抗卡住的钻柱组件的制作方法_2

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的每个的前端包括垂直于主体延伸的平面表面。一方面,母螺纹前端的平面表面可沿母螺纹的整个宽度和整个深度延伸。类似地,另一方面,公螺纹的前端的平面表面可沿公螺纹的整个宽度和整个深度延伸。
[0022]除上述之外,一种在钻柱中制造接头而不会卡住或错扣的方法的一方面涉及将第一钻柱组件的销接端插入第二钻柱组件的套接端。该方法还涉及相对于第二钻柱组件旋转第一钻柱组件;从而使第一钻柱组件的销接端处的公螺纹的平面前端抵接第二钻柱组件的套接端处的母螺纹的平面前端。公螺纹的平面前端相对于第一钻柱组件的中心轴线以锐角定向。类似地,母螺纹的平面前端相对于第二钻柱组件的中心轴线以锐角定向。此外,该方法涉及使公螺纹的平面前端抵靠并沿母螺纹的平面前端滑动,以将公螺纹引导入母螺纹圈之间的间隙中。
[0023]本发明的示例性方面的附加特征和优点将在以下描述中阐明,且部分地通过描述而显而易见,或可通过这种示例性方面的实践获知。可借助于所附权利要求中具体指出的方式和组合来实现和获得这种方面的特征和优点。这些和其它特征将通过以下描述和所附权利要求变得更加完整清楚,或可通过如在下文中阐明的这种示例性方面的实践获知。
[0024]附图简述
[0025]为了描述可获得本发明的上述和其它优点和特征的方式,将参考附图中所图示的本发明的具体实施方案来更详细地描述以上简述的本发明。应注意,附图未按比例绘制,且为了说明的目的,在所有附图中通常以相同的附图标记表示结构或功能相似的元件。应理解,这些附图仅描述本发明的典型实施方案,因此不应被理解为限制本发明的范围,本发明将通过使用附图以附加特征和细节进行描述和解释,其中:
[0026]图1图示了根据本发明的一个或多个方面的钻柱组件的公端的侧视图和另一个钻柱组件的母端的剖面图,每个钻柱组件均具有带有前端的螺纹;
[0027]图2图示了根据本发明的一个或多个方面的钻柱组件的公端的侧视图和另一个钻柱组件的母端的剖面图,每个钻柱组件均具有带有前端的螺纹;
[0028]图3图示了根据本发明的一个或多个方面的具有钻柱组件的分解钻柱的侧视图,其中钻柱组件具有前端;以及
[0029]图4图示了根据本发明的一个或多个方面的包括具有前端的钻柱组件的钻井系统的示意图。
【具体实施方式】
[0030]通过参考以下详细描述、实例、附图和权利要求以及之前和以下的描述,可更容易地理解本发明。然而,在公开和描述本装置、系统和/或方法之前,应理解,除非另有说明,否则本发明不限于所公开的特定装置、系统和/或方法,因为这些当然可以变化。还应理解,本文使用的术语仅仅是为了描述特定方面的目的,而非旨在限制。
[0031]以下对本发明的描述以当前已知的最佳实施方案提供对本发明的教导。为此,相关领域的技术人员将认识且理解,可对本文描述的本发明的各个方面进行许多改变,同时仍能获得本发明的有益结果。还将明显的是,本发明的一些所希望的益处可通过选择本发明的一些特征而不利用其它特征来获得。因此,本领域的技术人员将认识到,对本发明的许多修改和调适均为可能的且在某些情况下甚至是所期望的,并且属于本发明的一部分。因此,提供以下描述是为了说明本发明的原理的目的,而非限制本发明。
[0032]本发明的方面涉及有效且高效地形成螺纹接头的钻井组件、工具和系统。例如,本发明的一个或多个方面包括抗卡住和错扣的钻柱组件。这种钻柱组件可减少或消除由卡住和错扣所致的螺纹损坏。具体而言,一个或多个方面包括具有螺纹的钻柱组件,螺纹带有前端或螺纹头,所述前端或螺纹头相对于钻柱组件的中心轴线以锐角定向。此外或替代地,螺纹的前端可提供至全螺纹深度和/或宽度的陡然转变。
[0033]现在将参考附图描述本发明的一个或多个方面的各个方面。应理解,附图是对一个或多个方面的图解和示意性图示,并非限制本公开。此外,虽然按被视为对一个或多个方面有作用的比例提供了各个附图,但是没有必要按比例绘制所有预期方面的附图。因此,附图表示示例性比例,但不应从附图得出关于任何所需比例的推论。
[0034]如全文所用,除非上下文中另外明确指出,否则单数形式“一”、“一个”和“该”也包括复数对象。因此,例如提到“圈”时,除非上下文中另外明确指出,否则其可包括两个或更多个这种圈。
[0035]在文中,范围可表示为从“约”一个特定值和/或至“约”另一个特定值。当表示这种范围时,另一方面包括从一个特定值和/或至另一个特定值。类似地,当通过使用先行词〃约〃将值表示为近似值时,应理解特定值形成另一方面。应进一步理解,每个范围的端点相对于另一端点以及独立于另一端点都是有意义的。
[0036]如文中所用,术语“可选择的”或“可选择地”是指随后描述的事件或环境可发生或可不发生,且本说明书包括所述事件或环境发生的情况和不发生的情况。
[0037]在以下描述中,提出了许多特定细节,以便提供对本发明的透彻理解。然而,对于本领域技术人员而言,将显而易见的是没有这些特定细节也可实现本公开。在其它情况下,未详细描述螺纹规格、螺纹制造、用于连接螺纹组件的现场设备等众多周知的方面,以避免不必要地使所公开方面的各方面变得模糊。
[0038]现在参考图1和图2,其图示了螺纹钻柱组件的可选方面。下文特别详细地描述了可在接合螺纹钻柱组件的同时避免或减低错扣或卡住的风险。如图1所示,第一钻柱组件102可包括主体103和公连接件或销接端104。第二钻柱组件106可包括主体107和母连接件或套接端108。第一钻柱组件106的销接端104可被构造为连接至第二钻柱组件106的套接端108。
[0039]在一个或多个方面,每个钻柱组件102、106可包括具有延伸通过其的中心轴线126的中空主体,如图1和图2所示。在替代方面,一个或多个钻柱组件102、106可包括实心主体(诸如,冲击钻杆或钻头)或部分中空的主体。
[0040]销接端104可包括公螺纹110 (即,从销接端104的外表面径向向外突出的螺纹)。另一方面,套接端108可包括母螺纹112 (即,从套接端108的内表面径向向内突出的螺纹)。公螺纹110和母螺纹112可具有大体上对应的特征(例如,导程、螺距、每英寸螺纹、螺纹头数、中径等)。在一个或多个方面,公螺纹110和母螺纹112包括直螺纹,在替代方面,公螺纹110和母螺纹112成锥形。因此,虽然公螺纹110和母螺纹112可具有对应特征,但是螺纹110、112没必要沿其整个长度都是均匀的。事实上,公螺纹110可具有与母螺纹112的特征对应的特征,尽管这些特征沿销接端104或套接端108各自的长度变化。
[0041]在一个或多个方面,公螺纹110和母螺纹112可包括与在美国专利号5,788,401中描述的特征相同或相似的特征,所述专利的全部内容以引用的方式并入本文。例如,在一个或多个方面,公螺纹110和母螺纹112可包括单头、螺旋成锥形的螺纹。公螺纹110和母螺纹112可具有截头圆锥形牙顶和牙底,其中锥度为约0.75度至1.6度。公螺纹110和母螺纹112的螺距可为约2.5至4.5个螺纹/英寸。
[0042]公螺纹110和母螺纹112还可具有相对于垂直于钻柱中心轴线的约7.5度至15度的负压牙侧角以及角度为至少45度的非承载牙侧,以在联接甚至是过载情况下帮助保持接头,并且促进接头上紧。此外,套接端和销接端可具有锥度约为5度至10度的肩部。此夕卜,销接牙顶可与套接牙底过盈配合,而套接牙顶与套接牙底径向隔开以提供刚性接头,同时为碎肩和加压润滑剂留出空间。根据本文的公开内容,应理解以上描述仅是公螺纹110和母螺纹112的一种构造。在替代方面,公螺纹110和母螺纹112的构造可与以上描述不同。
[0043]如图1和图2所示,螺纹110、112被图示为具有大体上为矩形的螺纹牙型。这种螺纹牙型仅是可使用的一种可能的螺纹牙型。然而,符合本文公开内容的螺纹可具有其它螺纹牙型。举例来说,螺纹牙型可包括方形、三角形、梯形或其它形状。
[0044]在一个或多个方面,销接端104和/或套接端108可包括直螺纹或锥形螺纹。举例来说,套接端108包括锥形螺纹112。由于母螺纹112成锥形,因此处于或接近套接端108的尾缘120的螺纹112的尺寸可大于公螺纹110的尺寸,并且母螺纹112可成锥形以减小至与公螺纹110的尺寸更相似的尺寸。
[0045]公螺纹110可在紧邻销接端104的前缘114处开始。例如,图1和图2图示了公螺纹110可从销接端104的前缘114偏离一定距离(示为具有直线距离116)。偏离距离116可根据需要变化,并且可基于钻柱组件102的尺寸、螺纹110的构造或其它因素而具体地不同。在至少一个方面,偏离距离116是公螺纹110的宽度118的约一半至约两倍。替代地,偏离距离116可更大或更小。例如,在一个或多个方面,偏离距离116为零,使得公螺纹110从销接端104的前缘
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