[发明专利]用于螺纹连接器的防旋转键

说明书

一种管状部件连接系统(11)包括销杆(15)、外部销杆螺纹（17）以及在所述销杆的凸肩表面（20）处的环形销杆唇缘（21）。盒形部件具有内部盒形部件螺纹和在所述盒形部件的端面处的环形盒形部件唇缘。所述盒形部件螺纹经成形以与所述销杆螺纹配合来以可移除方式将所述销杆紧固到所述盒形部件。销杆凹部（22）形成于所述销杆的外径表面中，所述销杆凹部在轴向方向上从所述销杆唇缘延伸。销杆键（59）可选择性地扣接在所述销杆凹部内，所述销杆键在所述销杆键的外边缘上具有销杆齿（69）。盒形部件齿（33）位于所述盒形部件中。所述盒形部件齿与所述销杆齿（69）选择性地配合，且抵抗所述销杆相对于所述盒形部件的旋转。

相关申请的交叉引用

本申请主张2015年6月18日提交的标题为“用于螺纹连接器的防旋转键（Anti-Rotation Key For Threaded Connectors）”的第62/181,526号同在申请中的美国临时申请的优先权和权益，所述美国临时申请的全部公开内容特此出于所有目的以全文引用的方式并入本文中。

背景技术

本发明大体上涉及例如用于在海上烃钻探和生产作业中使用的大直径管道的螺纹管状连接件，且明确地说，涉及用以防止管状部件在组装之后旋转的装置。

烃生产井可具有在井中接合的若干直径不同的套管管柱。每个套管管柱可以由具有紧固在一起的螺纹端的管道接头组装。连接器的具有内部螺纹的部分通常称为母连接器或盒形部件。连接器的具有外部螺纹的部分通常称为公连接器或销杆。一些套管接头在第一末端处具有销杆部件，且在第二末端处具有盒形部件。通常，在将管柱送入到井中时，操作者依赖于组装接点的摩擦来防止螺纹连接器松开。在套管直径较大，例如16英寸到36英寸的情况下，组装连接器的摩擦可能不足以防止在送入套管时松开。

操作者已使用防旋转键来防止松开。一些当前防旋转键设计需要专用工具来安装锁定机构。一些设计需要爆破枪来设定锁定机构。其它设计在有必要拧开管道连接的情况下可能难以解锁。其它当前防旋转键设计需要在组装管道连接件之后钻出用于锁定部件的孔。钻孔可能导致金属碎屑沿管柱落下，这可能造成问题。另外，对组装好的管道连接件进行钻孔需要复杂的钻机。如果断开，接着重新连接，则可能有必要钻出另一孔，且所述孔可能与先前钻出的孔重叠，从而限制锁定能力。

在其它当前套管设置中，可以经由盒形部件中的孔插入防旋转键，且可以使用锤或扳手来定位并紧固所述键。此种系统的防旋转键可以具有齿，所述齿在插入时或在销杆开始从盒形部件旋转出来时咬合到连接器部件中，从而在连接器部件上施加轴向压缩负载且使连接器部件永久地变形，以便防止盒形部件与销杆之间的相对旋转。

发明内容

本文中所描述的系统和方法提供一种防旋转键，其产生比当前防旋转装置显著小的轴向压缩负载。本发明的实施例提供一种防旋转键，所述防旋转键不产生对螺纹连接件的径向或轴向压缩，不在销杆与盒形部件之间产生径向负载，且不改变经过螺纹连接件的负载路径，从而改善螺纹连接件的疲劳寿命。

根据本发明的一个实施例，一种管状部件连接系统包括销杆，所述销杆具有中心轴线、外部销杆螺纹以及在所述销杆的凸肩表面处的环形销杆唇缘。盒形部件具有内部盒形部件螺纹和在所述盒形部件的端面处的环形盒形部件唇缘。所述盒形部件螺纹经成形以与所述销杆螺纹配合来以可移除方式将所述销杆紧固到所述盒形部件。销杆凹部形成于所述销杆的外径表面中，所述销杆凹部在轴向方向上从所述销杆唇缘延伸。销杆键可选择性地扣接在所述销杆凹部内，所述销杆键在所述销杆键的外边缘上具有销杆齿。盒形部件齿位于所述盒形部件中。所述盒形部件齿与所述销杆齿选择性地配合，且抵抗所述销杆相对于所述盒形部件的旋转。