[发明专利]改善的着地管

说明书

公开了一种着地管。管包括第一工具连结部(1)、第二工具连结部(3)、和从第一工具连结部延伸到第二工具连结部的主部段(2)，主部段具有第一区部(2a)和第二区部(2b)。第一工具连结部外直径大于主部段第一区部外直径和主部段第二区部外直径。主部段第一区部壁厚度大于主部段第二区部壁厚度，且主部段第二区部具有着地管总长度40％到85％的长度。

本申请是申请日为2013年11月27日、申请号为201380059738.9、发明名称为“改善的着地管”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及管状部件，所述管状部件用于对碳氢化合物油井进行钻孔和操作，以及在油井中或海床上或海床以下置放重载荷。术语“钻柱或着地管柱部件(drill stringor landing string component)”是指基本上为管状形状的任何元件，其用于连接到相同或不同类型的另一元件，以便在完成时构成用于在碳氢化合物油井内钻孔或执行操作的管柱或用于在油井或海床上或下方置放重的载荷的管柱。本发明具体应用于用在钻柱或着地管柱中的其他部件，例如钻管、重的钻管、钻环，以及连接钻管、重的钻管和着地管(landingpipe)的被称为工具连结部的零件。

背景技术

在钻柱被分开、去除或连接时，抓持卡瓦(gripping slip)用于抓持钻柱或着地管柱部件的、在从钻柱或着地管柱去除或连接到其的部件下方的区域。

抓持卡瓦具有带齿的插入件，以夹持在被去除或重新连接的钻柱或着地管柱部件下方的钻柱或着地管柱部件，且保持在卡瓦下方的管柱的未支撑重量。由于通过抓持卡瓦反复抓持某些钻柱或着地管柱部件，发生抓持的钻柱或着地管柱部件的区域会更多地经历因反复加载和卸载带来的疲劳失效以及因每次应用卡瓦的齿而形成齿槽(notching)。因而，将钻柱或着地管柱部件制造为具有适当长的零件寿命很困难，因为钻柱或着地管柱中的部件必须能在承受高拉伸和压缩载荷、在应力下弯折和旋转以及在频繁的卡瓦夹持(其造成钻柱或着地管柱部件的箍紧应力、形成齿槽和潜在击碎)的情况下使用。

C.F.Huntsinger的1963年3月5日公告的美国专利3,080,179公开了钻管构造，其在钻管的卡瓦区域中具有厚壁保护管。

G.E.Wilson的于2001年5月8日再颁的美国专利No RE37,167E也公开了用于钻管的增加壁厚度的钢保护管，由此改善对裂纹萌生和扩展的抵抗。

具体说，Wilson提出：

“厚壁旋转卡瓦接合细长钢保护管，所述保护管从第一工具连结部延伸到钻管的主区部，保护管具有比钻管的主区部更大的壁厚度，保护管用马氏体钢制造，具有小且紧密结合的晶粒尺寸，以降低卡瓦齿的穿入，所述卡瓦齿在连结部被卡瓦支撑在旋转台上时接合保护管”。

Wilson提出一种钻管，其具有保护管，所述保护管在其全部的期望疲劳寿命中都能工作，而不会因旋转台中的卡瓦造成的齿槽和痕迹而失效。

因而，在着地管上应用卡瓦的地方增加管壁厚度能在着地管处于拉伸状态时增加着地管对通过卡瓦带来的应力的抵抗。需要对应力的抵抗和重量之间的权衡，以选择卡瓦要被应用的区域中的管壁厚度。

使用具有高洛氏硬度(HRC)的材料使得材料更强且使得管对卡瓦挤碎有更强的抵抗，但是更易碎且对裂纹萌生和裂纹扩展有较少抵抗，这种裂纹是因应用卡瓦造成的。实际上，屈服强度范围可被选择且管被相应处理，以满足期望的材料特点。

发明内容

本文所述的示例性实施例的目标和特征是提供能保持高拉伸载荷的减小重量的着地管。本文所述的示例性实施例的另一目的和特征是提供不倾向于疲劳和产生裂纹的着地管。本文所述的示例性实施例的进一步目的和特征是提供改善着地操作的着地管。