部分开。这种抵接部使得能够充分紧固螺纹而同时又避免过度上紧。在具有负承载牙侧的螺纹的情况中，抵接部使得能够在这些螺纹的负牙侧上紧固这些螺纹，并且这降低了因可以或者不可以与强压力相组合的牵引应力的作用而造成的螺纹脱离的风险。

位于螺纹的阶梯部之间的抵接部优选地具有高强度，从而在某一点处阻止阳元件前进到阴元件的内部中，以便防止过度上紧。在这种情况中，抵接部作为中心止挡肩部。当中央抵接部处于这样的区域中时能够实现这种结果，在所述区域中，组件的两个部件具有较大的横截面并且制成为使得两个部件紧紧地连接在一起。