[发明专利]具有椭圆形底切肩的管状连接器

说明书

技术领域

本发明大体涉及油气井的钻井和生产，尤其涉及具有椭圆形底切肩的管状连接器。

背景技术

海上油气井时常包含一个或多个大直径管道(例如16英寸或更大的直径)的套管柱。从海底油井设备延伸至地面的采油立管也是由相当大直径的管道组成。无论是在套管柱还是在采油立管柱中，管道的接头都通过螺纹接头而连接在一起。典型的螺纹接头在盒的圆锥形部分上具有内螺纹，其与销上的外螺纹相接合。销通常在螺纹的底部处具有外肩，其在组装时与盒的缘边相接合。

许多现有技术的立管或管状部件接头连接器使用销盒类型的连接器。这些销盒类型的连接器在一端具有带较大直径部分的第一管状部件，即盒，以及在一端具有带较小直径部分的第二管状部件，即销。销插入到盒端中，以便通过任何合适的方法连接这两个管状部件，例如将销拧入到盒中、槽的凸轮接合等等。大体上，管状部件跨越相当短的距离而过渡至较大直径的连接器部分，时常在连接器和管道之间具有基本接近直角的角度。这些直角过渡提供了基本上平坦的表面，其垂直于管状部件的轴线，以便与用于操作管状部件的管道提升机相接合。不幸的是，这些过渡区域时常遭遇高的应力，这可造成连接器的过早失效。目前已经通过增加过渡长度努力减少这种应力；然而，较长的过渡大体需要增加提升机的夹紧直径，因为管状部件在提升机的接合点处的厚度将由于过渡的增加而增加。较长的过渡需要使用特种提升机来适应较厚的管道直径。

发明内容

通过本发明的优选实施例大体可解决或绕过这些问题以及其它问题，并且大体可获得技术优势。根据本发明的一个实施例，公开了一种管状连接器，其具有销，销带有孔和外螺纹。销的外凸缘在一侧具有台肩，并且在相反的侧具有销过渡肩，其面向与台肩相反的方向。销过渡肩处于垂直于轴线的平面中。销具有毗连销过渡肩的圆柱形部分，其具有比外凸缘的外径更小的外径。盒具有带内螺纹的孔，内螺纹与销的外螺纹相接合。盒具有抵靠在台肩上的缘边。盒具有与缘边相反的圆柱形部分，其具有比盒的包含内螺纹的部分更小的外径，从而限定了处于垂直于轴线的平面中的盒过渡肩。环形底切凹槽定位在至少一个过渡肩上，位于与连接过渡肩的圆柱形部分的结合部处。

底切凹槽在横截面上优选具有部分椭圆形的剖面。当从横截面观察时，底切凹槽是连续的U形曲线，其具有比径向宽度更大的轴向深度。

当从横截面观察时，底切凹槽具有内弯曲壁、外弯曲壁、以及将内弯曲壁和外弯曲壁连接起来的弯曲底座。内弯曲壁与毗连过渡肩的圆柱形部分是齐平的。底切凹槽具有径向宽度，其小于过渡肩的径向宽度的一半，其中底切凹槽定位在过渡肩上。

各个过渡肩可具有一个底切凹槽，或者只有一个过渡肩具有底切凹槽。如果定位在外凸缘的过渡肩上，这底切凹槽具有轴向深度，其小于外凸缘的轴向厚度的一半。在那种情况下，与比外凸缘的外径处测量时相比，在底切凹槽和台肩之间测量时, 外凸缘具有更小的轴向厚度。

优选实施例的一个优点是，其提供了管状连接器，其在管状部件和管状连接器之间较长的距离上过渡。这种过渡降低了跨越管状部件和连接器之间的过渡部分的应力。另外，公开的实施例提供了一种可供传统管道提升机使用的管状连接器。

附图说明

为了获得并可更详细地理解将变得清晰易懂的本发明的特征、优势和目的以及其它方面，上面简要概括的本发明的更具体的说明可参照其在附图中所示的实施例，附图形成本说明书的一部分。然而，应该注意，附图只显示了本发明的优选实施例，并因此不应被认为是其范围的限制，因为本发明可容许其它同等有效的实施例。

图1是根据一个实施例的在海底井口组件和地面平台之间延伸的立管的示意图。

图2是根据一个实施例的用于连接图1立管的两个管状部件的接头部分的侧视截面图。

具体实施方式

现在将在后文中参照附图更完整地描述本发明，附图显示了本发明的实施例。然而，本发明可以许多不同的形式来体现，并且不应该被理解为只局限于这里陈述的所示实施例。相反，提供了这些实施例，使得本发明公开将显得完整且完全，并且将本发明的范围完整地传达给本领域中的技术人员。全篇相似的标号表示相似的元件。