专利名称：用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的制作方法
技术领域：
本发明通常涉及油气勘探，尤其涉及形成和修理井身套以便于油 气勘探。
背景技术：
在石油勘探期间，井身一般在地下岩层内横截为多个区域。然后，
在井身内通过径向扩展和塑性变形管状部件而形成井身套，这些管状 部件通过螺纹连接相互结合。径向扩展和塑性变形由螺纹连接相互结 合的管状部件的现存方法并不总是可靠的或能产生令人满意的结果。 特别地，在径向扩展过程中，该螺纹连接可能被破坏。
本发明意欲克服现有过程中用于径向扩展和塑性变形由螺纹连接 相互结合的管状部件的一个或多个局限。
发明内容
根据本发明的一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管状 部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的螺纹端部分插 入具有内凸缘的管状套筒的一端；将第二管状部件的螺纹端部分插入 管状套筒的另一端；在管状套筒内螺纹结合第一和第二管状部件的螺 纹端部分；并且移动一扩展设备穿过第一和第二管状部件的内部，以 便径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的部分；其中第 一管状部件和第二管状部件被径向扩展和塑性变形的部分的内径是相 等的。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的螺纹端部分 插入管状套筒的一端；将该管状套筒一端连接到该第一管状部件一端 上；将第二管状部件的螺纹端部分插入管状套筒的另一端；在管状套 筒内螺纹结合第一和第二管状部件的螺纹端部分；将管状套筒另一端 连接到该第二管状部件的螺纹端部分上；并且移动一扩展设备穿过第 一和第二管状部件的内部，以便径向扩展和塑性变形第一管状部件和
第二管状部件的部分；其中第一管状部件和第二管状部件被径向扩展 和塑性变形的部分的内径是相等的。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将具有外凸缘的管状套筒的一 端插入第一管状部件一端直到该外凸缘紧靠该第一管状部件一端为 止，将管状套筒的另一端插入第二管状部件一端，在管状套筒内螺纹 结合第一和第二管状部件的端部，直到第一和第二管状部件的两端都 紧靠管状套筒的外凸缘为止，并且移动一扩展设备穿过第一和第二管 状部件的内部。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件一端插入具有 内凸缘的管状套筒的一端并紧靠该内凸缘；将第二管状部件一端插入 管状套筒的另一端并紧靠该内凸缘；将第一和第二管状部件的端部连 接到该管状套筒上；并且移动一扩展设备穿过第一和第二管状部件的 内部，以便径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的端部； 其中第一管状部件和第二管状部件被径向扩展和塑性变形的端部的内 径是相等的。
根据本发明的另一方面提供一种装置，其包括含有螺纹端部分的 第一管状部件；含有螺纹端部分的第二管状部件；以及管状套筒，其 接收、叠盖并连接到第一和第二管状部件的螺纹端部分；其中第一管 状部件的螺纹端部分螺纹连接到第二管状部件的螺纹端部分；其中第 一管状部件和第二管状部件的部分被径向扩展和塑性变形；并且其中 第一管状部件和第二管状部件的被径向扩展和塑性变形部分的无螺纹 部分的内径是相等的。
根据本发明的另一方面提供一种装置，其包括含有螺纹端的第一 管状部件；含有螺纹端的第二管状部件；以及管状套筒，其被接收在 第一和第二管状部件的螺纹端内，并与之叠盖的连接到第一和第二管
状部件的螺纹端；其中第一管状部件的螺纹端螺纹连接到第二管状部 件的螺纹端；并且其中第一管状部件和第二管状部件的螺纹端被径向 扩展和塑性变形。
根据本发明的另一方面提供一种装置，其包括第一管状部件；第 二管状部件；以及管状套筒，其接收、叠盖并连接到第一和第二管状 部件的螺纹端；其中第一和第二管状部件的端部处于圆周压力中，管 状套筒处于圆周张力中；其中第一管状部件和第二管状部件的端部被 径向扩展和塑性变形；并且其中第一管状部件和第二管状部件的被径 向扩展和塑性变形的端部的内径是相等的。
根据本发明的另一方面提供一种装置，其包括含有螺纹端部分的 第一管状部件；含有螺纹端部分的第二管状部件；管状套筒，其接收、 叠盖并连接到第一和第二管状部件的螺纹端部分； 一个或多个第一弹
性锁紧件，用于将第一管状部件连接到管状套筒；以及一个或多个第 二弹性锁紧件，用于将第二管状部件连接到管状套筒；其中第一和第 二管状部件的螺纹端部分处于圆周压力中，管状套筒处于圆周张力中； 其中第一管状部件和第二管状部件的螺纹端部分被径向扩展和塑性变 形；并且其中第一管状部件和第二管状部件的被径向扩展和塑性变形 的部分的内径是相等的。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的螺纹端部分 插入具有内凸缘的管状套筒的一端；将第二管状部件的螺纹端部分插 入管状套筒的另一端；在管状套筒内螺纹结合第一和第二管状部件的 螺纹端部分；并且移动一扩展设备穿过第一和第二管状部件的内部， 以便径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的部分；其中 第一管状部件的无螺纹部分和第二管状部件的无螺纹部分的至少一个 的内径等于管状套筒的内凸缘的内径。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的螺纹端部分 插入具有内凸缘的管状套筒的一端；将第二管状部件的螺纹端部分插 入管状套筒的另一端；在管状套筒内螺纹结合第一和第二管状部件的 螺纹端部分；并且移动一扩展设备穿过第一和第二管状部件的内部， 以便径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的部分；其中， 在径向扩展和塑性变形之后，第一管状部件的无螺纹部分和第二管状 部件的无螺纹部分的至少一个的内径等于管状套筒的内凸缘的内径。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的螺纹端部分 插入具有内凸缘的管状套筒的一端；将第二管状部件的螺纹端部分插 入管状套筒的另一端；在管状套筒内螺纹结合第一和第二管状部件的 螺纹端部分；并且移动一扩展设备穿过第一和第二管状部件的内部， 以便径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的部分；其中 第一管状部件的一部分紧靠在管状套筒的内凸缘的一个端面；以及其 中第二管状部件的一部分紧靠在管状套筒的内凸缘的另一个端面。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的螺纹端部分 插入管状套筒的一端；将该管状套筒一端连接到该第一管状部件的螺
纹端部分；将第二管状部件的螺纹端部分插入管状套筒的另一端；在 管状套筒内螺纹结合第一和第二管状部件的螺纹端部分；将管状套筒
的另一端连接到该第二管状部件的螺纹端部分；并且移动一扩展设备 穿过第一和第二管状部件的内部，以便径向扩展和塑性变形第一管状 部件和第二管状部件的部分；其中第一管状部件的无螺纹部分和第二 管状部件的无螺纹部分的至少一个的内径等于管状套筒的内凸缘的内 径。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的螺纹端部分 插入管状套筒的一端；将该管状套筒一端连接到该第一管状部件的螺 纹端部分；将第二管状部件的螺纹端部分插入管状套筒的另一端；在 管状套筒内螺纹结合第一和第二管状部件的螺纹端部分；将管状套筒 的另一端连接到该第二管状部件的螺纹端部分；并且移动一扩展设备 穿过第一和第二管状部件的内部，以便径向扩展和塑性变形第一管状 部件和第二管状部件的部分；其中，在径向扩展和塑性变形之后，第 一管状部件的无螺纹部分和第二管状部件的无螺纹部分的至少一个的 内径等于管状套筒的内凸缘的内径。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的螺纹端部分 插入管状套筒的一端；将该管状套筒一端连接到该第一管状部件的螺 纹端部分；将第二管状部件的螺纹端部分插入管状套筒的另一端；在 管状套筒内螺纹结合第一和第二管状部件的螺纹端部分；将管状套筒 的另一端连接到该第二管状部件的螺纹端部分；并且移动一扩展设备 穿过第一和第二管状部件的内部，以便径向扩展和塑性变形第一管状 部件和第二管状部件的部分；其中第一管状部件的一部分紧靠在管状 套筒的内凸缘的一个端面；以及其中第二管状部件的一部分紧靠在管 状套筒的内凸缘的另一个端面。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的一端插入具
有内凸缘的管状套筒的一端并紧靠该内凸缘；将第二管状部件的一端 插入管状套筒的另一端并紧靠该内凸缘；将第一和第二管状部件的端 部连接到该管状套筒上；并且移动一扩展设备穿过第一和第二管状部 件的内部，以便径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的 端部；其中第一管状部件的无螺纹部分和第二管状部件的无螺纹部分 的至少一个的内径等于管状套筒的内凸缘的内径。
根据本发明的另一方面，提供了一种径向扩展和塑性变形第一管 状部件和第二管状部件的方法，其包括将第一管状部件的一端插入具 有内凸缘的管状套筒的一端并紧靠该内凸缘；将第二管状部件的一端 插入管状套筒的另一端并紧靠该内凸缘；将第一和第二管状部件的端 部连接到该管状套筒上；并且移动一扩展设备穿过第一和第二管状部 件的内部，以便径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的 端部；其中，在径向扩展和塑性变形之后，第一管状部件的无螺纹部 分和第二管状部件的无螺纹部分的至少一个的内径等于管状套筒的内 凸缘的内径。
根据本发明的另一方面提供一种装置，其包括含有螺纹端部分的 第一管状部件；含有螺纹端部分的第二管状部件；以及管状套筒，其 接收、叠盖并连接到第一和第二管状部件的螺纹端部分；其中第一管 状部件的螺纹端部分螺纹连接到第二管状部件的螺纹端部分；其中第 一管状部件和第二管状部件的部分被径向扩展和塑性变形；并且其中 第一管状部件的无螺纹部分和第二管状部件的无螺纹部分的至少一个 的内径等于管状套筒的内凸缘的内径。
根据本发明的另一方面提供一种装置，其包括含有螺纹端部分的 第一管状部件；含有螺纹端部分的第二管状部件；以及管状套筒，其 接收、叠盖并连接到第一和第二管状部件的螺纹端部分；其中第一管 状部件的螺纹端部分螺纹连接到第二管状部件的螺纹端部分；其中第 一管状部件和第二管状部件的部分被径向扩展和塑性变形；其中第一 管状部件的一部分紧靠在管状套筒的内凸缘的一个端面；以及其中第 二管状部件的一部分紧靠在管状套筒的内凸缘的另一个端面。
根据本发明的另一方面提供一种装置，其包括含有螺纹端部分的 第一管状部件；含有螺纹端部分的第二管状部件；以及管状套筒，其
接收、叠盖并连接到第一和第二管状部件的螺纹端部分；其中第一管
状部件的螺纹端部分螺纹连接到第二管状部件的螺纹端部分；其中第
一管状部件的无螺纹部分和第二管状部件的无螺纹部分的至少一个的 内径等于管状套筒的内凸缘的内径。
根据本发明的另一方面提供一种装置，其包括含有螺纹端的第一 管状部件；含有螺纹端的第二管状部件；以及管状套筒，其被接收在 第一和第二管状部件的螺纹端内，并与之叠盖的连接到第一和第二管 状部件的螺纹端；其中第一管状部件和第二管状部件的螺纹端被径向 扩展和塑性变形。
根据本发明的另一方面提供一种装置，其包括含有螺纹端的第一管状 部件；含有螺纹端的第二管状部件；以及管状套筒，其被接收在第一 和第二管状部件的螺纹端内，并与之叠盖的连接到第一和第二管状部 件的螺纹端；其中第一管状部件的螺纹端螺纹连接到第二管状部件的 螺纹端。
图la是在一端部具有内螺纹连接的第一管状部件的局部截面图； 图lb是局部截面图，其示出了在图la的第一管状部件的端部上 安装管状套筒；
图lc是局部截面图，其示出了在第二管状部件端部将外螺纹结合 到在图lb的第一管状部件端部的内螺纹连接上；
图ld是局部截面图，其示出了图1 c的第一管状部件一部分的径 向扩展和塑性变形；
图le是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图ld的 管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图2a是局部截面图，其示出了在端部具有内螺纹连接的第一管状 部件一部分的、由第一管状部件端部支撑的管状套筒可选实施例的、 以及具有结合到第一管状部件内螺纹部分上的外螺纹部分的第二管状 部件的径向扩展和塑性变形；
图2b是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图2a的 管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图3a是局部截面图，其示出了在端部具有内螺纹连接的第一管状 部件一部分的、由第一管状部件端部支撑的管状套筒可选实施例的、
以及具有结合到第一管状部件内螺纹部分上的外螺纹部分的第二管状
部件的径向扩展和塑性变形；
图3b是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图3a的 管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图4a是局部截面图，其示出了在端部具有内螺纹连接的第一管状 部件一部分的、由第一管状部件端部支撑的具有外密封元件的管状套 筒可选实施例的、以及具有结合到第一管状部件内螺纹部分上的外螺 纹部分的第二管状部件的径向扩展和塑性变形；
图4b是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图4a的 管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图5a是局部截面图，其示出了在端部具有内螺纹连接的第一管状 部件一部分的、由第一管状部件端部支撑的管状套筒可选实施例的、 以及具有结合到第一管状部件内螺纹部分的外螺纹部分的第二管状部 件的径向扩展和塑性变形；
图5b是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图5a的 管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图6a是管状套筒可选实施例的局部截面图6b是管状套筒可选实施例的局部截面图6c是管状套筒可选实施例的局部截面图6d是管状套筒可选实施例的局部截面图7a是在端部具有内螺纹连接的第一管状部件的局部截面图7b是局部截面图，其示出了在图7a的第一管状部件端部上安 装管状套筒的可选实施例；
图7c是局部截面图，其示出了在第二管状部件端部将外螺纹结合 到在图7b的第一管状部件端部的内螺纹连接上；
图7d是局部截面图，其示出了图7c的第一管状部件一部分的径 向扩展和塑性变形；
图7e是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图7d的 管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图8a是在一端部具有内螺纹连接的第一管状部件的局部截面图8b是局部截面图，其示出了在图8a第一管状部件端部上安装 管状套筒的可选实施例；
图8c是局部截面图，其示出了将图8b管状套筒结合到第一管状 部件端部；
图8d是局部截面图，其示出了在第二管状部件端部将外螺纹结合 到在图8b的第一管状部件端部的内螺纹连接上；
图8e是局部截面图，其示出了将图8d管状套筒结合到第二管状 部件的端部；
图8f是局部截面图，其示出了图8e的第一管状部件一部分的径向 扩展和塑性变形；
图8g是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图8f管状 套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图9a是在一端部具有内螺纹连接的第一管状部件的局部截面图％是局部截面图，其示出了在图9a的第一管状部件端部上安 装管状套筒的可选实施例；
图9c是局部截面图，其示出了在第二管状部件端部将外螺纹结合 到在图9b的第一管状部件端部的内螺纹连接上；
图9d是局部截面图，其示出了图9c的第一管状部件一部分的径 向扩展和塑性变形；
图9e是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图9d的 管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图10a是在一端部具有内螺纹连接的第一管状部件的局部截面图10b是局部截面图，其示出了在图10a第一管状部件端部上安 装管状套筒的可选实施例；
图10c是局部截面图，其示出了在第二管状部件端部将外螺纹结 合到在图10b的第一管状部件端部的内螺纹连接上；
图10d是局部截面图，其示出了图10c的第一管状部件一部分的 径向扩展和塑性变形；
图10e是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图10d
的管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图lla是在一端部具有内螺纹连接的第一管状部件的局部截面图llb是局部截面图，其示出了在图lla的第一管状部件端部上安 装管状套筒的可选实施例；
图lie是局部截面图，其示出了在第二管状部件端部将外螺纹结
合到在图lib的第一管状部件端部的内螺纹连接上；
图lld是局部截面图，其示出了图llc的第一管状部件一部分的径 向扩展和塑性变形；
图lie是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图lid 的管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图12a是在一端部具有内螺纹连接的第一管状部件的局部截面图12b是局部截面图，其示出了在图12a的第一管状部件端部上 安装管状套筒的可选实施例；
图12c是局部截面图，其示出了在第二管状部件端部将外螺纹结 合到在图12b的第一管状部件端部的内螺纹连接上；
图12d是局部截面图，其示出了图12c的第一管状部件一部分的 径向扩展和塑性变形；
图12e是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图12d 的管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图13a是局部截面图，其示出了将可选实施例的管状套筒端部结 合到第一管状部件的端部；
图13b是局部截面图，其示出了将第二管状部件端部结合到图13a 的管状套筒另一端部；
图13c是局部截面图，其示出了图13b的第一管状部件一部分的 径向扩展和塑性变形；
图13d是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图13c 的管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图14a是第一管状部件端部的局部截面图14b是局部截面图，其示出了将可选实施例的管状套筒的端部 结合到图14a的第一管状部件的端部；
图14c是局部截面图，其示出了将第二管状部件的端部结合到图 14b的管状套筒另一端部；
图14d是局部截面图，其示出了图14c的第一管状部件一部分的 径向扩展和塑性变形；
图14e是局部截面图，其示出了在第一和第二管状部件与图14d
的管状套筒之间螺纹连接的继续的径向扩展和塑性变形；
图15是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例
的示图16是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图17是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图18是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图19是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图20是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图21是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图22是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图23是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图24是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图25是用于可扩展衬管吊架螺纹连接的保护套筒的示范性实施例 的示图。
具体实施例方式
参照图la，第一管状部件10在端部14包括内螺纹连接12。如图 lb所示，管状套筒16的第一端安装在第一管状部件10的端部14上并 接收该端部14，该管状套筒16包括内凸缘18和位于相反端的锥形部 分20和22。在示范性实施例中，第一管状部件10的端部14紧靠管状 套筒16的内凸缘18的一侧，并且管状套筒的内凸缘的内径基本上等
于或大于第一管状部件端部的内螺纹连接12的最大内径。如图lc所 示，然后，具有环形槽30的第二管状部件28的端部26的外螺纹连接 24定位在管状套筒16内，并且螺纹连接到第一管状部件10的端部14 的内螺纹连接12上。在示范性实施例中，管状套筒16的内凸缘18与 第二管状部件28的端部26的环形槽30相配合并在该环形槽30内被 接收。从而，管状套筒16结合并围绕第一和第二管状部件10和28的 夕卜表面。
在示范性实施例中，第一管状部件10的端部14的内螺纹连接12 是一种套管连接，并且第二管状部件28的端部26的外螺纹连接24是 一种销连接。在示范性实施例中，管状套筒16内径至少大约比第一和 第二管状部件10和28的外径大0.020"。以此方式，在螺纹结合第一 和第二管状部件10和28期间，第一和第二管状部件内部的流体材料 可以从该管状部件排出。
在示范性实施例中，如图ld和le所示，第一和第二管状部件10 和28以及管状套筒16可以定位于另一结构32内，例如，井身，并且 例如，通过移动扩展锥体34穿过第一和第二管状部件的内部，径向扩 展和塑性变形。管状套筒16的锥形部分20和22使得第一和第二管状 部件便于插入和移动进入结构32，并穿过结构32，扩展锥体34移动 穿过第一和第二管状部件10和28内部，可以是自上而下或自下而上。
在示范性实施例中，在第一和第二管状部件10和28的径向扩展 和塑性变形期间，管状套筒16也径向扩展和塑性变形。在示范性实施 例中，因此，该管状套筒16可以保持在圆周张力中，并且第一和第二 管状部件10和28的端部14和26可以保持在圆周压力中。
在几个示范性实施例中，第一和第二管状部件10和28径向扩展 和塑性变形，这种径向扩展和塑性变形按照传统方式使用扩展锥体32， 和/或使用下列公开的一个或多个方法和装置中的一个或多个(1)美 国专利申请号no. 09/454， 139，代理人号no. 25791.03.02,提交于1999
年12月3日，(2)美国专利申请号no.09/510，913，代理人号no. 25792. 7.02，提交于2000年2月23日，(3)美国专利申请号no. 09/502， 350， 代理人号no. 25791. 8.02，提交于2000年2月10日，(4)美国专利申 请号no. 09/440， 338，代理人号no. 25791. 9.02，提交于1999年11月 15日，(5)美国专利申请号no.09/523;460;代理人号no. 25791. 11.02; 提交于2000年3月10日；(6)美国专利申请号no. 09/512， 895，代 理人号no.25791. 12. 02,提交于2000年2月24日，(7)美国专利申 请号no. 09/511， 941，代理人号no. 25791. 16. 02，提交于2000年2月 24曰，(8)美国专利申请号no.09/588，946，代理人号no. 25791. 17.02, 提交于2000年6月7日，(9)美国专利申请号no. 09/559， 122，代理 人号no. 25791. 23. 02，提交于2000年4月26日，(10)PCT专利申请 号no.PCT/US00/18635，代理人号no. 25791. 25. 02，提交于2000年7 月9日，(11)美国临时专利申请号no. 60/162， 671，代理人号no. 25791.27，提交于1999年11月1日，(12)美国临时专利申请号no. 60/154， 047，代理人号no.25791.29，提交于1999年9月16日，(13) 美国临时专利申请号no. 60/159， 082，代理人号no. 25791. 34，提交于 1999年10月12日，(14)美国临时专利申请号no. 60/159， 039，代理 人号no. 25791. 36，提交于1999年10月12日，(15)美国临时专利申 请号no. 60/159， 033，代理人号no. 25791. 37，提交于1999年10月 12日，(16)美国临时专利申请号no. 60/212， 359,代理人号no. 25791. 38，提交于2000年6月19日，(17)美国临时专利申请号no. 60/165， 228，代理人号no. 25791. 39，提交于1999年11月12日，(18)美国 临时专利申请号no. 60/221， 443，代理人号no. 25791. 45,提交于2000 年7月28日，(19)美国临时专利申请号no. 60/221， 645，代理人号 no. 25791. 46，提交于2000年7月28日，(20)美国临时专利申请号 no. 60/233， 638，代理人号no. 25791. 47，提交于2000年9月18日， (21)美国临时专利申请号no. 60/237， 334，代理人号no. 25791. 48， 提交于2000年10月2日，(22)美国临时专利申请号no. 60/270， 007, 代理人号no. 25791.50，提交于2001年2月20日，(23)美国临时专 利申请号no. 60/262， 434，代理人号no. 25791. 51 ，提交于2001年1 月17日，(24)美国临时专利申请号no.60/259，486，代理人号no. 25791. 52，提交于2001年1月3日，(25)美国临时专利申请号no. 60/303, 740，代理人号no. 25791.61，提交于2001年7月6日，(26)美国临 时专利申请号no. 60/313， 453，代理人号no. 25791. 59，提交于2001
年8月20日，(27)美国临时专利申请号no. 60/317， 985，代理人号 no. 25791. 67，提交于2001年9月6日，(28)美国临时专利申请号no. 60/3318， 386，代理人号no. 25791. 67. 02，提交于2001年9月10曰， (29)美国实用新型专利申请号no. 09/969， 922，代理人号no. 25791. 69，提交于2001年10月3日，(30)美国实用新型专利申请号no. 10/016， 467，代理人号no.25791.70，提交于2001年12月10日，以 及(31)美国临时专利申请号no. 60/343， 674，代理人号no. 25791. 68， 提交于2001年12月27日，它们公开的内容在此引入作为参考。
在几个可替换的实施例中，通过使用其他用于径向扩展和塑性变 形管状部件的传统方法，例如，内施压和/或辊扩展设备，第一和第二 管状部件10和28被径向扩展和塑性变形。在示范性实施例中，该辊 扩展设备为商业可见的辊扩展设备，其可以从Weatherford International 得到，和/或如美国6,457,532 B 1中所公开的，其所公开的内容在此引 入作为参考。
在下面过程中使用管状套筒16带来了许多明显的好处(a)将第 一管状部件10结合到第二管状部件28， (b)将第一和第二管状部件安 置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管状部件。 例如，在结构32内处理和插入管状部件期间，该管状套筒16保护第一 和第二管状部件10和28的端部14和26的外表面。按照这样的方式， 阻止了对第一和第二管状部件10和28端部14和26的外表面的破坏， 该破坏会导致在随后径向扩展操作期间会引起严重失败的应力集中。 而且，该管状套筒16提供使得第二管状部件28便于插入和螺纹结合 到第一管状部件10的对准引导。按照这样的方式，可以避免将会破坏 第一和第二管状部件10和28的螺纹连接12和24的未对准。另外， 在第二管状部件相对于第一管状部件旋转期间，在第一和第二管状部 件的螺纹结合期间，该管状套筒16提供第一和第二管状部件螺纹连接 到何种程度的指示。例如，如果该管状套筒16可以被轻易地旋转，这 说明，第一和第二管状部件10和28没有完全螺纹连接和没有与管状 套筒的内凸缘18密切接触。而且，在第一和第二管状部件10和28径
向扩展和塑性变形期间，该管状套筒16可以阻止裂纹扩展。按照这样的 方式，失败类型例如，第一和第二管状部件端部14和26的纵向裂缝
可以被严格限制或完全消除。另外，在完成第一和第二管状部件io和
28的径向扩展和塑性变形之后，该管状套筒16可以在管状套筒的内表
面与第一和第二管状部件的端部14和26的外表面之间提供不渗液的
金属对金属的密封。按照这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第
二管状部件10和28的螺纹连接12和24进入到第一和第二管状部件 与结构32之间的环形内。而且，因为下面的第一和第二管状部件10 和28的径向扩展和塑性变形，管状套筒16可以保持在圆周张力中， 并且第一和第二管状部件10和28的端部14和26可以保持在圆周压 力中，轴向负荷和/或扭矩负载可以通过管状套筒传送。
参照图2a和2b，在可选实施例中，具有内凸缘112和锥形部分114 的管状套筒110与第一和第二管状部件10和28相结合。特别地，管 状套筒110接收并与第一管状部件10的端部14相配合，并且管状套 筒的内凸缘112在靠近第一管状部件端部的第二管状部件28的环形槽 30内被接收。按照这样的方式，该管状套筒110结合到第一和第二管 状部件10和28的端部14和26上，并且该管状套筒覆盖第一管状部 件10的端部14。
在示范性实施例中，第一和第二管状部件10和28以及管状套筒 110可以置于结构32内，并且例如通过移动扩展锥体34，穿过第一和 第二管状部件的内部，被径向扩展和塑性变形。在示范性实施例中， 随着第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形，该管状套 筒110可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管状部件10和28的 端部14和26可以保持在圆周压力中。
在下面过程中使用管状套筒110带来了许多明显的好处(a)将 第一管状部件10结合到第二管状部件28， (b)将第一和第二管状部件 安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管状部 件。例如，在结构32内处理和插入管状部件期间，该管状套筒110保护 第一管状部件10的端部14的外表面。按照这样的方式，阻止了对第 一管状部件10的端部14的外表面的破坏，该破坏会导致在随后径向 扩展操作期间会引起严重失败的应力集中。另外，在第二管状部件相 对于第一管状部件旋转期间，在第一和第二管状部件的螺纹结合期间， 该管状套筒110提供第一和第二管状部件螺纹连接到何种程度的指示。
例如，如果该管状套筒110可以被轻易地旋转，这说明，第一和第二
管状部件10和28没有完全螺纹连接和没有与管状套筒的内凸缘112 密切接触。而且，在第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性 变形期间，该管状套筒110可以阻止裂纹扩展。按照这样的方式，失败 类型例如，第一和第二管状部件的端部14和26的纵向裂缝可以被严 格限制或完全消除。另外，在完成第一和第二管状部件10和28的径 向扩展和塑性变形之后，该管状套筒110可以在管状套筒的内表面与 第一管状部件的端部14的外表面之间提供不渗液的金属对金属的密 封。按照这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第二管状部件10和 28的螺纹连接12和24进入到第一和第二管状部件与结构32之间的环 形内。而且，因为下面的第一和第二管状部件10和28的径向扩展和 塑性变形，管状套筒110可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管 状部件10和28的端部14和26可以保持在圆周压力中，轴向负荷和/ 或扭矩负载可以通过管状套筒传送。
参照图3a和3b，在可选实施例中，具有内凸缘212、在相反端的 锥形部分214和216以及位于内凸缘相反侧的环形密封件218和220 的管状套筒210，与第一和第二管状部件10和28相结合。特别地，管 状套筒210接收并与第一和第二管状部件10和28的端部14和26相 配合，并且管状套筒的内凸缘212在靠近第一管状部件端部的第二管 状部件28的环形槽30内被接收。而且，管状套筒210的密封件218 和220结合并且液体地密封管状套筒与第一和第二管状部件10和28 的端部14和26之间的界面。按照这样的方式，该管状套筒210结合 到第一和第二管状部件10和28的端部14和26上，并且该管状套筒 覆盖第一和第二管状部件10和28的端部14和26。
在示范性实施例中，第一和第二管状部件10和28以及管状套筒 210可以置于结构32内，并且例如通过移动扩展锥体34，穿过第一和 第二管状部件内部，被径向扩展和塑性变形。在示范性实施例中，随 着第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形，该管状套筒 210可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管状部件10和28的端部 14和26可以保持在圆周压力中。
在下面过程中使用管状套筒210带来了许多明显的好处(a)将
第一管状部件10结合到第二管状部件28， (b)将第一和第二管状部件
安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管状部 件。例如，在结构32内处理和插入管状部件期间，该管状套筒210保护 第一和第二管状部件10和28的端部14和26的外表面。按照这样的 方式，阻止了对第一和第二管状部件10和28端部14和26的外表面 的破坏，该破坏会导致在随后径向扩展操作期间会引起严重失败的应 力集中。另外，在第二管状部件相对于第一管状部件旋转期间，在第 一和第二管状部件的螺纹结合期间，该管状套筒210提供第一和第二 管状部件螺纹连接到何种程度的指示。例如，如果该管状套筒210可 以被轻易地旋转，这说明，第一和第二管状部件10和28没有完全螺 纹连接和没有与管状套筒的内凸缘212密切接触。而且，在第一和第 二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形期间,该管状套筒210可以 阻止裂纹扩展。按照这样的方式，失败类型，例如，第一和第二管状 部件10和28的端部14和26的纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。 另外，在完成第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形之 后，该管状套筒210可以在管状套筒的内表面与第一和第二管状部件 的端部14和26的外表面之间提供不渗液的金属对金属的密封。按照 这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第二管状部件10和28的螺 纹连接12和24进入到第一和第二管状部件与结构32之间的环形内。 而且，因为下面的第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变 形，管状套筒210可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管状部件 10和28的端部14和26可以保持在圆周压力中，轴向负荷和/或扭矩 负载可以通过管状套筒传送。
参照图4a和4b，在可选实施例中，具有内凸缘312、在相反端的 锥形部分314和316以及位于管状套筒的外表面上的环形密封件318 的管状套筒310，与第一和第二管状部件10和28相结合。特别地，管 状套筒310接收并与第一和第二管状部件10和28的端部14和26相 配合，并且管状套筒的内凸缘312在靠近第一管状部件端部的第二管 状部件28的环形槽30内被接收。按照这样的方式，该管状套筒310 结合到第一和第二管状部件10和28的端部14和26上，并且该管状 套筒覆盖第一和第二管状部件10和28的端部14和26。
在示范性实施例中，第一和第二管状部件10和28以及管状套筒
310可以置于结构32内，并且例如通过移动扩展锥体34，穿过第一和 第二管状部件内部，被径向扩展和塑性变形。在示范性实施例中，随 着第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形，该管状套筒 310可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管状部件10和28的端部 14和26可以保持在圆周压力中。而且，在示范性实施例中，随着第一 和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形，环形密封件318圆 周地结合结构32的内表面，从而阻止流体材料穿过在管状套筒310和 上述结构之间的环形区。按照这样的方式，管状套筒310可以提供可 扩展的封隔器元件。
在下面过程中使用管状套筒310带来了许多明显的好处(a)将 第一管状部件10结合到第二管状部件28， (b)将第一和第二管状部件 安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管状部 件。例如，在结构32内处理和插入管状部件期间,该管状套筒310保护 第一和第二管状部件10和28的端部14和26的外表面。按照这样的 方式，阻止了对第一和第二管状部件10和28端部14和26的外表面 的破坏，该破坏会导致在随后径向扩展操作期间会引起严重失败的应 力集中。另外，在第二管状部件相对于第一管状部件旋转期间，在第 一和第二管状部件的螺纹结合期间，该管状套筒310提供第一和第二 管状部件螺纹连接到何种程度的指示。例如，如果该管状套筒310可 以被轻易地旋转，这说明，第一和第二管状部件10和28没有完全螺 纹连接和没有与管状套筒的内凸缘312密切接触。而且，在第一和第 二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形期间，该管状套筒310可以 阻止裂纹扩展。按照这样的方式，失败类型，例如，第一和第二管状 部件10和28端部14和26的纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。 另外，在完成第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形之 后，该管状套筒310可以在管状套筒的内表面与第一和第二管状部件 的端部14和26的外表面之间提供不渗液的金属对金属的密封。按照 这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第二管状部件10和28的螺 纹连接12和24进入到第一和第二管状部件与结构32之间的环形内。 而且，因为下面的第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变200710088327.9
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形，管状套筒310可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管状部件
10和28的端部14和26可以保持在圆周压力中，轴向负荷和/或扭矩
负载可以通过管状套筒传送。而且，因为随着第一和第二管状部件10 和28的径向扩展和塑性变形，环形密封件318可以圆周地结合结构32 的内表面，管状套筒310可以提供可扩展的封隔器元件。
参照图5a和5b，在可选实施例中，具有内凸缘412、在相反端的 锥形部分414和416的非金属管状套筒410，与第一和第二管状部件 10和28相结合。特别地，管状套筒410接收并与第一和第二管状部件 10和28的端部14和26相配合，并且管状套筒的内凸缘412在靠近第 一管状部件端部的第二管状部件28的环形槽30内被接收。按照这样 的方式，该管状套筒410结合到第一和第二管状部件10和28的端部 14和26上，并且该管状套筒覆盖第一和第二管状部件10和28的端部 14和26。
在几个示范性实施例中，该管状套筒410可以是塑料的、陶瓷的、 合成橡胶的、复合物和/或脆性材料。
在示范性实施例中，第一和第二管状部件10和28以及管状套筒 410可以置于结构32内，并且例如通过移动扩展锥体34，穿过第一和 第二管状部件内部，被径向扩展和塑性变形。在示范性实施例中，随 着第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形，该管状套筒 410可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管状部件10和28的端部 14和26可以保持在圆周压力中。而且，在示范性实施例中，在第一和 第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形期间，第一和第二管状 部件的管状套筒410可能破坏。
在下面过程中使用管状套筒410带来了许多明显的好处(a)将 第一管状部件10结合到第二管状部件28， (b)将第一和第二管状部件 安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管状部 件。例如，在结构32内处理和插入管状部件期间,该管状套筒410保护 第一和第二管状部件10和28的端部14和26的外表面。按照这样的 方式，阻止了对第一和第二管状部件10和28端部14和26的外表面 的破坏，该破坏会导致在随后径向扩展操作期间会引起严重失败的应 力集中。另外，在第二管状部件相对于第一管状部件旋转期间，在第
一和第二管状部件的螺纹结合期间，该管状套筒410提供第一和第二 管状部件螺纹连接到何种程度的指示。例如，如果该管状套筒410可
以被轻易地旋转，这说明，第一和第二管状部件10和28没有完全螺 纹连接和没有与管状套筒的内凸缘412密切接触。而且，在第一和第 二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形期间,该管状套筒410可以 阻止裂纹扩展。按照这样的方式，失败类型，例如，第一和第二管状 部件10和28端部14和26的纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。 另外，在完成第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变形之 后，该管状套筒410可以在管状套筒的内表面与第一和第二管状部件 的端部14和26的外表面之间提供不渗液的金属对金属的密封。按照 这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第二管状部件10和28的螺 纹连接12和24进入到第一和第二管状部件与结构32之间的环形内。 而且，因为下面的第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑性变 形，管状套筒410可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管状部件 10和28的端部14和26可以保持在圆周压力中，轴向负荷和/或扭矩 负载可以通过管状套筒传送。而且，因为在第一和第二管状部件10和 28的径向扩展和塑性变形期间，第一和第二管状部件的管状套筒410 可能破坏，第一和第二管状部件的最终外径可以更接近地与结构32的 内径相匹配。
参照图6a，在示范性实施例中，管状套筒510包括内凸缘512、 处在相反端的锥形部分514和516，并且限定一个或多个轴向槽518。 在示范性实施例中，在第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑 性变形期间，轴向槽518减小所需的径向扩展力。
参照图6b，在示范性实施例中，管状套筒610包括内凸缘612、 处在相反端的锥形部分614和616，并且限定一个或多个偏置的轴向槽 618。在示范性实施例中，在第一和第二管状部件10和28的径向扩展 和塑性变形期间，轴向槽618减小所需的径向扩展力。
参照图6c，在示范性实施例中，管状套筒710包括内凸缘712、 处在相反端的锥形部分714和716，并且限定一个或多个径向开口 718。 在示范性实施例中，在第一和第二管状部件10和28的径向扩展和塑 性变形期间，径向开口718减小所需的径向扩展力。
参照图6d，在示范性实施例中，管状套筒810包括内凸缘812、
处在相反端的锥形部分814和816，并且限定从管状套筒的端部延伸的 一个或多个轴向槽818。在示范性实施例中，在第一和第二管状部件 10和28的径向扩展和塑性变形期间，轴向槽818减小所需的径向扩展力。
参照图7a，第一管状部件910包括；在端部914的内螺纹连接912 和具有减少的外径的凹部916。如图7b所示，管状套筒918的第一端 安装在第一管状部件910的端部914上，并接收该端部914，该管状套 筒918包括处在相反端的环形密封件920和922、处在一端的锥形部分 924和926、以及处在另一端的锥形部分928和930。在示范性实施例 中，弹性扣环930位于管状套筒918的下端和第一管状部件910的凹 部916之间，以便将管状套筒连接到第一管状部件。在示范性实施例 中，该弹性扣环930是具有齿面的开口环，以便将管状套筒918锁在 原处。
如图7c所示，第二管状套筒938的端部936的外螺纹连接934置 于管状套筒918内并螺纹结合到第一管状部件910的端部914的内螺 纹连接912上，其中该第二管状部件938具有凹部940，该凹部940 具有减小的外径。在示范性实施例中，弹性扣环942位于管状套筒918 的上端和第二管状部件938的凹部940之间，以便将管状套筒连接到 第二管状部件。在示范性实施例中，该弹性扣环942是具有齿面的开 口环，以便将管状套筒918锁在原处。
在示范性实施例中，第一管状部件910的端部914的内螺纹连接 912是一种套管连接，并且第二管状部件938的端部936的外螺纹连接 934是一种销连接。在示范性实施例中，管状套筒918的内径至少大约 比第一和第二管状部件910和938端部914和936的外径大0.020"。 以此方式，在螺纹结合第一和第二管状部件910和938期间，第一和
第二管状部件内部的流体材料可以从该管状部件排出。在示范性实施 例中，如图7d和7e所示，第一和第二管状部件910和938以及管状 套筒918可以定位于另一结构32内，例如，井身，并且例如，通过移 动扩展锥体34穿过的第一和第二管状部件的内部，被径向扩展和塑性 变形。管状套筒918的锥形部分924和928使得第一和第二管状部件
便于插入和移动进入结构32，并穿过结构32,扩展锥体34移动穿过 的第一和第二管状部件910和938内部，可以是自上而下或自下而上。 在示范性实施例中，在第一和第二管状部件910和938的径向扩 展和塑性变形期间，管状套筒918也被径向扩展和塑性变形。在示范 性实施例中，因此，该管状套筒918可以保持在圆周张力中，并且第 一和第二管状部件910和938的端部914和936可以保持在圆周压力 中。
在下面过程中使用管状套筒918带来了许多明显的好处(a)将 第一管状部件910结合到第二管状部件938， (b)将第一和第二管状部 件安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管状 部件。例如，在结构32内处理和插入管状部件期间,该管状套筒918 保护第一和第二管状部件910和938的端部914和936的外表面。按 照这样的方式，阻止了对第一和第二管状部件910和938端部914和 936的外表面的破坏，该破坏会导致在随后径向扩展操作期间会引起严 重失败的应力集中。而且，该管状套筒918提供使得第二管状部件938 便于插入和螺纹结合到第一管状部件910的对准引导。按照这样的方 式，可以避免将会导致破坏第一和第二管状部件910和938的螺纹连 接912和934的未对准。而且，在第一和第二管状部件910和938的 径向扩展和塑性变形期间,该管状套筒918可以阻止裂纹扩展。按照这 样的方式，失败类型，例如，第一和第二管状部件端部914和936的 纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。另外，在完成第一和第二管状 部件910和938的径向扩展和塑性变形之后，该管状套筒918可以在 管状套筒的内表面与第一和第二管状部件的端部914和936的外表面 之间提供不渗液的金属对金属的密封。按照这样的方式，阻止了流体 材料穿过第一和第二管状部件910和938的螺纹连接912和934进入 到第一和第二管状部件与结构32之间的环形内。而且，因为下面的第 一和第二管状部件910和938的径向扩展和塑性变形，管状套筒918 可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管状部件910和938的端部 914和936可以保持在圆周压力中，轴向负荷和/或扭矩负载可以通过 管状套筒传送。另外，该管状套筒918的环形密封件920和922可以 在该管状套筒与第一和第二管状部件910和938的端部914和936之
间提供不透液的密封。
参照图8a，第一管状部件IOIO包括在端部1014的内螺纹连接 1012和具有减少的外径的凹部1016。如图8b所示，管状套筒1018的 第一端安装在第一管状部件1010的端部1014上，并接收该端部1014， 该管状套筒1018包括处在相反端的环形密封件1020和1022、处在一 端的锥形部分1024和1026、以及处在另一端的锥形部分1028和1030。 在示范性实施例中，如图8c所示，然后，该管状套筒1018的端部压 接在第一管状部件1010的凹部1016上，以便将管状套筒连接到第一 管状部件。
如图8d所示，第二管状套筒1036的端部1034的外螺纹连接1032 置于管状套筒1018内并螺纹结合到第一管状部件1010的端部1014的 内螺纹连接1012上，其中该第二管状部件1036具有凹部1038，该凹 部1038具有减小的外部直径。在示范性实施例中，如图8e所示，然 后，管状套筒1018的另一端部压接在第二管状部件1036的凹部1038 上，以便结合管状套筒到第二管状部件。
在示范性实施例中，第一管状部件1010的端部1014的内螺纹连 接1012是一种套管连接，并且第二管状部件1036的端部1034的外螺 纹连接1032是一种销连接。在示范性实施例中，管状套筒1018内径 至少大约比第一和第二管状部件1010和1036的端部1014和1034的 外径大0.020"。以此方式，在螺纹结合第一和第二管状部件1010和1036 期间，第一和第二管状部件内部的流体材料可以从该管状部件排出。
在示范性实施例中，如图8f和8g所示，第一和第二管状部件1010 和1036以及管状套筒1018可以置于另一结构32内，例如，井身，并 且例如通过移动扩展锥体34,穿过第一和第二管状部件的内部，被径 向扩展和塑性变形。扩展锥体34移动穿过的第一和第二管状部件1010 和1036内部，可以是自上而下或自下而上。
在示范性实施例中，在第一和第二管状部件1010和1036的径向 扩展和塑性变形期间，管状套筒1018也被径向扩展和塑性变形。在示 范性实施例中，因此，该管状套筒1018可以保持在圆周张力中，并且 第一和第二管状部件1010和1036的端部1014和1034可以保持在圆 周压力中。
在下面过程中使用管状套筒1018带来了许多明显的好处(a)将 第一管状部件1010结合到第二管状部件1036， (b)将第一和第二管状 部件安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管 状部件。例如，在结构32内处理和插入管状部件期间,该管状套筒1018 保护第一和第二管状部件1010和1036的端部1014和1034的外表面。 按照这样的方式，阻止了对第一和第二管状部件1010和1036端部1014 和1034的外表面的破坏，该破坏会导致在随后径向扩展操作期间会引 起严重失败的应力集中。而且，该管状套筒1018提供使得第二管状部 件1036便于插入和螺纹结合到第一管状部件1010的对准引导。按照 这样的方式，可以避免将会导致对第一和第二管状部件1010和1036 的螺纹连接1012和1032产生破坏的未对准。而且，在第一和第二管 状部件1010和1036的径向扩展和塑性变形期间，该管状套筒1018可以 阻止裂纹扩展。按照这样的方式，失败类型，例如，第一和第二管状 部件端部1014和1034的纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。另外， 在完成第一和第二管状部件1010和1036的径向扩展和塑性变形之后， 该管状套筒1018可以在管状套筒的内表面与第一和第二管状部件的端 部1014和1034的外表面之间提供不渗液的金属对金属的密封。按照 这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第二管状部件1010和1036 的螺纹连接1012和1032进入到第一和第二管状部件与结构32之间的 环形内。而且，因为下面的第一和第二管状部件1010和1036的径向 扩展和塑性变形，管状套筒1018可以保持在圆周张力中，并且第一和 第二管状部件1010和1036的端部1014和1034可以保持在圆周压力 中，轴向负荷和/或扭矩负载可以通过管状套筒传送。另外，该管状套 筒1018的环形密封件1020和1022可以在该管状套筒与第一和第二管 状部件1010和1036的端部1014和1034之间提供不透液的密封。
参照图9a，第一管状部件1110包括在端部1114的内螺纹连接 1112。如图9b所示，管状套筒1116的第一端安装在第一管状部件1110 的端部1114上，并接收该端部1114，该管状套筒1116具有处在相反 端的锥形部分1118和1120。在示范性实施例中，然后，齿状弹性扣环 1122在管状套筒1116端部的下面附着于第一管状部件1110，以便将管 状套筒连接到第一管状部件。
如图9C所示，然后，第二管状套筒1128的端部1126的外螺纹连
接1124置于管状套筒1116内并螺纹结合到第一管状部件1110的端部 1114的内螺纹连接1112上。在示范性实施例中，然后，齿状弹性扣环 1130在管状套筒1116端部的上面附着于第二管状部件1128，以便将管 状套筒连接到第二管状部件。
在示范性实施例中，第一管状部件1110的端部1114的内螺纹连接 1112是一种套管连接，并且第二管状部件1128的端部1126的外螺纹 连接1124是一种销连接。在示范性实施例中，管状套筒1116的内径 至少大约比第一和第二管状部件lllO和1128的端部1114和1126的外 径大0.020"。以此方式，在螺纹结合第一和第二管状部件1110和1128 期间，第一和第二管状部件内部的流体材料可以从该管状部件排出。
在示范性实施例中，如图9d和9e所示，第一和第二管状部件1110 和1128以及管状套筒1116可以置于另一结构32内，例如，井身，并 且例如通过移动扩展锥体34，穿过第一和第二管状部件内部，被径向 扩展和塑性变形。扩展锥体34移动穿过的第一和第二管状部件1110 和1128内部，可以是自上而下或自下而上。
在示范性实施例中，在第一和第二管状部件1110和1128的径向 扩展和塑性变形期间，管状套筒1116也被径向扩展和塑性变形。在示 范性实施例中，因此，该管状套筒1116可以保持在圆周张力中，并且 第一和第二管状部件1110和1128的端部1114和1126可以保持在圆周 压力中。
在下面过程中使用管状套筒1116带来了许多明显的好处(a)将 第一管状部件1110结合到第二管状部件1128， (b)将第一和第二管状 部件安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管 状部件。例如，在结构32内处理和插入管状部件期间,该管状套筒1116 保护第一和第二管状部件1110和1128的端部1114和1126的外表面。 按照这样的方式，阻止了对第一和第二管状部件1110和1128端部1114 和1126的外表面的破坏，该破坏会导致在随后径向扩展操作期间会引
起严重失败的应力集中。而且，该管状套筒1116提供使得第二管状都 件1128便于插入和螺纹结合到第一管状部件1110的对准引导。按照 这样的方式，可以避免将会导致对第一和第二管状部件1110和1128
的螺纹连接1112和1124产生破坏的未对准。而且，在第一和第二管
状部件1110和1128的径向扩展和塑性变形期间，该管状套筒1116可以
阻止裂纹扩展。按照这样的方式，失败类型，例如，第一和第二管状 部件端部1114和1126的纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。另外，
在完成第一和第二管状部件1110和1128的径向扩展和塑性变形之后， 该管状套筒1116可以在管状套筒的内表面与第一和第二管状部件的端 部1114和1126的外表面之间提供不渗液的金属对金属的密封。按照 这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第二管状部件1110和1128 的螺纹连接1112和1124进入到第一和第二管状部件与结构32之间的 环形内。而且，因为下面的第一和第二管状部件1110和1128的径向 扩展和塑性变形，管状套筒1116可以保持在圆周张力中，并且第一和 第二管状部件1110和1128的端部1114和1126可以保持在圆周压力中，
轴向负荷和/或扭矩负载可以通过管状套筒传送。
参照图10a，第一管状部件1210包括在端部1214的内螺纹连接 1212。如图10b所示，管状套筒1216的第一端安装在第一管状部件1210 的端部1214上，并接收该端部1214，该管状套筒1216在一端具有锥 形部分1218和1220，并且在另一端具有锥形部分1222和1224。在示 范性实施例中，然后，弹性橡胶O形圈1226放置在第一管状部件1210 上，并位于管状套筒1216的锥形部分1224以下，以便将管状套筒连 接到第一管状部件上。
如图10c所示，然后，第二管状套筒1232的端部1230的外螺纹 连接1228置于管状套筒1216内并螺纹结合到第一管状部件1210的端 部1214的内螺纹连接1212上。在示范性实施例中，然后，弹性橡胶O 形圈1234放置在第二管状部件1232上，并位于管状套筒1216的锥形 部分1220以下，以便将管状套筒连接到第一管状部件上。
在示范性实施例中，第一管状部件1210的端部1214的内螺纹连 接1212是一种套管连接，并且第二管状部件1232的端部1230的外螺 纹连接1228是一种销连接。在示范性实施例中，管状套筒1216的内 径至少大约比第一和第二管状部件1210和1232端部1214和1230的 外径大0.020"。以此方式，在螺纹结合第一和第二管状部件1210和1232 期间，第一和第二管状部件内部的流体材料可以从该管状部件排出。
在示范性实施例中，如图10d和10e所示，第一和第二管状部件
1210和1232以及管状套筒1216可以置于另一结构32内，例如，井身， 并且例如通过移动扩展锥体34，穿过第一和第二管状部件内部，被径 向扩展和塑性变形。扩展锥体34移动穿过的第一和第二管状部件1210 和1232内部，可以是自上而下或自下而上。
在示范性实施例中，在第一和第二管状部件1210和1232的径向 扩展和塑性变形期间，管状套筒1216也被径向扩展和塑性变形。在示 范性实施例中，因此，该管状套筒1216可以保持在圆周张力中，并且 第一和第二管状部件1210和1232的端部1214和1230可以保持在圆
周压力中。
在下面过程中使用管状套筒1216带来了许多明显的好处(a)将 第一管状部件1210结合到第二管状部件1232， (b)将第一和第二管状 部件安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管 状部件。例如，在结构32内处理和插入管状部件期间,该管状套筒1216 保护第一和第二管状部件1210和1232的端部1214和1230的外表面。 按照这样的方式，阻止了对第一和第二管状部件1210和1232的端部 1214和1230的外表面的破坏，该破坏会导致在随后径向扩展操作期间 会引起严重失败的应力集中。而且，该管状套筒1216提供使得第二管 状部件1232便于插入和螺纹结合到第一管状部件1210的对准引导。 按照这样的方式，可以避免将会导致对第一和第二管状部件1210和 1232的螺纹连接1212和1228产生破坏的未对准。而且，在第一和第 二管状部件1210和1232的径向扩展和塑性变形期间,该管状套筒1216 可以阻止裂纹扩展。按照这样的方式，失败类型，例如，第一和第二 管状部件端部1214和1230的纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。 另外，在完成第一和第二管状部件1210和1232的径向扩展和塑性变 形之后，该管状套筒1216可以在管状套筒的内表面与第一和第二管状 部件的端部1214和1230的外表面之间提供不渗液的金属对金属的密 封。按照这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第二管状部件1210 和1232的螺纹连接1212和1228进入到第一和第二管状部件与结构32 之间的环形内。而且，因为下面的第一和第二管状部件1210和1232 的径向扩展和塑性变形，管状套筒1216可以保持在圆周张力中，并且
第一和第二管状部件1210和1232的端部1214和1230可以保持在圆 周压力中，轴向负荷和/或扭矩负载可以通过管状套筒传送。
参照图lla，第一管状部件1310包括在端部1314的内螺纹连接 1312。如图llb所示，管状套筒1316的第一端安装在第一管状部件1310 的端部1314上，并接收该端部1314，该管状套筒1316具有处在相反 端的锥形部分1318和1320。在示范性实施例中，然后，环形弹性锁紧 件1322在管状套筒1316的底端以下被安置在第一管状部件1310上，
以便将管状套筒连接到第一管状部件。
如图llc所示，然后，第二管状套筒1328的端部1326的外螺纹 连接1324置于管状套筒1316内并螺纹结合到第一管状部件1310的端 部1314的内螺纹连接1312上。在示范性实施例中，然后，环形弹性 锁紧件1330在管状套筒1316顶端以上被安置在第二管状部件1328上，
以便将管状套筒连接到第二管状部件。
在示范性实施例中，第一管状部件1310的端部1314的内螺纹连 接1312是一种套管连接，并且第二管状部件1328的端部1326的外螺 纹连接1324是一种销连接。在示范性实施例中，管状套筒1316的内 径至少大约比第一和第二管状部件1310和1328的端部1314和1326 的外径大0.020"。以此方式，在螺纹结合第一和第二管状部件1310和 1328期间，第一和第二管状部件内部的流体材料可以从该管状部件排 出。
在示范性实施例中，如图lld和lle所示，第一和第二管状部件 1310和1328以及管状套筒1316可以置于另一结构32内，例如，井身， 并且例如通过移动扩展锥体34,穿过第一和第二管状部件内部，被径 向扩展和塑性变形。扩展锥体34移动穿过的第一和第二管状部件1310 和1328内部，可以是自上而下或自下而上。
在示范性实施例中，在第一和第二管状部件1310和1328的径向 扩展和塑性变形期间，管状套筒1316也被径向扩展和塑性变形。在示 范性实施例中，因此，该管状套筒1316可以保持在圆周张力中，并且 第一和第二管状部件1310和1328的端部1314和1326可以保持在圆 周压力中。
在下面过程中使用管状套筒1316带来了许多明显的好处(a)将
第一管状部件1310结合到第二管状部件1328， (b)将第一和第二管状 部件安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管 状部件。例如，在结构32内处理和插入管状部件期间，该管状套筒1316 保护第一和第二管状部件1310和1328的端部1314和1326的外表面。 按照这样的方式，阻止了对第一和第二管状部件1310和1328的端部 1314和1326的外表面的破坏，该破坏会导致在随后径向扩展操作期间 会引起严重失败的应力集中。而且，该管状套筒1316提供使得第二管 状部件1328便于插入和螺纹结合到第一管状部件1310的对准引导。 按照这样的方式，可以避免将会导致对第一和第二管状部件1310和 1328的螺纹连接1312和1324产生破坏的未对准。而且，在第一和第 二管状部件1310和1328的径向扩展和塑性变形期间,该管状套筒1316 可以阻止裂纹扩展。按照这样的方式，失败类型，例如，第一和第二 管状部件端部1314和1326的纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。 另外，在完成第一和第二管状部件1310和1328的径向扩展和塑性变 形之后，该管状套筒1316可以在管状套筒的内表面与第一和第二管状 部件端部1314和1326的外表面之间提供不渗液的金属对金属的密封。 按照这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第二管状部件1310和 1328的螺纹连接1312和1324进入到第一和第二管状部件与结构32 之间的环形内。而且，因为下面的第一和第二管状部件1310和1328 的径向扩展和塑性变形，管状套筒1316可以保持在圆周张力中，并且 第一和第二管状部件1310和1328的端部1314和1326可以保持在圆 周压力中，轴向负荷和/或扭矩负载可以通过管状套筒传送。
参照图12a，第一管状部件1410包括在端部1416的内螺纹连接 1412和环形槽1414。如图12b所示，然后，管状套筒1418的第一端 安装在第一管状部件1410的端部1416内，该管状套筒1418包括外部 凸缘1420和处在相反端的锥形部分1422和1424。在示范性实施例中， 管状套筒1418的外凸缘1420在第一管状部件1410的端部1416的环 形槽1414内被接收并被该环形槽1414支撑。如图12c所示，然后， 第二管状套筒1430的端部1428的外螺纹连接1426围绕管状套筒1418 的第二端放置，并螺纹结合到第一管状部件1410的端部1414的内螺 纹连接1412上。在示范性实施例中，管状套筒1418的外凸缘1420与
第一管状部件1410的端部1414的环形槽1416相配合并在该环形槽 1416内被接收，并且管状套筒的外凸缘通过第二管状部件1430的端部 1428保持在环形槽内。因此，该管状套筒1416结合到第一和第二管状 部件1410和1430的内表面上并由该内表面围绕。
在示范性实施例中，第一管状部件1410的端部1414的内螺纹连 接1412是一种套管连接，并且第二管状部件1430的端部1428的外螺 纹连接1426是一种销连接。在示范性实施例中，管状套筒1418的外 径至少大约比第一和第二管状部件1410和1430的内径大0.020"。以 此方式，在螺纹结合第一和第二管状部件1410和1430期间，第一和
第二管状部件内部的流体材料可以从该管状部件排出。
在示范性实施例中，如图12d和12e所示，第一和第二管状部件 1410和1430以及管状套筒1418可以置于另一结构32内，例如，井身， 并且例如通过移动扩展锥体34,穿过第一和第二管状部件内部，被径 向扩展和塑性变形。管状套筒1418的锥形部分1422和1424使得扩展 锥体34便于移动穿过第一和第二管状部件1410和1430，并且该扩展 锥体34移动穿过第一和第二管状部件1410和1430内部，可以是自上 而下或自下而上。
在示范性实施例中，在第一和第二管状部件1410和1430的径向 扩展和塑性变形期间，管状套筒1418也被径向扩展和塑性变形。在示 范性实施例中，因此，该管状套筒1418可以保持在圆周压力中，并且 第一和第二管状部件1410和1430的端部1414和1428可以保持在圆 周压力中。
在几个可选实施例中，第一和第二管状部件1410和1430通过使 用用于径向扩展和塑性变形管状部件的其他传统方法被径向扩展和塑 性变形，例如，内施压和/或辊扩展设备。
在下面过程中使用管状套筒1418带来了许多明显的好处(a)将 第一管状部件1410结合到第二管状部件1430， (b)将第一和第二管状 部件安置在结构32内，以及(c)径向扩展和塑性变形第一和第二管 状部件。例如，该管状套筒1418提供使得第二管状部件1430便于插 入和螺纹结合到第一管状部件1410的对准引导。按照这样的方式，可 以避免将会对第一和第二管状部件1410和1430的螺纹连接1412和
1426的破坏。另外，在第二管状部件相对于第一管状部件旋转期间， 在第一和第二管状部件的螺纹结合期间，该管状套筒1418提供第一和
第二管状部件螺纹连接到何种程度的指示。例如，如果该管状套筒1418 可以被轻易地旋转，这说明，第一和第二管状部件1410和1430没有 完全螺纹连接和未与管状套筒的内凸缘1420密切接触。而且，在第一 和第二管状部件1410和1430的径向扩展和塑性变形期间，该管状套筒 1418可以阻止裂纹扩展。按照这样的方式，失败类型，例如，第一和 第二管状部件端部1414和1428的纵向裂缝可以被严格限制或完全消 除。另外，在完成第一和第二管状部件1410和1430的径向扩展和塑 性变形之后，该管状套筒1418可以在管状套筒的外表面与第一和第二 管状部件的端部1414和1428的内表面之间提供不渗液的金属对金属 的密封。按照这样的方式，阻止了流体材料穿过第一和第二管状部件 1410和1430的螺纹连接1412和1426进入到第一和第二管状部件与结 构32之间的环形区内。而且，因为下面的第一和第二管状部件1410 和1430的径向扩展和塑性变形，管状套筒1418可以保持在圆周张力 中，并且第一和第二管状部件1410和1430的端部1414和1428可以 保持在圆周张力中，轴向负荷和/或扭矩负载可以通过管状套筒传送。
如图13a所示，第一管状部件1510的一端置入并结合到具有内凸 缘1514的管状套筒1512的一端。在示范性实施例中，第一管状部件 1510紧靠内凸缘1514的一侧。如图13b所示，然后，第二管状部件 1516的一端置入并结合到管状套筒1512的另一端。在示范性实施例 中，第二管状部件1516的一端紧靠内凸缘1514的另一侧。在示范性 实施例中，通过使用加热扩展管状套筒1512，并且随后将第一和第二 管状部件插入扩展后的管状套筒1512内，该管状套筒1512结合到第 一和第二管状部件1510和1516的端部。在冷却该管状套筒1512后， 该管状套筒结合到第一和第二管状部件1510和1516的端部。
在示范性实施例中，如图13c和13d所示，第一和第二管状部件 1510和1516以及管状套筒1512可以置于另一结构32内，例如，井身， 并且例如通过移动扩展锥体34，穿过第一和第二管状部件内部，被径 向扩展和塑性变形。扩展锥体34移动穿过第一和第二管状部件1510 和1516的内部，可以是自上而下或自下而上。 在示范性实施例中，在第一和第二管状部件1510和1516的径向
扩展和塑性变形期间，管状套筒1512也被径向扩展和塑性变形。在示 范性实施例中，因此，该管状套筒1512可以保持在圆周张力中，并且 第一和第二管状部件1510和1516的端部可以保持在圆周压力中。
在下面过程中使用管状套筒1512提供了许多明显的好处(a)将 第一和第二管状部件1510和1516安置在结构32内，以及(b)将第 一和第二管状部件径向扩展和塑性变形。例如，在第一和第二管状部 件1510和1516的径向扩展和塑性变形期间,该管状套筒1512可以阻止 裂纹扩展。按照这样的方式，失败类型，例如，第一和和第二管状部 件1510和1516端部的纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。另外， 在完成第一和第二管状部件1510和1516的径向扩展和塑性变形之后， 该管状套筒1512可以在管状套筒的外表面与第一和第二管状部件端部 的内表面之间提供不渗液的金属对金属的密封。而且，因为，随着第 一和第二管状部件1510和1516的径向扩展和塑性变形，管状套筒1512 可以保持在圆周张力中，并且第一和第二管状部件1510和1516的端 部可以保持在圆周压力中，轴向负荷和/或扭矩负载可以通过管状套筒 传送。
参照图14a，第一管状部件1610包括安装在环形槽1614内的弹性 扣环1612。如图14b所示，然后，第一管状部件1610的一端插入并结 合到管状套筒1616的一端，该管状套筒1616包括内凸缘1618、处 在内凸缘相反侧的环形槽1620和1622，在管状套筒一端的锥形部分 1624和1626，在管状套筒另一端的锥形部分1628和1630。在示范性 实施例中，弹性扣环1612从而至少部分地置于环形槽1614和1620内， 从而将第一管状部件1610结合到管状套筒1616，并且第一管状部件 1610的一端紧靠内凸缘1618的一侧。在将第一管状部件1610结合到 管状套筒1616期间，锥形部分1630使得在第一管状部件插入到管状 套筒期间便于弹性扣环1612的径向压縮。
如图14c所示，第二管状部件1632的一端插入并结合管状套筒 1616的另一端，该第二管状部件1632包括安装在环形槽1636内的弹 性扣环1634。在示范性实施例中，弹性扣环1634从而至少部分地置于 环形槽1636和1622内，从而将第二管状部件1632结合到管状套筒
1616，并且第二管状部件1632的一端紧靠内凸缘1618的另一侧。在 将第二管状部件1632结合到管状套筒1616期间，锥形部分1626使得 在第二管状部件插入到管状套筒期间便于弹性扣环1634的径向压縮。
在示范性实施例中，如图14d和14e所示，第一和第二管状部件 1610和1632以及管状套筒1616可以置于另一结构32内，例如，井身， 并且例如通过移动扩展锥体34穿过第一和第二管状部件内部，被径向 扩展和塑性变形。扩展锥体34移动穿过第一和第二管状部件1610和 1632内部，可以是自上而下或自下而上。
在示范性实施例中，在第一和第二管状部件1610和1632的径向 扩展和塑性变形期间,该管状套筒1616也被径向扩展和塑性变形。在示 范性实施例中，因此，管状套筒1616可以保持在圆周压力中，并且第 一和第二管状部件1610和1632的端部可以保持在圆周压力中。
在下面过程中使用管状套筒1616带来了许多明显的好处(a)将 第一和第二管状部件1610和1632安置结构32中，以及(c)径向扩 展和塑性变形第一和第二管状部件。例如，在结构32内处理和插入管 状部件期间,该管状套筒1616保护第一和第二管状部件1610和1632 端部的外表面。按照这样的方式，阻止了对第一和第二管状部件1610 和1632端部外表面的破坏，该破坏会导致在随后径向扩展操作期间会 引起严重失败的应力集中。而且，在第一和第二管状部件1610和1632 的径向扩展和塑性变形期间,该管状套筒1616可以阻止裂纹扩展。按照 这样的方式，失败类型，例如，第一和第二管状部件1610和1632端 部的纵向裂缝可以被严格限制或完全消除。另外，在完成第一和第二 管状部件1610和1632的径向扩展和塑性变形之后，该管状套筒1616 可以在管状套筒的内表面与第一和第二管状部件端部的外表面之间提 供不渗液的金属对金属的密封。而且，因为随着第一和第二管状部件 1610和1632的径向扩展和塑性变形，管状套筒1616可以保持在圆周 张力中，并且第一和第二管状部件1610和1632的端部可以保持在圆 周压力中，轴向负荷和/或扭矩负载可以通过管状套筒传送。
已经描述了径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的 方法，包括将第一管状部件的螺纹端部分插入具有内凸缘的管状套筒 一端内；将第二管状部件的螺纹端部分插入管状套筒的另一端；在管
状套筒内螺纹结合第一和第二管状部件的螺纹端部分；以及移动扩展 设备穿过第一和第二管状部件的内部，以便径向扩展和塑性变形第一 管状部件和第二管状部件的部分；其中第一管状部件和第二管状部件 被径向扩展和塑性变形的部分的内径是相等的。在示范性实施例中，
管状套筒的内凸缘位于管状套筒的端部之间。在示范性实施例中，管 状套筒的内凸缘位于管状套筒的一端。在示范性实施例中，管状套筒 更进一步包括一个或多个密封件，该密封件用于密封管状套筒和至少 一个管状部件之间的界面。在示范性实施例中，该方法进一步包括将 管状部件放入另一结构中，并且移动扩展锥体穿过第一和第二管状部 件的内部。在示范性实施例中，该方法进一步包括径向扩展该管状套 筒与所述结构相结合。在示范性实施例中，该方法进一步包括密封在 管状套筒和所述另一结构之间的环形区。在示范性实施例中，另一结 构包括井身。在示范性实施例中，另一结构包括井身套。在示范性实 施例中，该管状套筒进一步包括结合到管状套筒外部的密封件。在示 范性实施例中，该管状套筒是金属的。在示范性实施例中，该管状套 筒是非金属的。在示范性实施例中，该管状套筒是塑料的。在示范性 实施例中，该管状套筒是陶瓷的。在示范性实施例中，该方法进一步 包括破坏该管状套筒。在示范性实施例中，该管状套筒包括一个或多 个纵向槽。在示范性实施例中，该管状套筒包括一个或多个径向通道。 在示范性实施例中，第二管状部件的无螺纹部分的内径等于管状套筒 的内凸缘的内径。在示范性实施例中，在径向扩展和塑性变形之后， 第一管状部件的无螺纹部分的内径等于管状套筒的内凸缘的内径。在 示范性实施例中，在径向扩展和塑性变形之后，第二管状部件的无螺 纹部分的内径等于管状套筒的内凸缘的内径。在示范性实施例中，第
一管状部件的一部分紧靠在管状套筒的内凸缘的一个端面；以及第二 管状部件的一部分紧靠在管状套筒的内凸缘的另一个端面。
已经描述了径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的 方法，包括将第一管状部件的螺纹端部分插入管状套筒的一端内；将
该管状套筒的一端结合到第一管状部件的该螺纹端部分；将第二管状 部件的螺纹端部分插入到管状套筒的另一端；在管状套筒内螺纹结合 第一和第二管状部件的螺纹端部分；将管状套筒的另一端连接到第二 管状部件的螺纹端部分上；以及移动扩展设备穿过第一和第二管状部 件的内部，以便径向扩展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的 部分；其中第一管状部件和第二管状部件被径向扩展和塑性变形的部 分的内径是相等的。在示范性实施例中，将管状套筒的端部结合到第
一和第二管状部件的端部包括使用锁紧环将管状套筒的端部结合到第 一和第二管状部件的端部。在示范性实施例中，使用锁紧环，将管状 套筒的端部结合到第一和第二管状部件的端部，包括在管状套筒的端 部与第一和第二管状部件的端部之间楔入锁紧环。在示范性实施例中， 使用锁紧环，将管状套筒的端部结合到第一和第二管状部件的端部， 包括将锁紧环固定到第一和第二管状部件的端部。在示范性实施例中， 锁紧环是弹性的。在示范性实施例中，锁紧环是合成橡胶的。在示范 性实施例中，将管状套筒的端部结合到第一和第二管状部件的端部， 包括将管状套筒的端部压接到第一和第二管状部件的端部上。在示范 性实施例中，该管状套筒进一步包括一个或多个密封件，用于密封在 管状套筒和至少一个管状部件之间的界面。在示范性实施例中，该方 法进一步包括将管状部件放入另一结构中，并且移动扩展锥体穿过第 一和第二管状部件的内部。在示范性实施例中，该方法进一步包括径 向扩展管状套筒与所述结构相结合。在示范性实施例中，该方法进一 步包括密封在管状套筒和所述另一结构之间的环形区。在示范性实施 例中，另一结构是井身。在示范性实施例中，另一结构是井身套。在 示范性实施例中，该管状套筒进一步包括结合到管状套筒外部的密封 件。在示范性实施例中，该管状套筒是金属的。在示范性实施例中， 该管状套筒是非金属的。在示范性实施例中，该管状套筒是塑料的。 在示范性实施例中，该管状套筒是陶瓷的。在示范性实施例中，该方 法进一步包括破坏该管状套筒。在示范性实施例中，该管状套筒包括 一个或多个纵向槽。在示范性实施例中，该管状套筒包括一个或多个 径向通道。
也已经描述了径向扩展和塑性变形第一管状套筒和第二管状套筒 的方法，包括将具有外凸缘的管状套筒的一端插入第一管状部件的一 端直到该外凸缘紧靠第一管状部件的端部，将管状套筒的另一端插入 第二管状部件的一端，在管状套筒内螺纹结合第一和第二管状套筒的
端部，直到第一和第二管状套筒的两端紧靠管状套筒的外凸缘为止， 以及移动扩展锥体穿过第一和第二管状套筒的内部。在示范性实施例 中，管状套筒的外凸缘位于管状套筒的端部之间。在示范性实施例中， 管状套筒的外凸缘位于管状套筒的一端。在示范性实施例中，管状套 筒进一步包括一个或多个密封件，该密封件用于密封在管状套筒和至 少一个管状部件之间的界面。在示范性实施例中，该方法进一步包括 将管状部件放入另一结构中，并且移动扩展锥体穿过第一和第二管状 部件的内部。在示范性实施例中，另一结构包括井身。在示范性实施 例中，另一结构包括井身套。在示范性实施例中，该管状套筒是金属 的。在示范性实施例中，该管状套筒是非金属的。在示范性实施例中， 该管状套筒是塑料的。在示范性实施例中，该管状套筒是陶瓷的。在 示范性实施例中，该方法进一步包括破坏该管状套筒。在示范性实施 例中，该管状套筒包括一个或多个纵向槽。在示范性实施例中，该管 状套筒包括一个或多个径向通道。
也已经描述了径向扩展和塑性变形第一管状套筒和第二管状套筒 的方法，包括将第一管状部件的一端插入具有内凸缘的管状套筒一端 内，并紧靠该内凸缘，将第二管状部件的一端插入管状套筒的另一端， 并紧靠该内凸缘，将第一和第二管状套筒的端部螺纹结合到管状套筒 上，并且移动扩展锥体穿过第一和第二管状套筒的内部，以便径向扩 展和塑性变形第一管状部件和第二管状部件的端部；其中第一管状部
件和第二管状部件被径向扩展和塑性变形的端部的内径是相等的。在 示范性实施例中，管状套筒的内凸缘位于管状套筒的端部之间。在示 范性实施例中，管状套筒的内凸缘位于管状套筒的一端。在示范性实 施例中，管状套筒进一步包括一个或多个密封件，该密封件用于密封 在管状套筒和至少一个管状部件之间的界面。在示范性实施例中，该 方法进一步包括将管状部件放入另一结构中，并且移动扩展锥体穿过 第一和第二管状部件的内部。在示范性实施例中，该方法进一步包括 径向扩展管状套筒与所述结构相结合。在示范性实施例中，该方法进 一步包括密封在管状套筒和所述另一结构之间的环形区。在示范性实 施例中，另一结构是井身。在示范性实施例中，另一结构是井身套。 在示范性实施例中，该管状套筒进一步包括结合到管状套筒外部的密
封件。在示范性实施例中，该管状套筒是金属的。在示范性实施例中， 该管状套筒是非金属的。在示范性实施例中，该管状套筒是塑料的。 在示范性实施例中，该管状套筒是陶瓷的。在示范性实施例中，该方 法进一步包括破坏该管状套筒。在示范性实施例中，该管状套筒包括 一个或多个纵向槽。在示范性实施例中，该管状套筒包括一个或多个 径向通道。在示范性实施例中，将第一和第二管状部件的端部结合到 管状套筒上包括加热该管状套筒并将第一和第二管状部件的端部插入 管状套筒内。在示范性实施例中，将第一和第二管状部件的端部结合 到管状套筒上包括使用锁紧环将管状套筒结合到第一和第二管状部件 的端部。在示范性实施例中，第一管状部件的内径等于管状套筒的内 凸缘的内径。在示范性实施例中，第二管状部件的内径等于管状套筒 的内凸缘的内径。在示范性实施例中，在径向扩展和塑性变形之后， 第一管状部件的内径等于管状套筒的内凸缘的内径。在示范性实施例 中，在径向扩展和塑性变形之后，第二管状部件的内径等于管状套筒 的内凸缘的内径。
已经描述了一种装置，其包括含有螺纹端部分的第一管状部件；
含有螺纹端部分的第二管状部件；以及管状套筒，其接收、叠盖并连 接到第一和第二管状部件的螺纹端部分；其中第一管状部件的螺纹端 部分螺纹连接到第二管状部件的螺纹端部分；其中第一管状部件和第 二管状部件的部分被径向扩展和塑性变形；并且其中第一管状部件和 第二管状部件的被径向扩展和塑性变形部分的无螺纹部分的内径是相 等的。在示范性实施例中，第一和第二管状部件的螺纹端部分在井身 内被径向扩展和塑性变形。在示范性实施例中，第一和第二管状部件 的螺纹端部分处于圆周压力中；并且管状套筒处于圆周张力中。在示 范性实施例中，管状套筒的相反端被锥形化。在示范性实施例中，管 状套筒包括内凸缘，其紧靠着第一和第二管状部件的螺纹端部分的端 面。在示范性实施例中，该内凸缘临近管状套筒的一端被定位。在示 范性实施例中，在第一和第二管状部件的外部表面与该管状套筒的内 部表面之间提供不滲液的密封。在示范性实施例中，该管状套筒包括 一个或多个密封件，用于密封在管状套筒的内部表面和至少一个管状 部件的外部表面之间的界面。在示范性实施例中，该装置进一步包括
用于定义开口的结构，该开口用于接收第一和第二管状部件以及管状 套筒；其中该管状套筒包括一个或多个密封件，用于密封管状套筒与 该结构之间的界面。在示范性实施例中，该管状套筒包括选自于塑料、 陶瓷、合成橡胶、复合物、脆性材料或金属的材料。在示范性实施例 中，该管状套筒定义一个或多个径向通道。在示范性实施例中， 一个 或多个径向通道包括轴向槽。在示范性实施例中，该轴向槽在轴向方 向上是交错的。在示范性实施例中，该装置进一步包括一个或多个锁 紧件，用于将管状套筒的端部连接到第一和第二管状部件的外部表面。 在示范性实施例中，该一个或多个锁紧件穿透第一和第二管状部件的 至少一个外部表面。在示范性实施例中，该一个或多个锁紧件是弹性 的。在示范性实施例中，该管状套筒的端部被变形与第一和第二管状 部件的外部表面相结合。
己经描述了一种装置，其包括含有螺纹端的第一管状部件；含有 螺纹端的第二管状部件；以及管状套筒，其被接收在第一和第二管状 部件的螺纹端内，并与之叠盖的连接到第一和第二管状部件的螺纹端; 其中第一管状部件的螺纹端螺纹连接到第二管状部件的螺纹端；并且 其中第一管状部件和第二管状部件的螺纹端被径向扩展和塑性变形。 在示范性实施例中，第一和第二管状部件的螺纹端在井身内被径向扩 展和塑性变形。在示范性实施例中，第一和第二管状部件的螺纹端处 于圆周张力中；并且管状套筒处于圆周压力中。在示范性实施例中， 管状套筒的相反端被锥形化。在示范性实施例中，管状套筒包括外凸 缘，其紧靠着第一和第二管状部件的螺纹端的端面。在示范性实施例
中，该外凸缘临近管状套筒的一端被定位。在示范性实施例中，在第 一和第二管状部件的内部表面与该管状套筒的外部表面之间提供不渗 液的密封。在示范性实施例中，该管状套筒包括一个或多个密封件， 用于密封在管状套筒的外部表面和至少一个管状部件的内部表面之间 的界面。在示范性实施例中，该管状套筒包括选自于塑料、陶瓷、合 成橡胶、复合物、脆性材料或金属的材料。在示范性实施例中，该管 状套筒定义一个或多个径向通道。在示范性实施例中， 一个或多个径 向通道包括轴向槽。在示范性实施例中，该轴向槽在轴向方向上是交 错的。
己经描述了一种装置，其包括第一管状部件；第二管状部件；以 及管状套筒，其接收、叠盖并连接到第一和第二管状部件的螺纹端； 其中第一和第二管状部件的端部处于圆周压力中，管状套筒处于圆周 张力中；其中第一管状部件和第二管状部件的端部被径向扩展和塑性 变形；并且其中第一管状部件和第二管状部件的被径向扩展和塑性变 形的端部的内径是相等的。在示范性实施例中，第一和第二管状部件 的端部在井身内被径向扩展和塑性变形。在示范性实施例中，管状套 筒的相反端被锥形化。在示范性实施例中，管状套筒包括内凸缘，其 紧靠着第一和第二管状部件的螺纹端的端面。在示范性实施例中，该
内凸缘临近管状套筒的一端被定位。在示范性实施例中，在第一和第 二管状部件的外部表面与该管状套筒的内部表面之间提供不渗液的密 封。在示范性实施例中，该管状套筒包括一个或多个密封件，用于密 封在管状套筒的内部表面和至少一个第一和第二管状部件的外部表面 之间的界面。在示范性实施例中，该装置进一步包括用于定义开口的 结构，该开口用于接收第一和第二管状部件以及管状套筒；其中该管 状套筒包括一个或多个密封件，用于密封管状套筒与该结构之间的界 面。在示范性实施例中，该管状套筒包括选自于塑料、陶瓷、合成橡 胶、复合物、脆性材料或金属的材料。在示范性实施例中，该管状套 筒定义一个或多个径向通道。在示范性实施例中， 一个或多个径向通 道包括轴向槽。在示范性实施例中，该轴向槽在轴向方向上是交错的。 在示范性实施例中，该装置进一步包括一个或多个锁紧件，用于将管 状套筒的端部连接到第一和第二管状部件的外部表面。在示范性实施 例中，该一个或多个锁紧件穿透第一和第二管状部件的至少一个的外 部表面。在示范性实施例中，该一个或多个锁紧件是弹性的。在示范 性实施例中，该管状套筒的端部被变形与第一和第二管状部件的外部 表面相结合。
已经描述了一种装置，其包括含有螺纹端部分的第一管状部件； 含有螺纹端部分的第二管状部件；管状套筒，其接收、叠盖并连接到
第一和第二管状部件的螺纹端部分； 一个或多个第一弹性锁紧件，用 于将第一管状部件连接到管状套筒；以及一个或多个第二弹性锁紧件， 用于将第二管状部件连接到管状套筒；其中第一和第二管状部件的螺
纹端部分处于圆周压力中，管状套筒处于圆周张力中；其中第一管状
部件和第二管状部件的螺纹端部分被径向扩展和塑性变形；并且其中
第一管状部件和第二管状部件的被径向扩展和塑性变形的部分的内径 是相等的。在示范性实施例中，第一和第二管状部件的端部在井身内 被径向扩展和塑性变形。在示范性实施例中，管状套筒的相反端被锥 形化。在示范性实施例中，管状套筒包括内凸缘，其紧靠着第一和第 二管状部件的螺纹端的端面。在示范性实施例中，该内凸缘临近管状 套筒的一端被定位。在示范性实施例中，在第一和第二管状部件的外 部表面与该管状套筒的内部表面之间提供不渗液的密封。在示范性实 施例中，该管状套筒包括一个或多个密封件，用于密封在管状套筒的 内部表面和至少一个第一和第二管状部件的外部表面之间的界面。在 示范性实施例中，该装置进一步包括用于定义开口的结构，该开口用
于接收第一和第二管状部件以及管状套筒；其中该管状套筒包括一个 或多个密封件，用于密封管状套筒与该结构之间的界面。在示范性实 施例中，该管状套筒包括选自于塑料、陶瓷、合成橡胶、复合物、脆 性材料或金属的材料。在示范性实施例中，该管状套筒定义一个或多 个径向通道。在示范性实施例中， 一个或多个径向通道包括轴向槽。 在示范性实施例中，该轴向槽在轴向方向上是交错的。在示范性实施 例中，该装置进一步包括一个或多个锁紧件，用于将管状套筒的端部 连接到第一和第二管状部件的外部表面。在示范性实施例中，该一个 或多个锁紧件穿透第一和第二管状部件的至少一个的外部表面。在示 范性实施例中，该一个或多个锁紧件是弹性的。在示范性实施例中， 该管状套筒的端部被变形与第一和第二管状部件的外部表面相结合。
应当理解，在不脱离本发明范围的情况下，可以对前述内容进行 改变。例如，本示范性实施例的讲述可以用于提供井身套、管道或结 构支撑。而且，不同示范性实施例的元件和教导可以全部或部分与一 些或所有这些示范性实施例相结合。最终，任何传统的径向扩展设备 例如，扩展心轴或旋转扩展工具，可以单独或结合其他类型的传统径 向扩展设备使用，以径向扩展和塑性变形本发明的管状部件和/或保护 套筒。而且，其他形式的传统径向扩展设备，例如，液压成型和/或爆 破成形也可以单独或结合其他类型的传统径向扩展设备使用，以径向
扩展和塑性变形本发明的管状部件和/或保护套筒。
因为，在径向扩展操作期间，传统的旋转扩展设备和方法可以破 坏并从而损害在相邻管状部件之间的螺纹连接，当使用这些旋转扩展 设备径向扩展和塑性变形相邻管状部件时，使用本示范性实施例的管 状套筒是尤其有利的。
尽管已经示出和描述了本发明的示范性实施例，但在前述公开中 包括了广泛的修改、变化和置换。在一些实例中，本发明的一些特征 可以在未对应使用其它特征的情况下被使用。因此，所附加的权利要 求被解释成是广泛的，并且在某种意义上与本发明的范围一致。
权利要求
1.一种装置，包括第一管状部件；第二管状部件；以及管状套筒，其接收、叠盖并且结合到第一和第二管状部件的螺纹端；其中第一和第二管状部件的端部处在圆周压力中，并且管状套筒处在圆周张力中；其中第一和第二管状部件的端部被径向扩展和塑性变形；以及其中第一管状部件和第二管状部件被径向扩展和塑性变形的端部的内径是相等的。
2. 如权利要求l所述的装置， 井身内被径向扩展和塑性变形。
3. 如权利要求l所述的装置，
4. 如权利要求1所述的装置， 管状部件螺纹端的端面的内凸缘。
5. 如权利要求4所述的装置，位。其中第一和第二管状部件的端部在其中管状套筒的相反端为锥形的。 其中管状套筒包括紧靠第一和第二其中内凸缘贴近管状套筒的一端定
6. 如权利要求l所述的装置，其中在第一和第二管状部件的外部 表面与管状套筒的内部表面之间的界面提供不渗液的密封。
7. 如权利要求1所述的装置，其中管状套筒包括一个或多个密封 件，用于密封管状套筒的内部表面与第一和第二管状部件中至少一个 的外部表面之间的界面。
8. 如权利要求l所述的装置，进一步包括限定开口的结构，该开 口用于接收第一和第二管状部件及管状套筒；其中该管状套筒包括用 于密封在管状套筒和所述结构之间界面的一个或多个密封件。
9. 如权利要求l所述的装置，其中管状套筒包括的材料从下面组 中选择塑料、陶瓷、合成橡胶、复合物、脆性材料或金属。
10. 如权利要求1所述的装置，其中管状套筒限定一个或多个径 向通道。
11. 如权利要求io所述的装置，其中一个或多个径向通道包括轴向槽。
12. 如权利要求ll所述的装置，其中轴向槽在轴向上交错。
13. 如权利要求1所述的装置，进一步包括一个或多个锁紧件， 用于将管状套筒的端部结合到第一和第二管状部件的外部表面上。
14. 如权利要求13所述的装置，其中一个或多个锁紧件穿透第一 和第二管状部件中至少一个的外部表面。
15. 如权利要求13所述的装置，其中一个或多个锁紧件是弹性的。
16. 如权利要求1所述的装置，其中管状套筒的端部被变形与第 一和第二管状部件的外部表面相结合。
17. —种装置，包括 含有螺纹端部分的第一管状部件； 含有螺纹端部分的第二管状部件；以及管状套筒，其接收、叠盖并且结合到第一和第二管状部件的螺纹 端部分；一个或多个第一弹性闭锁件，用于将第一管状部件闭锁到管状套筒；一个或多个第二弹性闭锁件，用于将第二管状部件闭锁到管状套筒；其中第一和第二管状部件的螺纹端部分处在圆周压力中以及管状 套筒处在圆周张力中；其中第一和第二管状部件的部分被径向扩展和塑性变形；以及 其中第一管状部件和第二管状部件被径向扩展和塑性变形的部分 的内径是相等的。
18. 如权利要求17所述的装置，其中第一和第二管状部件的端部 在井身内被径向扩展和塑性变形。
19. 如权利要求17所述的装置，其中管状套筒的相反端为锥形的。
20. 如权利要求17所述的装置，其中管状套筒包括紧靠第一和第 二管状部件的螺纹端的端面的内凸缘。
21. 如权利要求20所述的装置，其中内凸缘贴近管状套筒的一端 定位。
22. 如权利要求17所述的装置，其中在第一和第二管状部件的外 部表面与管状套筒的内部表面之间的界面提供不渗液的密封。
23. 如权利要求17所述的装置，其中管状套筒包括一个或多个密 封件，用于密封管状套筒的内部表面与第一和第二管状部件中至少一 个的外部表面之间的界面。
24. 如权利要求17所述的装置，进一步包括限定开口的结构，该 开口用于接收第一和第二管状部件及管状套筒；其中该管状套筒包括 用于密封管状套筒和所述结构之间界面的一个或多个密封件。
25. 如权利要求17所述的装置，其中管状套筒包括的材料从下面 组中选择塑料、陶瓷、合成橡胶、复合物、脆性材料或金属。
26. 如权利要求17所述的装置，其中管状套筒限定一个或多个径 向通道。
27. 如权利要求26所述的装置，其中一个或多个径向通道包括轴 向槽。
28. 如权利要求27所述的装置，其中轴向槽在轴向上交错。
29. 如权利要求17所述的装置，进一步包括-一个或多个锁紧件， 用于将管状套筒的端部结合到第一和第二管状部件的外部表面上。
30. 如权利要求29所述的装置，其中一个或多个锁紧件穿透第一 和第二管状部件中至少一个的外部表面。
31. 如权利要求29所述的装置，其中一个或多个锁紧件是弹性的。
32. 如权利要求17所述的装置，其中管状套筒的端部被变形与第 一和第二管状部件的外部表面相结合。
全文摘要
一管状套筒(16)结合并叠盖住位于一对相邻管状部件(10，28)之间的螺纹连接。
文档编号E21B17/02GK101187296SQ20071008832
公开日2008年5月28日 申请日期2002年12月10日 优先权日2002年1月7日
发明者D·P·布里斯科, J·G·霍克德, K·K·沃戴尔, L·林, L·肯德则罗, M·布洛克, R·L·库克, S·科斯塔 申请人:亿万奇环球技术公司