专利名称：管连接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一管连接器，尤其是用于可扩张管节连接的一连接器。
在此结合参考由WO-A-93／25800(管壳国际研究)公开的文献，其描述了在地下载油岩层结构中实现一钻孔的无外壳部分的方法。一可扩张套管设置有交错排列的纵向槽，其被固定在钻孔内一预定位置上。然后一锥形扩张心轴穿过套管，且使扩张套管的直径大于心轴的最大直径。理想上，套管被扩张直到与孔壁接触。
在一些申请中，期望提供带开有槽的套管的较长的钻孔段。在将套管送入钻孔之前，需要将俩或更多开有槽的套管节在其表面连接起来。通常，套管节是被焊接在一起的，但是，由于焊接过程使温度上升，因此该方案耗费时间且操作中有潜在的危险。由焊接过程产生的热量也会影响在套管端部金属的性能。同时，获得恒定的焊接质量是很困难的，例如尤其在近海岸设施的露天情况下进行焊接操作。另外，当将套管送入钻孔时，如果遇到任何问题，套管串必须被取出，而拆开焊接的管节是不可能的，必须将其切开，切断的管可能不得不被报废。
本发明实施例的目的之一是提供一管连接器，其将至少消除或减缓上述的一些缺点。
根据本发明的第一方面提供一管连接器用以连接两个可扩张管节的端部，连接器包括两个可扩张管状部分用以安装在可扩张管节的端部，每个管状部分包括许多圆周上间隔设置的接头用以接合在另一部分上相应的接头，被设置在管状部分的部件上的接头的接合部件不随管状部分的扩张而发生实质性变形。
使用以交错纵向槽为特征的槽的可扩张管，管状部分可以包括设置相应的纵向交错槽，以便被连接的管状部分呈现出与管相类似形状的槽，接头设置在轴向排列槽端部之间的节点上。
为向连接提供必须的强度，常需要使相应的被连接接头对接或接合之处的材料的厚度大于管状部分的其余处或可扩张管本身的厚度，以便接头可以在管的内或外表面被缩锻。
最好，接头可以被拆开，如果需要，可使管节分开。
同时最好，接头的配合或接合部件可以限定为诸如配合舌榫和槽或销和孔，接头可以是带螺纹的，且接头可以限定为齿或切槽。通常将接头设置为凸、凹形式，即一接头轴向容放在另一接头内。此外，通过使用粘合剂、径向螺钉或销等任何适合的方式或其组合，接头可被相互固定。
接头的一实施例呈凸、凹形式且限定相应的螺纹，外凹连接件包括一止动器，其向接合相应凸接头的一位置偏置。最好，该止动器最初被放置在内缩位置上，一但接头被放置在所期望的相对位置上时，可将其释放与凸连接件相接合。通常，止动器采用支在弹簧上的插销的形式。
同时最好，各接头纵向长度被限制到管状部分的部件，各部件不随管状部分的扩张而发生实质性变形。在其它实施例中接头可以延续覆盖过有可能变形的管状部分的部件。
接头可以结合可扩张管节设置。
管状部件可包括径向延伸的装卸凸肩，以便装卸搬运各管节。
管状部件与各管节可为一整体，或可分开形成；并与管节焊接或以其它方式连接。在前者的方案中，管节的端部被机械加工或以其它方式成形构成管状部件。在后者的方案中，管状部件至少可部分形成，然后以焊接或以其它方式与管节相固定；在一最佳实施例中，一旦管状部分已与各管节焊接在一起，管节上的纵向槽和管状部分将形成。
本发明的另一方面，提供一管连接器用以连接俩可扩张管节的端部，连接器包括可扩张管状部分用以分别安装在可扩张管节上；各可扩张管状部分具有一连接部件用以连接另一管状部分的连接部件，第一连接部件的直径较以接收的第二连接部分，从而，可扩张连接器限定一缩锻部分，在此所述的第一和第二连接部件搭接。
尽管缩锻通常最好在外部进行，但缩锻也可以在外部或内部进行。通过接合孔壁或与连接器扩张到与水泥接合，外部缩锻有助于将被扩张管固定在孔中。
各缩锻部分材料，通常是金属，厚度通常等于管厚度或可扩张管状部分厚度的两倍。
根据本发明的再一方面，设置一可扩张连接器，用于连接俩可扩张管节的端部，该连接器包括第一和第二可扩张管状部分，用以分别安装在各可扩张管节的端部上；第一部分包括许多在圆周上间隔设置的止动器，各止动器向被延伸的位置偏置用以接合第二部分，止动器最初被放置在一内缩的位置上，一旦两部分已被结合在一起，止动器可被释放向被延伸位置移动以与第二部分相接合。
根据本发明的另一方面，设置一连接器，包括第一和第二螺纹部件，第一部件包括向第二部件偏置的一止动器，其中，一旦部件已被螺旋拧接在一起，则止动器接合第二部件以限制该部件的相对旋转。
最好，该止动器最初被放置在内缩位置上，以准许部件的相对旋转，且止动器可被释放，在一适当的点与第二部件接合。通常，止动器采用支在弹簧上的插销的形式。该销可被设置在第一部件上的一孔内，通过抽取接合销的一夹片由部件的外部被抽出，其被安放在第一部件的外表面。
现在，参照附图通过实施例将对本发明的这些和其它方面进行描述，其中
图1为本发明的最佳实施例中，两可扩张管节的侧视图，使用管连接器将它们连接起来；图2为图1中管的截面图；图3至图9为根椐本发明各实施例的管连接器部件的放大截面图；图10和11为图9连接器的放大截面图；图12和13为本发明另一方面所述的管连接器部件的剖视图。
这里首先涉及附图1和附图2，图中所述为在长度方向上开槽的俩可扩张管节10、11，根据本发明的一个最佳实施例，使用连接器12将它们连接起来。管节10、11设置有在长度方向上交错排列的槽14(仅仅一些槽已由图显示清楚)，以使管被扩张，正如在WO-A-93＼25800(管壳的国际调查)所描述的。连接器12包括俩可扩张管状部分16，17，其上开有与管节10、11具有相似形式的槽。管状部分16，17被分别焊接到管节10、11的端部，然后开槽使管状部分16，17与管节10、11一致扩张。此外，图中所示管状部分16a，17a还被表示安装到管节10、11的自由端上。
各管节10、11安装许多装卸凸肩，相应的凸肩19设置在管状部分16，17上。当用手装卸和运送各种部件时，凸肩18，19是有用的；正如将要描述的，当连接管状部分16，17时，也可以使用凸肩18，19。
各管状部分16，17包括在许多其自由端上圆周间隔设置的接头20、21，用以与在另一管状部分16、17上的一相应接头相接合；接头20、21设置在管状部分16，17上槽14的两端之间的节点22处，当管状部分16，17被扩张时，在节点22处的金属不产生实质性形变。
附图3表明一对接头20、21的详细情况。可以注意到接头20限定一内螺纹部分24，其限定一内螺纹并且接头21限定一相应的外螺纹部分25，其带有一外螺纹；内、外螺纹部分24、25的端部也开有切槽以减少径向分离的可能性。另外，俩螺钉26、27将内、外螺纹部分24、25固定在一起。
可以注意到被连接接头20、21的组合的金属的厚度大于邻接管状部分16、17的厚度，以致于此连接形式不适于具有平滑或平整外表面的可扩张管。
附图4表明开有螺纹接头60、61，其可以被扭转。
附图5表明限定一插入连接器的接头64、65，正是接头64、65可被简单地推压在一起，单螺钉66也被设置用于将各对接头64、65固定在一起。
图6表明一方案，其中一接头70限定由槽74容放的一螺纹舌榫72，固定在另一接头71上的一罩盖75限定一槽74。另外，一螺钉76被设置用以将接头70、71固定在一起。
图7表明限定具有一后角的棘轮螺纹82、83的接头80、81，其包括一固定螺钉84。
图8表明不具有螺纹的接头88、89，它们由俩螺钉90、91固定在一起。
现在附图9表明本发明另一实施例中的接头130、131。在此例子中联轴器130、131限定钩状或棘轮螺纹132、133和底切端底面134、135。此外，接头130包括一支在弹簧上的插销136，其细节可以在图10和11中看到。插销136通过作用在一凸出部分142和开有螺纹的止动器之间的一压紧弹簧140沿径向向内偏置，凸出部分142限定在插销136上；一采用了攻丝螺钉144形式的螺纹止动器被固定在容纳插销136的孔146的外端面上。从而，插销136被沿径向向内偏置，但最初用弹弹簧夹148固定在一收缩的位置上(图10)，弹簧夹148接合在插销136外端面上的一环形沟槽150处。一但接头130、131已装配好，弹簧夹148则被移开，然后插销136的头部延伸进入接头131端面上相应的凹槽152，以防止接头130、131的相对旋转。
图12和13表明接头160、161，其限定螺纹162、163并且具有与在另一接头上相应沟槽接合的舌榫端164、165，以防止由于连接器扩张造成接头160、161的分离。正如图9、10和11所示的实施例，接头160包括一支在弹簧上的插销或销锁166，但是，在此实施例中，销168具有一可移动的螺纹头170且使用一螺簧172。
上面所描述的所有实施例的目的是为了坚固，使可扩张管节迅速、安全在施工地点组装起来。连接所使用的特殊形式取决于特殊的用途。
很显然，对于本行业的技术人员来说，上述的实施例仅仅是本发明的典型，对此可以作出各种修改和改进并不脱离本发明的范围。
权利要求
1．一种用于连接俩可扩张管节端部的管连接器，连接器包括用以安装在可扩张管节端部上的俩可扩张管部分，各可扩张管部分包括许多圆周间隔设置的接头，用以接合另一部分上相应的接头，接头的接合部件被设置在不随管状部分的扩张而发生实质性变形的管状部分的部件上。
2．根据权利要求1所述的连接器，其特征在于所述的管状部分包括交错设置的在纵向上的槽，其限定轴向排列槽端部之间的节点，接头被设置在节点上。
3．根据权利要求1或2所述的连接器，其特征在于被连接的接头上材料的厚度大于管状部分剩余部分的厚度，以便接头在管表面被缩锻。
4．根据权利要求1、2或3所述的连接器，其特征在于被接合的接头是可拆卸的，以使被连接的管节分开。
5．根据权利要求1至4任一项所述的连接器，其特征在于接头的接合部分限定配合的舌榫和槽。
6．根据权利要求1至4任一项所述的连接器，其特征在于接头的接合部分限定配合的销和孔。
7．根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征在于接头具有螺纹。
8．根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征在于接头限定切齿。
9．根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征在于接头限定底切。
10．根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征在于接头呈凸凹形式。
11．根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征在于通过粘合剂，接头可相互固定。
12．根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征在于通过径向延伸的紧固件，接头可相互固定。
13．根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征在于接头呈凸凹形式；且限定相应的螺纹，外凹连接件包括一止动器，止动器向接合相应凸连接件的一位置偏置。
14．根据权利要求13所述的连接器，其特征在于该止动器最初被放置在内缩位置上，一旦接头被放置在所期望的相对位置上时，可被释放与内凸连接件相接合。
15．根据权利要求13或14所述的连接器，其特征在于止动器采用支在弹簧上的插销的形式。
16．根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征在于管状部分包括径向延伸的装卸凸肩。
17．根据上述任一项权利要求所述的连接器，其特征在于将可扩张管节连接在一起。
18．一种用于连接俩可扩张管节端部的可扩张连接器，该连接器包括第一和第二可扩张管状部分，用以安装在各可扩张管节的端部上，第一部分包括许多圆周间隔设置的止动器，各止动器向被延伸的位置偏置用以接合第二部分，止动器最初被放置在一内缩的位置上，一旦该两部分已被配合在一起，止动器可被释放向被延伸位置移动与第二部分相接合。
19．一种连接器包括第一和第二螺纹部件，第一部件包括一向第二部件偏置的一止动器，其中，一旦两部件已被螺旋拧接在一起，则止动器接合第二部件以限制个部件的相对旋转。
20．根据权利要求19所述的连接器，其特征在于该止动器最初被放置在内缩位置上，以准许部件的相对旋转，且止动器可被释放，在一适当的点与第二部件接合。
21．根据权利要求20所述的连接器，其特征在于止动器采用支在弹簧上的插销的形式。
22．根据权利要求21所述的连接器，其特征在于该销设置在第一部件上的一孔内，通过抽取接合销的一夹片，销可由部件的外部被抽出，被安放在第一部件的外表面。
23．一种用于连接俩可扩张管节端部的可扩张连接器，该连接器包括可扩张管状部分安装在可扩张管节上，各可扩张管状部分具有一连接部分用以与另一管状部分的连接部分相连接，第一连接部分的直径大于要接收的第二连接部分的直径，从而，被扩张连接器限定一缩锻部分，在此缩锻处所述的第一和第二连接部件搭接。
全文摘要
一用于连接俩可扩张管节(10、11)端部的管连接器包括:安装在可扩张管节端部的俩可扩张管状部分(16、17)。各部分(16、17)包括:用以接合在另一部分上相应连接部分的许多圆周间隔设置的接头(20、21)。接头(24、25)的接合部件设置在管状部分的部件上,管状部分的部件不随管状部分的扩张而发生实质性变形。
文档编号E21B17/04GK1204379SQ9619890
公开日1999年1月6日 申请日期1996年12月9日 优先权日1996年12月9日
发明者阿拉斯泰尔·坎贝尔, 保罗·戴维·梅特卡夫 申请人:石油管井系统有限公司