專利名稱：用于保護(hù)螺紋管狀部件的器件及設(shè)置有該器件的管狀部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)在操作碳?xì)浠衔锞ɑ虻責(zé)峋〞r(shí)使用的包括有螺 紋的管狀部件的端部的器件。本發(fā)明還涉及為其螺紋端部設(shè)置有保護(hù)器件的管狀部件。
背景技術(shù)：
這種管狀部件可例如由長(zhǎng)管或連結(jié)件組成，長(zhǎng)管或連結(jié)件在一端包括內(nèi)螺紋，旨 在與設(shè)置有外螺紋的其它管的端部連接。所述管狀部件特別用于制造用于碳?xì)浠衔锞ɑ蚶绲責(zé)峋ǖ认嗨凭ǖ?密封的套管管串(casing string)或輸送管管串(tubing string)。更具體地，本發(fā)明涉及對(duì)作為“可擴(kuò)張”而已知的管狀部件的螺紋端的保護(hù)。術(shù)語(yǔ) “可擴(kuò)張管狀部件”是指一旦安裝到井穴中后直徑經(jīng)歷15% 25%程度的擴(kuò)張的管狀部件。 擴(kuò)張操作是通過(guò)將心軸以與期望管串達(dá)到的內(nèi)徑相對(duì)應(yīng)的外徑穿過(guò)管串而對(duì)管串進(jìn)行的 塑性變形。擴(kuò)張操作主要是在套管管串被堵塞或需加強(qiáng)時(shí)對(duì)套管管串進(jìn)行的、以及在需要 增加井穴產(chǎn)量時(shí)對(duì)輸送管管串進(jìn)行的。擴(kuò)張操作的主要困難在于形成管串的管狀部件之間的連接處。管狀部件設(shè)置有通 過(guò)補(bǔ)償物(makeup)連接在一起的互補(bǔ)的內(nèi)/外螺紋端部。然而，螺紋端部由于薄而成為極 其關(guān)鍵的區(qū)域。此外，當(dāng)這些端部受到?jīng)_擊或受到引起撞擊、劃傷或微裂紋的摩擦?xí)r，使管 狀部件塑性變形的擴(kuò)張操作可能導(dǎo)致裂紋傳播直到螺紋端部。該現(xiàn)象是一個(gè)特殊問(wèn)題，因 為該缺陷可能導(dǎo)致管串在連接處破裂或較輕地導(dǎo)致連接的密封損失。為了克服該問(wèn)題，因此有必要在生產(chǎn)線上、在所有運(yùn)輸階段、或在現(xiàn)場(chǎng)操作所述管 狀部件時(shí)，保護(hù)管狀部件的螺紋端部免受沖擊。當(dāng)參考現(xiàn)有技術(shù)后，發(fā)現(xiàn)已提出的各種解決方案大致包括在管狀部件的端部螺紋 結(jié)合一個(gè)適于覆蓋管狀部件的端部的外表面的保護(hù)器件。關(guān)于保護(hù)管狀部件免受沖擊的規(guī) 格在API (美國(guó)石油協(xié)會(huì))標(biāo)準(zhǔn)卷5CT的附錄I中有定義。例如，文獻(xiàn)US-6564875描述了一種既在內(nèi)螺紋處又在端部的外表面保護(hù)部件端 部的器件。更具體地，圖1示出了由適于覆蓋端部135的外表面的管狀環(huán)120和適當(dāng)擰入 管狀部件的承口端(female end)中的保護(hù)端110構(gòu)成的保護(hù)器件。安裝后，承口端、環(huán)和 保護(hù)端彼此聯(lián)結(jié)并固定。保護(hù)端穩(wěn)固地?cái)Q入承口端中，夾持管狀環(huán)的卡圈132。然而，所述器件具有以下缺點(diǎn)在運(yùn)輸或處理管狀部件期間，所述部件因此保護(hù)器 件的環(huán)被導(dǎo)致滾動(dòng)。然后環(huán)使保護(hù)端旋轉(zhuǎn)，基于旋轉(zhuǎn)方向，可能使保護(hù)端從保護(hù)器件松脫。在其它現(xiàn)有技術(shù)中，一種保護(hù)器被用于由通過(guò)螺絲組裝的兩個(gè)部分組成的可擴(kuò)張 連接器，第一部分?jǐn)Q入連接部?jī)?nèi)，而第二部分圍繞連接部的端部。然而，當(dāng)該保護(hù)器承受沖 擊時(shí)，螺絲穿過(guò)塑料保護(hù)器，而撞擊連接部。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是在不冒損壞管狀部件的風(fēng)險(xiǎn)的情況下，克服保護(hù)器件發(fā)生松脫的問(wèn)題。本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)管狀部件的端部的器件，所述端部包括第一螺紋區(qū)域， 所述器件包括保護(hù)端和環(huán)，保護(hù)端設(shè)置有適于與管狀部件的第一螺紋區(qū)域協(xié)作的第二螺紋 區(qū)域，而環(huán)適于覆蓋管狀部件的端部的外表面的一部分，其特征在于，環(huán)與保護(hù)端聯(lián)結(jié)，以 使環(huán)(120)獨(dú)立于保護(hù)端(110)繞自身自由轉(zhuǎn)動(dòng)。根據(jù)某些特性，管狀部件包括第一內(nèi)螺紋區(qū)域，保護(hù)端包括適于與第一內(nèi)螺紋區(qū) 域協(xié)作的第二外螺紋區(qū)域。根據(jù)其它特性，保護(hù)端和環(huán)被閂鎖(latched)。根據(jù)其它特性，閂鎖由形成于保護(hù) 端中的槽和固定在環(huán)上的至少一個(gè)銷構(gòu)成。根據(jù)一優(yōu)選實(shí)施例，閂鎖由形成于保護(hù)端中的槽和包括彼此等距的三個(gè)銷的環(huán)構(gòu) 成。根據(jù)其它特性，環(huán)的外表面包括沿靠近環(huán)的旋轉(zhuǎn)軸的方向延伸的溝。根據(jù)其它特性，環(huán)和保護(hù)端由合成的沖擊吸收材料形成。根據(jù)其它特性，環(huán)和保護(hù)端由高密度聚乙烯形成。根據(jù)其它特性，所述器件包括用于強(qiáng)化保護(hù)端的工具。本發(fā)明還涉及由設(shè)置有被根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的器件保護(hù)的端部的管狀部件構(gòu)成 的組件。根據(jù)某些特性，環(huán)沿所述端部的外表面延伸大于或等于內(nèi)螺紋區(qū)域的一半長(zhǎng)度的距離。根據(jù)其它特性，在環(huán)與所述端部的外表面之間設(shè)置有至少為2mm的間隙。根據(jù)其它特性，管狀部件是從可擴(kuò)張?zhí)坠?、可擴(kuò)張輸送管、和可擴(kuò)張連結(jié)件中選出 的部件。本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和特性將從以下給出的非限制性示例的詳細(xì)描述以及不但用 于使本發(fā)明更好理解而且在必要時(shí)還有助于限定本發(fā)明的附圖中變得清楚明了。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的用于保護(hù)具有內(nèi)螺紋的管狀部件的端部的 保護(hù)器件的部分縱截面圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施方式的由與包括內(nèi)螺紋的管狀部件螺紋結(jié)合的保 護(hù)器件構(gòu)成的組件的部分縱截面圖。
具體實(shí)施例方式圖1示出了具有大致呈圓筒形狀的保護(hù)端110以及環(huán)120的保護(hù)器件100的部分 縱截面圖。保護(hù)端110和環(huán)120聯(lián)結(jié)成使得其中一個(gè)在沒(méi)有另一個(gè)時(shí)無(wú)法位移。然而，環(huán) 120能夠獨(dú)立于保護(hù)端110繞本身轉(zhuǎn)動(dòng)。在本發(fā)明的該實(shí)施方式中，保護(hù)器件旨在保護(hù)包括有內(nèi)螺紋的管狀部件的端部的 外表面的一部分。圖1中未示出所述管狀部件。保護(hù)端110的外螺紋區(qū)域112的尺寸形成 為與管狀部件的內(nèi)螺紋區(qū)域螺紋結(jié)合。術(shù)語(yǔ)“螺紋區(qū)域”是指屬于管狀部件的周緣表面且 包括螺紋的任意區(qū)域，所述螺紋可能是連續(xù)的、間斷的、規(guī)則的、不規(guī)則的、等等。通常，管狀部件包括滿足API標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)格的螺紋區(qū)域。仍然根據(jù)本發(fā)明，環(huán)120的直徑選擇成圍繞管 狀部件的端部。有利地，保護(hù)端110和環(huán)120通過(guò)閂鎖固定手段聯(lián)結(jié)起來(lái)。這種附接方法具有快 速且便宜地組裝保護(hù)端和環(huán)的優(yōu)點(diǎn)。有利地，閂鎖由形成在保護(hù)端110中的槽111和固定在環(huán)120上的至少一個(gè)銷121 構(gòu)成，銷121的尺寸形成為以可動(dòng)方式閂鎖到槽111中。相互協(xié)作的槽111和銷121構(gòu)成 易于制造的元件。請(qǐng)注意，在圖中未示出的變型中，也可在環(huán)中形成槽，而在保護(hù)端上固定銷。優(yōu)選地，環(huán)設(shè)置有以等距方式分布的三個(gè)銷121，以增強(qiáng)環(huán)120與保護(hù)端110的聯(lián)結(jié)。有利地，環(huán)120的外表面122包括沿靠近環(huán)120的旋轉(zhuǎn)軸的方向延伸的溝(flute， 圖中未示出)。因此，當(dāng)多個(gè)層疊的管狀部件一起被顛動(dòng)時(shí)，保護(hù)器件削弱沖擊，尤其是通過(guò) 因溝的存在而在它們發(fā)生接觸時(shí)傳送它們的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。有利地，包括環(huán)120和保護(hù)端110的器件由沖擊吸收材料構(gòu)成。有利地，環(huán)120和保護(hù)端110由能吸收沖擊并且能通過(guò)模制輕松生產(chǎn)零件的高密 度聚乙烯形成。當(dāng)然，也能選擇其它材料，例如從苯乙烯塑料族(聚苯乙烯、ABS等)或從聚烯烴 塑料(高密度聚乙烯、聚丙烯等)中選擇。有利地，所述器件包括適于強(qiáng)化保護(hù)端110的工具(means) 300。該工具可例如由 與保護(hù)端的處于待加強(qiáng)位置的周緣相匹配的一片片狀金屬組成。圖2示出了由設(shè)置有內(nèi)螺紋區(qū)域201的管狀部件的端部200和根據(jù)本發(fā)明的保護(hù) 器件100構(gòu)成的組件，其中保護(hù)端110包括擰入位于管狀部件的端部200的內(nèi)螺紋區(qū)域201 中的外螺紋區(qū)域112。部分覆蓋管狀部件的端部200的外表面的環(huán)120與保護(hù)端110聯(lián)結(jié)、 并且能夠繞保護(hù)端110自由旋轉(zhuǎn)。有利地，保護(hù)器件優(yōu)選包括上述特性。更確切地說(shuō)，環(huán)120閂鎖到保護(hù)端110上， 閂鎖是通過(guò)形成于保護(hù)端Iio中的槽111和固定于環(huán)120上的至少三個(gè)銷來(lái)進(jìn)行的。相似 地，保護(hù)端和環(huán)由高密度聚乙烯模制而成。相似地，環(huán)包括縱向延伸的溝(圖2中未示出)。有利地，環(huán)從管狀部件的端部200起延伸至少等于內(nèi)螺紋區(qū)域的一半長(zhǎng)度的距 離。例如，對(duì)于131mm的螺紋長(zhǎng)度(threading length)，環(huán)120必須具有65. 5mm的長(zhǎng)度。 因此，構(gòu)成特別脆弱區(qū)域的最小厚度為3. 65mm的端部200得到了保護(hù)。有利地，在環(huán)120與端部200的外表面之間設(shè)置至少2mm的間隙，以使環(huán)在管狀部 件彼此發(fā)生接觸時(shí)不能摩擦所述外表面。管狀部件可以是操作碳?xì)浠衔锞ɑ虻責(zé)峋〞r(shí)使用的套管(casing tube)、 輸送管(tubing tube)或連結(jié)件(coupling)，并且還可預(yù)期經(jīng)歷直徑擴(kuò)張。當(dāng)然，本發(fā)明也可應(yīng)用于在操作碳?xì)浠衔锞ɑ虻責(zé)峋〞r(shí)使用且端部薄的管 狀部件。術(shù)語(yǔ)“薄”是指毫米級(jí)的厚度。因此，當(dāng)多個(gè)層疊的管狀部件在它們的端部發(fā)生接觸時(shí)，是環(huán)而不是保護(hù)端發(fā)生 接觸，因此防止了保護(hù)端發(fā)生松脫。本發(fā)明也可應(yīng)用于保護(hù)設(shè)置有外螺紋區(qū)域的管狀部件的端部。在該情況下，圖中未示出，管狀部件的端部的外表面具有供保護(hù)端擰入的螺紋區(qū)域。然后，環(huán)安裝在保護(hù)端上 自由旋轉(zhuǎn)，并覆蓋保護(hù)端的的一部分和端部的外表面。 因此，當(dāng)多個(gè)層疊的管狀部件在它們的端部發(fā)生接觸時(shí)，是環(huán)而不是保護(hù)端發(fā)生 接觸，從而防止了保護(hù)端發(fā)生松脫。
權(quán)利要求
1.一種用于保護(hù)管狀部件的端部(200)的器件(100)，所述端部(200)包括第一螺紋 區(qū)域(201)，所述器件(100)包括保護(hù)端(110)和環(huán)(120)，保護(hù)端(110)設(shè)置有適于與管狀 部件的第一螺紋區(qū)域(201)協(xié)作的第二螺紋區(qū)域(112)，而環(huán)(120)適于覆蓋管狀部件的端 部(200)的外表面的一部分，其特征在于，環(huán)(120)在安裝到所述器件上前與保護(hù)端(110) 聯(lián)結(jié)，以使環(huán)(120)能獨(dú)立于保護(hù)端(110)繞自身自由轉(zhuǎn)動(dòng)。
2.如權(quán)利要求1所述的器件(100)，其特征在于，保護(hù)端(110)的螺紋區(qū)域(112)是外 螺紋區(qū)域，而管狀部件的螺紋區(qū)域(201)是內(nèi)螺紋區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1或2所述的器件(100)，其特征在于，保護(hù)端(110)和環(huán)(120)被閂鎖。
4.如權(quán)利要求3所述的器件(100)，其特征在于，閂鎖由形成于保護(hù)端(110)中的槽 (111)和固定于環(huán)(120)上的至少一個(gè)銷(121)構(gòu)成。
5.如權(quán)利要求4所述的器件(100)，其特征在于，閂鎖由形成于保護(hù)端(110)中的槽 (111)和彼此等距的三個(gè)銷(121)構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的器件(100)，其特征在于，環(huán)(120)的外表面(122) 包括沿靠近環(huán)(120)的旋轉(zhuǎn)軸的方向延伸的溝。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的器件(100)，其特征在于，環(huán)(120)和保護(hù)端(110) 由合成的沖擊吸收材料形成。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的器件(100)，其特征在于，它主要由高密度聚乙烯 制成。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的器件(100)，其特征在于，所述器件包括適于強(qiáng)化 保護(hù)端(110)的工具(300)。
10.一種由設(shè)置有端部(200)的管狀部件構(gòu)成的組件，所述端部(200)被如權(quán)利要求 1 9中任一項(xiàng)所述的器件保護(hù)。
11.如權(quán)利要求10所述的組件，其特征在于，環(huán)(120)沿所述端部(200)的外表面延伸 大于或等于內(nèi)螺紋區(qū)域(201)的一半長(zhǎng)度的距離。
12.如權(quán)利要求10或11所述的組件，其特征在于，在環(huán)(120)與所述端部(200)的外 表面之間設(shè)置有至少為2mm的間隙(203)。
13.如權(quán)利要求10 12中任一項(xiàng)所述的組件，其特征在于，管狀部件是從可擴(kuò)張?zhí)坠堋?可擴(kuò)張輸送管和可擴(kuò)張連結(jié)件中選出的部件。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于保護(hù)管狀部件的端部(200)的器件(100)，所述端部(200)包括第一螺紋區(qū)域(201)，所述器件(100)包括保護(hù)端(110)和環(huán)(120)，保護(hù)端(110)設(shè)置有適于與管狀部件的第一螺紋區(qū)域(201)協(xié)作的第二螺紋區(qū)域(112)，而環(huán)(120)適于覆蓋管狀部件的端部(200)的外表面的一部分，其特征在于，環(huán)(120)與保護(hù)端(110)聯(lián)結(jié)，以使環(huán)(120)獨(dú)立于保護(hù)端(110)繞自身自由轉(zhuǎn)動(dòng)。適用于鉆探和操作碳?xì)浠衔锞ㄋ褂玫牟考?，特別是可擴(kuò)張部件。
文檔編號(hào)F16L57/00GK102112794SQ200980130376
公開(kāi)日2011年6月29日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月5日
發(fā)明者戴維·昂蒂維羅斯卡莫納, 阿圖爾·德迪戈雷耶斯 申請(qǐng)人:法國(guó)瓦羅里克.曼尼斯曼油汽公司