[发明专利]螺纹连接件

说明书

一种螺纹管状连接件包括：布置在第一管状部件的端部处的阳螺纹元件；和布置在第二管状部件的端部处的阴螺纹元件，阳螺纹元件包括：外阳螺纹和内阳螺纹；布置在阳螺纹之间的第一外周表面；位于所述外周表面上的第一阳密封表面；第二外周表面；布置在阳螺纹元件的端部处的阳轴向抵接表面；和设置在阳螺纹元件的第二外周表面上的位于内螺纹和阳轴向抵接表面之间的第二阳密封表面，阴螺纹元件包括：外和内阴螺纹；布置在阴螺纹之间的内周表面；位于内周表面上的至少一个第一阴密封表面；阴轴向抵接表面；和以及设置在阴轴向抵接表面和内阴螺纹之间的第二阴密封表面，在联接状态中阳和阴外螺纹的螺纹啮合，在联接状态中阳和阴内螺纹的螺纹啮合，在联接状态中阳轴向抵接表面和阴轴向抵接表面抵接并接合，在连接状态中第一阳密封表面和第一阴密封表面密封接触，在联接状态中第二阳密封表面和第二阴密封表面密封接触。

技术领域

本发明涉及特别地用于钻井或者操作油气井的螺纹管状部件的密封连接件的领域。在钻井或者操作时，连接件承受大的压缩和拉伸载荷并且必须防止所述连接件分开。连接件承受轴向拉伸或者压缩、内部或者外部流体压力、弯曲或者扭转，这些可以组合并且其强度可波动。无论载荷和恶劣的现场使用条件如何，均必须确保密封。螺纹连接件能够被上紧和卸开若干次而同时又不降低它们的性能(特别是由于磨损)。在卸开之后，管状部件可以在其它使用条件下再使用。

背景技术

在拉紧时，可能发生跳接(jump-out)的现象，并且从一个螺纹传播到另一螺纹，从而导致面临连接件分开的风险。高内部压力促进这种现象的发生。

本申请人发现，高外部压力也能够促进这种现象的发生。申请WO 01/29476提出了一种螺纹连接件，所述螺纹连接件具有锥形螺纹、阳螺纹和阴螺纹，所述阳螺纹和阴螺纹分别包括单个螺纹区，在螺纹区的中央区域中布置有中央密封表面。在阳元件的自由端部处设置抵接件。其它密封表面设置在抵接件的附近。多年以来这种连接件非常令人满意。

现在需要连接件的性能(特别是在强压缩之后的组合的外部拉伸压力下以及连接效率方面)得以飞跃。连接效率通常定义为连接件的临界截面与管的位于部件两个端部之间的规则部分的截面之间的比率。连接件的临界截面等于阳元件的临界截面和阴元件的临界截面中的最小临界截面。

发明内容

本发明提出的连接件在所有这些方面的性能均得以提高。

螺纹管状连接件包括布置在第一管状部件的端部处的阳螺纹元件和布置在第二管状部件的端部处的阴螺纹元件。

阳螺纹元件包括两个阳螺纹(外阳螺纹和内阴螺纹)、布置在阳螺纹之间的第一外周表面、位于所述外周表面上的第一阳密封表面、第二外周表面、布置在阳螺纹元件的端部处的阳轴向抵接表面、以及第二阳密封表面，所述第二阳密封表面在阳螺纹元件的第二外周表面上设置于内螺纹和阳轴向抵接表面之间。

阴螺纹元件包括两个阴螺纹(外阴螺纹和内阴螺纹)、布置在阴螺纹之间的内周表面、位于所述内周表面上的至少一个第一阴密封表面、阴轴向抵接表面、以及设置在阴轴向抵接表面和阴螺纹之间的第二阴密封表面，所述外阳螺纹和外阴螺纹的螺纹在联接状态中啮合，所述内阳螺纹和内阴螺纹的螺纹在联接状态中啮合。

阳轴向抵接表面和阴轴向抵接表面在联接状态中抵接。第一阳密封表面和第一阴密封表面在联接状态中密封接触。第二阳密封表面和第二阴密封表面在联接状态中密封接触。

外阳螺纹包括具有渐增宽度的燕尾螺纹，对应的外阴螺纹包括具有渐增宽度的燕尾螺纹，所述外阳螺纹的螺纹包括承载牙侧和插入牙侧，所述插入牙侧在联接状态中无接触，所述内阳螺纹的螺纹包括承载牙侧和插入牙侧，所述插入牙侧在联接状态中无接触。在与第一阴密封表面交叉的径向平面中测量的阴元件的厚度介于阳螺纹元件的标称厚度的20％至50％之间。