專利名稱：用于鉆探和操作油氣井的管狀部件以及生成的螺紋連接部的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于鉆探和操作油氣井的管狀部件，更確切地說，涉及這種部件的端部，所述端部是陽型或陰型的，并且能夠連接到同樣用于鉆探和操作油氣井的另一部件的對(duì)應(yīng)端部。因此，本發(fā)明還涉及通過裝配連接兩個(gè)管狀部件而生成的螺紋連接部。
背景技術(shù)：
術(shù)語“用于鉆探和操作油氣井的部件”是指任何這樣的元件，該元件具有大致管狀形狀以旨在連接到相同或不同類型的另一元件，從而在完成時(shí)構(gòu)成用于鉆探油氣井的鉆柱或用于維護(hù)的立管(如檢查立管(work over riser))或用于操作的立管(如采油立管)， 或者在操作井時(shí)涉及的套管柱或油管柱。本發(fā)明尤其適用于在鉆柱中使用的部件，如鉆桿、 重鉆桿、鉆鋌、以及連接鉆桿和重鉆桿的稱為鉆具接頭的部件。按照已知的方式，在鉆柱中使用的各個(gè)部件通常包括設(shè)有陽螺紋區(qū)的端部和/或設(shè)有陰螺紋區(qū)的端部，每個(gè)端部旨在通過裝配而與另一部件的對(duì)應(yīng)端部相連接，裝配件限定了連接部。這樣構(gòu)成的鉆柱在鉆探時(shí)從井的表面被驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)；因此，這些部件必須以高扭矩裝配到一起，以便能夠傳送足以允許無中斷或者甚至無越扭矩地執(zhí)行鉆井的旋轉(zhuǎn)扭矩。在常規(guī)的產(chǎn)品中，裝配扭矩通常是因通過緊固在用于裝配的各個(gè)部件上設(shè)置的抵接表面而產(chǎn)生的配合來實(shí)現(xiàn)的。然而，由于抵接表面的范圍是管的厚度的一部分，所以當(dāng)施加了過高的裝配扭矩時(shí)，迅速到達(dá)抵接表面的臨界塑化閾值。因此，研發(fā)了能夠減輕抵接表面不能承受的載荷的至少一部分、或者甚至全部的螺紋。該目的是通過使用自鎖螺紋(如在現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)us Re 30647和US Re 34467中描述的自鎖螺紋)來實(shí)現(xiàn)的。在這種類型的自鎖螺紋中，陽端部螺紋(也稱為牙)的牙側(cè)和陰端部螺紋(也稱為牙)的牙側(cè)具有恒定的螺距，但是螺紋寬度可變。更確切地說，分別對(duì)于陽端部的螺紋、陰端部的螺紋，隨著分別離開陽端部、離開陰端部的距離增大，螺紋牙頂(或牙)的寬度遞進(jìn)地增大。因此，在裝配期間，陽螺紋和陰螺紋(或牙)在對(duì)應(yīng)于鎖緊點(diǎn)的位置處完成互鎖。更確切地說，對(duì)于自鎖螺紋，當(dāng)陽螺紋(或牙)的牙側(cè)鎖到對(duì)應(yīng)的陰螺紋(或牙)的牙側(cè)上時(shí)，發(fā)生了鎖緊。當(dāng)?shù)竭_(dá)鎖緊位置時(shí)，彼此裝配到一起的陽螺紋區(qū)和陰螺紋區(qū)具有對(duì)稱面，沿著該對(duì)稱面，位于陽螺紋區(qū)端部的陽牙和陰牙的公共中高度(common mid-height)處的寬度對(duì)應(yīng)于位于陰螺紋區(qū)端部的陽牙和陰牙的公共中高度處的寬度。因此，裝配扭矩由牙側(cè)之間的所有接觸表面(S卩，比現(xiàn)有技術(shù)的抵接表面構(gòu)成的總表面區(qū)域大很多的總表面區(qū)域)承受。為了加強(qiáng)陽螺紋與陰螺紋的互鎖，陽螺紋和陰螺紋(或牙)具有榫形輪廓，使得在裝配后它們中的一個(gè)穩(wěn)固地配合在另一個(gè)內(nèi)。該榫形結(jié)構(gòu)意味著避免了與當(dāng)連接部經(jīng)受大的彎曲或拉伸載荷時(shí)陽螺紋與陰螺紋脫開相對(duì)應(yīng)的跳出風(fēng)險(xiǎn)。更確切地說，相比于在API5B 中限定的“梯形”螺紋(其中，軸向?qū)挾葟穆菁y的基部起向螺紋牙頂減小)，并且相比于如在API7中限定的“三角”螺紋，榫形螺紋的幾何形狀增大了連接部的徑向剛度。然而，榫形結(jié)構(gòu)存在幾個(gè)缺點(diǎn)。首先，螺紋牙側(cè)與通過螺紋牙底的軸線形成負(fù)角 (即，與在梯形螺紋結(jié)構(gòu)的情況下使用的角度相反的角度)的事實(shí)增大了在裝配或斷開連接部期間陽螺紋與陰螺紋咬磨的風(fēng)險(xiǎn)。其次，螺紋牙頂?shù)膶挾缺嚷菁y基部的寬度大的事實(shí)意味著關(guān)于疲勞強(qiáng)度的某種敏感度。因此，已經(jīng)表明，當(dāng)連接部在交變彎曲下操作時(shí)，陽螺紋區(qū)端部的螺紋(或牙)的牙側(cè)經(jīng)受了高程度的剪切應(yīng)力，這可能引起陽牙撕裂。類似地，當(dāng)連接部在交變彎曲下操作時(shí)， 陰螺紋區(qū)端部的螺紋(或牙)的牙側(cè)也經(jīng)受了高程度的剪切應(yīng)力，這可能引起陰牙撕裂。隨著插入牙側(cè)和承載牙側(cè)到螺紋牙頂和牙底的倒角半徑越小，這種疲勞敏感性增加越多。事實(shí)上，這種小的倒角半徑成為了應(yīng)力集中系數(shù)。為了克服該問題，文獻(xiàn)US-6254146提出了一種三面牙側(cè)結(jié)構(gòu)。因此，兩個(gè)面分別與螺紋牙頂和牙底形成“正”的角，限定了在與螺紋牙頂和牙底形成“負(fù)”角的方向上延伸的中面。因此，螺紋具有總體上呈榫形的輪廓，并且牙側(cè)通過小得多的半徑連接到螺紋牙頂和螺紋牙底。然而，該結(jié)構(gòu)在中面與其鄰近面所形成的鈍角處存在很大的缺點(diǎn)。更確切地說， 將中面連接到鄰近面的小半徑也是應(yīng)力集中的部位，從而存在在裝配和斷開操作期間磨損的風(fēng)險(xiǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
更確切地說，本發(fā)明涉及一種用于螺紋連接部的管狀部件，該管狀部件在其一個(gè)端部處具有根據(jù)該螺紋端部是陽型還是陰型而形成在其外周面或內(nèi)周面上的螺紋區(qū)，所述端部結(jié)束于終端面，所述螺紋區(qū)在至少一部分上具有螺紋，當(dāng)沿通過所述管狀部件的軸線的縱向截面觀看時(shí)，所述螺紋包括螺紋牙頂、螺紋牙底、承載牙側(cè)、插入牙側(cè)，所述螺紋牙頂?shù)膶挾仍谒鼋K端面的方向上減小，而所述螺紋牙底的寬度增大，其特征在于，當(dāng)沿著通過所述管狀部件的軸線的縱向截面觀看時(shí)，所述承載牙側(cè)和/或所述插入牙側(cè)的輪廓具有設(shè)置有曲變點(diǎn)(I)的連續(xù)曲線(34)作為中央部分，所述輪廓在所述螺紋牙頂處凸出而在所述螺紋牙底處凹入。下面描述本發(fā)明的可選的補(bǔ)充或替換特征。所述牙側(cè)的輪廓是由兩條相切的圓弧形成的連續(xù)曲線。所述牙側(cè)的輪廓在其一個(gè)遠(yuǎn)側(cè)部包括分別通過曲率半徑連接到螺紋牙頂、連接到螺紋牙底的線段。所述線段與分別通過所述螺紋牙頂、所述螺紋牙底的軸線形成在30到60度范圍內(nèi)的角。所述線段與分別通過所述螺紋牙頂、所述螺紋牙底的軸線形成的角大致等于45度。將所述輪廓分別連接到所述螺紋牙頂、所述螺紋牙底的曲率半徑在0. 5到2. 5mm 的范圍內(nèi)。將所述輪廓分別連接到所述螺紋牙頂、所述螺紋牙底的曲率半徑大致等于1mm。所述螺紋區(qū)具有錐形母線，該錐形母線與所述管狀部件的軸線形成在1度到5度范圍內(nèi)的角，使得給定螺紋的插入牙側(cè)的徑向高度大于所述螺紋的承載牙側(cè)的徑向高度。
所述線段的徑向高度在所述插入牙側(cè)的高度與所述承載牙側(cè)的高度之差的50% 到100%的范圍內(nèi)。所述線段的徑向高度等于所述插入牙側(cè)的高度與所述承載牙側(cè)的高度之差。所述螺紋牙頂和所述螺紋牙底平行于所述管狀部件的軸線。本發(fā)明還涉及一種包括第一管狀部件和第二管狀部件的螺紋連接部，所述第一管狀部件和所述第二管狀部件中的每一個(gè)都設(shè)有相應(yīng)的陽端部和陰端部，所述陽端部在其外周面上包括至少一個(gè)螺紋區(qū)并且結(jié)束于相對(duì)于該連接部的軸線徑向取向的終端面，所述陰端部在其內(nèi)周面上包括至少一個(gè)螺紋區(qū)并且結(jié)束于相對(duì)于該連接部的軸線徑向取向的終端面，所述陽螺紋區(qū)具有能夠與所述陰螺紋區(qū)的對(duì)應(yīng)部分以自鎖緊固配合的至少一部分， 所述第一管狀部件和所述第二管狀部件是根據(jù)本發(fā)明的管狀部件。根據(jù)特定特征，在所述陽螺紋區(qū)的牙的牙頂與所述陰螺紋區(qū)的牙底之間設(shè)有間隙 h。根據(jù)其它特征，所述陽端部和所述陰端部均分別包括在所述螺紋區(qū)的部分在自鎖裝配后配合時(shí)能夠以緊密接觸配合到一起的密封表面。根據(jù)其它特征，所述螺紋連接部是鉆探部件的螺紋連接部。


在下面的描述中，將參照附圖更詳細(xì)地闡釋本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)。圖1是通過裝配自鎖區(qū)來連接兩個(gè)管狀部件而生成的根據(jù)本發(fā)明的連接部的示意圖。圖2是圖1的連接部中的裝配自鎖配合的詳細(xì)示意圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明的管狀連接部件的陽端部的螺紋的詳細(xì)視圖。圖4是根據(jù)第一特定實(shí)施方式的管狀連接部件的陽端部螺紋的詳細(xì)視圖。圖5是根據(jù)第二特定實(shí)施方式的管狀連接部件的陽端部的螺紋的詳細(xì)視圖。
具體實(shí)施例方式圖1所示的螺紋連接部按照已知的方式包括具有回轉(zhuǎn)軸線10且設(shè)有陽端部1的第一管狀部件和具有回轉(zhuǎn)軸線10且設(shè)有陰端部2的第二管狀部件。兩個(gè)端部1、2均結(jié)束于相對(duì)于未鄰接的螺紋連接部的軸線10徑向取向的終端面7、8，并且分別設(shè)置有通過裝配兩個(gè)部件而配合到一起以相互連接的螺紋區(qū)3、4。螺紋區(qū)3、4是已知類型，被稱為“自鎖”(也可以說螺紋的軸向?qū)挾群?或螺紋之間的間隔具有遞進(jìn)的變化)，從而在裝配期間，在到達(dá)最終的鎖緊位置之前，會(huì)出現(xiàn)遞進(jìn)的軸向緊固。按照已知的方式，并且從圖2中可見，術(shù)語“自鎖螺紋區(qū)”是指包括以下詳細(xì)描述的特征的螺紋區(qū)。和陰螺紋(或牙)42的牙側(cè)類似，陽螺紋(或牙)32的牙側(cè)具有恒定的螺距，而螺紋的寬度在相應(yīng)的終端面7、8的方向上減小，使得在裝配期間，陽螺紋(或牙)32 和陰螺紋(或牙)42通過在預(yù)定位置相互鎖緊而結(jié)束。更確切地說，和陰螺紋區(qū)的插入牙側(cè)41之間的螺距SFPb —樣，陰螺紋區(qū)4的承載牙側(cè)40之間的螺距LFPb是恒定的，其中，具體地說，承載牙側(cè)40之間的螺距大于插入牙側(cè) 41之間的螺距。
類似地，和陽承載牙側(cè)30之間的螺距LFPp —樣，陽插入牙側(cè)31之間的螺距SFPp 也是恒定的。此外，陽插入牙側(cè)31和陰插入牙側(cè)41之間的相應(yīng)螺距SFPp和SFPb彼此相等，并且小于陽承載牙側(cè)30和陰承載牙側(cè)40之間的相應(yīng)螺距LFPp和LFPb (它們也彼此相
寸J ο從圖2可見，如現(xiàn)有技術(shù)中已知的，當(dāng)沿通過螺紋連接部的軸線的縱截面觀看時(shí)， 陽螺紋和陰螺紋(或牙)具有這樣的輪廓，該輪廓具有榫形總體外觀，使得陽螺紋和陰螺紋在裝配后穩(wěn)固地相互配合到一起。這種附加的保證意味著避免了與當(dāng)連接部經(jīng)受大的彎曲或拉伸應(yīng)力時(shí)陽螺紋和陰螺紋脫開相對(duì)應(yīng)的稱為“跳出”的風(fēng)險(xiǎn)。更確切地說，與軸向?qū)挾葟穆菁y的牙底到牙頂減小的通常稱為“梯形”的螺紋相比，榫形螺紋的幾何形狀增大了連接部的徑向剛度。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)模式的螺紋32的沿通過管狀部件的軸線10的縱截面觀看的視圖。該螺紋屬于所述管狀部件的陽端部1。根據(jù)本發(fā)明，承載牙側(cè)30和/或插入牙側(cè)31的輪廓具有連續(xù)曲線34作為中央部分，該連續(xù)曲線34設(shè)有曲變點(diǎn)(I)，所述輪廓通過曲率半徑連接到螺紋的牙頂35和牙底36。應(yīng)當(dāng)指出，術(shù)語“輪廓的中央部分”是指除了輪廓的端部之外的輪廓的主要部分。還應(yīng)當(dāng)指出，是在輪廓的中央部分不是直線的意義上將輪廓的中央部分稱為曲線的。因此，被稱為“曲線”的輪廓的中央部分是與被稱為“直線”的中央部分相對(duì)而言的。該曲線在不包括奇異點(diǎn)的意義上是連續(xù)的，因此總是限定有切線。這意味著沒有將成為應(yīng)力集中部位的角點(diǎn)。牙側(cè)輪廓也通過曲率半徑連接到螺紋牙頂 35和牙底36。更確切地說，和牙側(cè)輪廓一樣，曲率半徑切向連接到螺紋牙頂35和牙底36。此外， 曲線34具有曲變點(diǎn)(I)。這意味著，輪廓到螺紋牙頂和到螺紋牙底的連接是在沒有尖型或其它型的角點(diǎn)的情況下進(jìn)行的。此外，在螺紋牙頂處，輪廓具有凸出形狀，而在螺紋牙底處， 輪廓具有凹入形狀，從而改進(jìn)了在裝配連接部期間和工作期間對(duì)應(yīng)力的耐受性。還應(yīng)理解， 在自鎖螺紋連接部中，螺紋之間的接觸程度是非常高的，因?yàn)檫@確保了兩個(gè)管狀部件的鎖緊，而且尤其重要的是，它出現(xiàn)在牙側(cè)上。因此，重要的是，牙側(cè)沒有任何幾何形狀的缺點(diǎn)， 如小倒角半徑。還要指出的是，對(duì)于大的曲率半徑比對(duì)于小的曲率半徑更容易遵守加工公差。要指出的是，本發(fā)明所規(guī)定的牙側(cè)輪廓可以應(yīng)用于管狀部件的承載牙側(cè)或者所述管狀部件的插入牙側(cè)，或者應(yīng)用于兩者。然而，尤其有利的是將這種牙側(cè)輪廓應(yīng)用于至少插入牙側(cè)，因?yàn)樵谘b配期間這些牙側(cè)受的應(yīng)力最大。換句話說，它們承受了最大的磨損風(fēng)險(xiǎn)。 然而，應(yīng)用于承載牙側(cè)的牙側(cè)輪廓使得可以將陽端部與陰端部更容易地分開。還應(yīng)指出的是，所述連續(xù)曲線可以基于多項(xiàng)式型、橢圓型、拋物線型或正弦型方程。作為示例，根據(jù)圖5所示的特定實(shí)施方式，所述牙側(cè)的輪廓是由兩個(gè)半徑分別為 Rl和R2的相切圓弧形成的連續(xù)曲線。根據(jù)圖4所示的另一實(shí)施方式，所述牙側(cè)的輪廓具有一連續(xù)曲線作為中央部分， 該連續(xù)曲線在其各端都包括通過曲率半徑(r)切向連接到螺紋牙頂35、螺紋牙底36的線段 33。因此，這兩條線段33均構(gòu)成了曲線34上的直線部分。曲線34的直線部分具有在裝配兩個(gè)管狀部件期間提供用作斜坡的表面的優(yōu)點(diǎn)。
有利的是，線段33分別與螺紋的牙頂35、牙底36形成30到60度范圍內(nèi)(優(yōu)選地，大致等于45度)的角α。還有利的是，半徑(r)在0. 5到2. 5mm的范圍內(nèi)，優(yōu)選地大致等于1mm。有利且可從圖2中看出的是，管狀部件的螺紋3和4沿錐形母線20取向，以便于裝配的進(jìn)行。通常，該錐形母線與軸線10形成了包括在1度到5度的范圍內(nèi)的角度。在該情況下，錐形母線被限定為通過承載牙側(cè)的中間。因此，給定螺紋的插入牙側(cè)的徑向高度Iisf 大于該螺紋的承載牙側(cè)的徑向高度h『根據(jù)使用錐螺紋的一種有利模式，并且從圖3中可見，線段33的徑向高度hft在插入牙側(cè)的徑向高度Iisf和承載牙側(cè)的徑向高度1^之差的50%到100%的范圍內(nèi)。插入牙側(cè)的高度所需的最小值意味著在線段33處獲得了在裝配期間足以使陽元件和陰元件之間的接觸穩(wěn)定的平整支承表面，這更有效地分散了應(yīng)力。所需的最大值對(duì)應(yīng)于可接受的牙側(cè)輪廓，即，沒有太大的彎曲。根據(jù)使用錐螺紋的一種優(yōu)選模式，并且從圖3中可見，線段33的徑向高度hft等于插入牙側(cè)的徑向高度Iisf和承載牙側(cè)的徑向高度Kf之差。有利且從圖2可見的是，陽螺紋區(qū)和陰螺紋區(qū)的牙頂和牙底平行于螺紋連接部的軸線10。這有利于加工。如上所述，原則上是在陽承載牙側(cè)30與陰承載牙側(cè)40之間進(jìn)行接觸，并且也對(duì)于陽插入牙側(cè)31和陰插入牙側(cè)41進(jìn)行接觸。與之相反，可以在陽螺紋牙頂和陰螺紋牙底之間設(shè)置間隙(h)；類似地，可以在陽螺紋牙底與陰螺紋牙頂之間設(shè)置間隙(h)，以便于裝配期間的進(jìn)展并且避免任何磨損風(fēng)險(xiǎn)。有利且從圖1可見的是，通過靠近陽元件的終端面7的兩個(gè)密封區(qū)5、6設(shè)置了針對(duì)管狀連接部的內(nèi)部以及外部介質(zhì)的流體密封。已知泥巴在壓力下在鉆柱內(nèi)移動(dòng)到井的底部，以便保證正確操作鉆頭，并且將碎屑提升到表面。在特定的鉆探條件或連接部工作條件下，可能會(huì)出現(xiàn)加壓氣體。從而由抵接表面提供到該處的密封不再得到確保。因此，必須保證與兩個(gè)部件之間的連接部處的高壓對(duì)應(yīng)的更大程度的密封。為此，在其它類型的連接部(如由申請(qǐng)人在目錄n° 940中描述的VAM ToP連接部)中，已知的是在連接部的陽端部上螺紋區(qū)之外提供用于配合與連接部的陰端部上設(shè)置的密封表面以徑向緊固配合的密封表面。密封區(qū)5可以具有徑向朝外彎的穹形表面，該穹形表面的直徑朝向終端面7減小。 該穹形表面的半徑優(yōu)選地在30到IOOmm的范圍內(nèi)。穹形表面的半徑太大(> 150mm)，將導(dǎo)致與錐-錐接觸等同的缺點(diǎn)。該穹形表面的半徑太小(< 30mm)，將導(dǎo)致不足的接觸寬度。面對(duì)該穹形表面，陰端部2具有徑向朝內(nèi)彎的錐形表面，該錐形表面的直徑也在陽元件的終端面7的方向上減小。錐形表面的峰值半角的正切在0. 025到0. 075的范圍內(nèi)，即錐度在5%到15%的范圍內(nèi)。錐形表面的錐度太小(<5%)，將導(dǎo)致裝配時(shí)的磨損風(fēng)險(xiǎn)，錐度太大(> 15% )，則必需非常嚴(yán)格的加工公差。發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，與兩個(gè)錐形表面之間的接觸區(qū)(在接觸區(qū)的端部具有兩個(gè)窄的有效接觸區(qū))相反，這種錐形表面與穹形表面之間的接觸區(qū)可以產(chǎn)生高效的軸向接觸寬度和接觸壓力沿有效接觸區(qū)的基本半橢圓分布。應(yīng)當(dāng)指出，陽端部和陰端部的密封區(qū)5和6可以被設(shè)置為靠近陰端部的終端面8。
根據(jù)本發(fā)明的接觸區(qū)幾何形狀意味著不管所連接的元件的軸向定位如何因加工公差變化，都可以保持良好的有效接觸寬度，該有效接觸區(qū)沿穹形表面的穹頂樞轉(zhuǎn)，保持了拋物線型的局部接觸壓力分布。因此，在操作中，S卩，當(dāng)螺紋連接部在彎曲狀態(tài)下操作時(shí)，本發(fā)明的基本優(yōu)點(diǎn)是，牙側(cè)輪廓經(jīng)由倒角連接到相鄰的螺紋牙頂和牙底，使得所述倒角減小了牙側(cè)的腳部處的應(yīng)力集中系數(shù)，由此改進(jìn)了連接部的疲勞特性。本發(fā)明還具有以下優(yōu)點(diǎn)牙側(cè)輪廓沒有角點(diǎn)，這也減小了在施加很高的Hertz應(yīng)力的這些區(qū)域處的應(yīng)力集中系數(shù)。這種類型的輪廓在裝配部件期間還提供了優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樗鼈兿拗屏四p的風(fēng)險(xiǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于螺紋連接部的管狀部件，該管狀部件在其一個(gè)端部(1 ；2)處具有根據(jù)該螺紋端部是陽型還是陰型而形成在其外周面或內(nèi)周面上的螺紋區(qū)(3 ；4)，所述端部(1 ；2)結(jié)束于終端面(7 ；8)，所述螺紋區(qū)(3 ；4)在至少一部分上具有螺紋(32 ；42)，當(dāng)沿通過所述管狀部件的軸線的縱向截面觀看時(shí)，所述螺紋包括螺紋牙頂(35，45)、螺紋牙底(36，46)、承載牙側(cè)(30，40)、插入牙側(cè)(32，42)，所述螺紋牙頂(35，45)的寬度在所述終端面(7,8)的方向上減小，而所述螺紋牙底(36，46)的寬度增大，其特征在于，當(dāng)沿著通過所述管狀部件的軸線(10)的縱向截面觀看時(shí)，所述承載牙側(cè)(30 ；40)和/或所述插入牙側(cè)(31 ；41)的輪廓具有設(shè)置有曲變點(diǎn)(I)的連續(xù)曲線(34)作為中央部分，所述輪廓靠近所述螺紋牙頂凸出而靠近所述螺紋牙底凹入。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，所述牙側(cè)的輪廓是由兩條相切的圓弧形成的連續(xù)曲線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，所述牙側(cè)的輪廓在其一個(gè)遠(yuǎn)側(cè)部處包括分別通過曲率半徑(r)連接到螺紋牙頂(35，45)、連接到螺紋牙底 (36，46)的線段(33)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，所述線段(33)與分別通過所述螺紋牙頂(35)、螺紋牙底(36)的軸線形成在30到60度范圍內(nèi)的角(α)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，所述角(α)大致等于45度。
6.根據(jù)權(quán)利要求3到5中任一項(xiàng)所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，將所述輪廓分別連接到所述螺紋牙頂(35，45)、所述螺紋牙底(36，46)的曲率半徑(r)在0. 5 到2. 5mm的范圍內(nèi)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，所述曲率半徑(r) 大致等于1mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求3到7中任一項(xiàng)所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，所述螺紋區(qū)(3 ；4)具有錐形母線(20)，該錐形母線與所述管狀部件的軸線(10)形成角(β)， 使得給定螺紋(32 ；42)的插入牙側(cè)的徑向高度(hSF)大于所述螺紋的承載牙側(cè)的徑向高度 (hLF)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，所述線段(33)的徑向高度(hft)在所述插入牙側(cè)的徑向高度與所述承載牙側(cè)的徑向高度(hj之差的50% 到100%的范圍內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，所述線段(3 的徑向高度(hft)等于所述插入牙側(cè)的徑向高度(hSF)與所述承載牙側(cè)的徑向高度(hLF)之差。
11.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的用于螺紋連接部的管狀部件，其特征在于，所述螺紋牙頂和所述螺紋牙底平行于所述管狀部件的軸線(10)。
12.一種包括第一管狀部件和第二管狀部件的螺紋連接部，所述第一管狀部件和所述第二管狀部件中的每一個(gè)都設(shè)有相應(yīng)的陽端部(1)和陰端部O)，所述陽端部(1)在其外周面上包括至少一個(gè)螺紋區(qū)(3)并且結(jié)束于終端面(7)，所述陰端部(2)在其內(nèi)周面上包括至少一個(gè)螺紋區(qū)(4)并且結(jié)束于終端面(8)，所述陽螺紋區(qū)(3)具有能夠與所述陰螺紋區(qū)(4)的對(duì)應(yīng)部分以自鎖緊固配合的至少一部分，其特征在于，所述第一管狀部件和所述第二管狀部件是根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的管狀部件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的螺紋連接部，其特征在于，在所述陽螺紋區(qū)(3)的牙的牙頂與所述陰螺紋區(qū)的牙底之間設(shè)有間隙(h)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或權(quán)利要求13所述的螺紋連接部，其特征在于，所述陽端部(1) 和所述陰端部( 均分別包括在所述螺紋區(qū)(3，4)的部分在自鎖裝配后配合時(shí)能夠以緊密接觸配合到一起的密封表面(5，6)。
15.根據(jù)權(quán)利要求12到14中任一項(xiàng)所述的螺紋連接部，其特征在于，所述螺紋連接部是鉆探部件的螺紋連接部。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于螺紋連接部的管狀部件，該管狀部件在其一個(gè)端部(1；2)處具有根據(jù)該螺紋端部是陽型還是陰型而形成在其外周面或內(nèi)周面上的螺紋區(qū)(3；4)，所述端部(1；2)結(jié)束于終端面(7；8)，所述螺紋區(qū)(3；4)在至少一部分上具有螺紋(32；42)，當(dāng)沿通過所述管狀部件的軸線的縱向截面觀看時(shí)，所述螺紋(32；42)包括螺紋牙頂(35)、螺紋牙底(36)、承載牙側(cè)(30，40)、插入牙側(cè)(32，42)，所述螺紋牙頂(35)的寬度在所述終端面(7，8)的方向上減小，而所述螺紋牙底(36)的寬度增大，其特征在于，當(dāng)沿著通過所述管狀部件的軸線(10)的縱向截面觀看時(shí)，所述承載牙側(cè)(30；40)和/或所述插入牙側(cè)(32；42)的輪廓具有設(shè)置有曲變點(diǎn)(I)的連續(xù)曲線(34)作為中央部分，所述輪廓在所述螺紋牙頂處凸出而在所述螺紋牙底處凹入。本發(fā)明還涉及螺紋連接部。
文檔編號(hào)E21B17/042GK102395747SQ201080016782
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2010年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者E·韋爾熱, O·卡龍, S·格朗熱 申請(qǐng)人:住友金屬工業(yè)株式會(huì)社, 瓦盧萊克曼內(nèi)斯曼油氣法國公司