MX2012006079A - Conjunto para la realizacion de una junta roscada, procedimiento de roscado y de desenroscado de tal junta y uso de tal junta en una columna ascendente submarina. - Google Patents
Conjunto para la realizacion de una junta roscada, procedimiento de roscado y de desenroscado de tal junta y uso de tal junta en una columna ascendente submarina.Info
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Abstract
La invención se refiere a un conjunto para la realización de una junta roscada, que comprende un primero y un segundo componente tubular cada uno de eje de revolución (4) y cada uno provisto en uno de sus extremos (1; 3) de una zona roscada macho (10; 30) realizada sobre la superficie circunferencial exterior, los citados extremos (1; 3) finaliza por una superficie terminal (15; 35) que consta de los medios (14; 34) que forman juntos un dispositivo de garra, de manera de solidarizar en rotación el primero y el segundo componente tubular, y que comprende un tercer componente tubular también de eje de revolución (4) y provisto en cada uno de sus extremos (2; 2') sobre su superficie circunferencial interior de dos zonas roscadas hembras (20; 20'), que una de las dos zonas roscadas machos (10; 30) es apta para cooperar en roscado con una de las dos zonas roscadas hembras (20; 20') mientras que la otra zona roscada macho es apta para cooperar en roscado con la otra zona roscada hembra, caracterizado porque el extremo macho (1) del primer componente tubular así como el extremo hembra correspondiente (2) deI tercer componente tubular comprenden los medios de puesta en rotación libre (11; 21) tales que al final del roscado de la citada zona roscada macho (10) en la citada zona roscada hembra (20), los componentes tubulares que llevan las citadas zonas roscadas macho y hembra están en libre rotación uno con respecto al otro.
Description
CONJUNTO PARA LA REALIZACIÓN DE UNA JUNTA ROSCADA, PROCEDIMIENTO DE ROSCADO Y DE DESENROSCADO DE TAL JUNTA Y USO DE TAL JUNTA EN UNA COLUMNA ASCENDENTE SUBMARINA
MEMORIA DESCRIPTIVA
La presente invención se refiere a un conjunto para la realización de una junta roscada utilizada para la perforación o bien la explotación de los pozos de hidrocarburos. El conjunto consta de un primero y de un segundo componente tubular provistos en cada uno de sus extremos de una zona roscada de tipo macho y un tercer componente tubular de preferencia más corto que los dos primeros y provisto en cada uno de sus extremos de una zona roscada de tipo hembra, apto para cooperar en roscado con las citadas zonas roscadas machos. La invención también se refiere a un procedimiento de roscado de tal conjunto así como a una junta roscada, también llamada conexión, que resulta del roscado del citado conjunto.
Se entiende por componente "utilizado para la perforación y la explotación de los pozos de hidrocarburos", todo elemento de forma casi tubular destinado a ensamblarse a otro elemento del mismo tipo o no para constituir in fine ya sea una inserción apta para perforar un pozo de hidrocarburos, o una columna ascendente submarina utilizada por ejemplo para el mantenimiento y llamada "work over riser", o bien una columna de estructura o de producción que interviene en la explotación del pozo.
El término "conexión" también significa la conexión entre los componentes tubulares. Se pueden conectar dos tubos de gran longitud enroscando el extremo provisto de un roscado macho de uno en el extremo provisto de un roscado hembra del otro. Se pueden conectar dos componentes tubulares de gran longitud por medio de un componente tubular mucho más corto, también llamado manguito, enroscando cada uno de los extremos hembras del manguito con el extremo roscado macho de los componentes tubulares de gran longitud.
Los componentes utilizados para las aplicaciones de perforación o bien de explotación de pozos de hidrocarburo se ajustan entre sí con un fuerte par de roscado. Este fuerte par generalmente se alcanza gracias a la cooperación en ajuste de superficies de tope dispuestas en cada uno de los componentes o bien por medio de roscados llamados autobloqueantes. No obstante, ciertas aplicaciones inducen a requerimientos elevados como por ejemplo las columnas ascendentes submarinas llamadas "risers". Por tal razón, es necesario utilizar pares de ajuste elevados para evitar el desenroscado entre los componentes. No obstante, los pares de roscado se limitan por los riesgos de plastificaciones. Es necesario entonces adaptar las juntas frente a los riesgos de desenroscado intempestivo.
Se han llevado a cabo desarrollos con el fin de remediar estos inconvenientes. De este modo, el documento US5794985 propone una junta con manguito cuyos extremos de los componentes machos se encastran uno en el otro de manera de impedir la rotación, y en consecuencia el
desenroscado, de los componentes uno independientemente del otro. No obstante, si esta disposición en efecto vuelve difícil el desenroscado ("break out"), también complica el roscado de los componentes machos en el manguito. En efecto, es necesario posicionar los componentes machos uno con respecto al otro de modo que sus extremos sean encastrables y roscarlos simultáneamente en el manguito sin que se desplacen angularmente uno con respecto al otro.
La invención se refiere a un conjunto de componentes tubulares aptos para enroscarse unos en los otros fácilmente para realizar una junta y con mínimos riesgos de desenroscado intempestivo cuando la junta está en funcionamiento.
Más precisamente, un conjunto para la realización de una junta roscada comprende un primero y un segundo componente tubular de mismo eje de revolución y cada uno provisto en uno de sus extremos de una zona roscada macho realizada sobre la superficie circunferencial exterior, que cada uno de los citados extremos finaliza por una superficie terminal provista de un dispositivo de garra de manera de solidarizar en rotación el primero y el segundo componente tubular. El conjunto comprende un tercer componente tubular también de eje de revolución y provisto en cada uno de sus extremos sobre su superficie circunferencial interior de dos zonas roscadas hembras orientadas, que una de las dos zonas roscadas machos es apta para cooperar en roscado con una de las dos zonas roscadas hembras mientras que la otra zona roscada macho es apta para cooperar en roscado con la otra zona
roscada hembra. El extremo macho del primer componente tubular así como el extremo hembra correspondiente del tercer componente tubular comprenden medios de puesta en rotación libre tales que al final del roscado de la citada zona roscada macho en la citada zona roscada hembra, los componentes tubulares que tienen las citadas zonas roscadas macho y hembra están en libre rotación uno con respecto al otro.
A continuación se enuncian las características opcionales de la invención, complementarias o de sustitución.
Las zonas roscadas macho del primero y del segundo componente pueden orientarse en el sentido inverso una con respecto a la otra.
La longitud del tercer componente tubular puede ser al menos 10 veces inferior a la de los dos primeros componentes.
Los medios de puesta en rotación libre pueden comprender ranuras ahuecadas perpendicularmente al eje de revolución en las citadas zonas roscadas machos y hembras de modo que una vez ajustadas las citadas zonas roscadas machos y hembras una en la otra, cada zona intermedia delimitada por dos ranuras consecutivas dispuestas sobre una de las citadas zonas roscadas está frente a una ranura dispuesta sobre la otra zona roscada.
Las citadas ranuras pueden disponerse regularmente de acuerdo con un paso casi igual a 1.5 vez el paso de las zonas roscadas.
Cada una de las superficies terminales de los extremos machos del primero y del segundo componente tubular puede constar de una porción circular provista de facetas inclinadas y dispuestas de manera concéntrica, de modo que las citadas porciones, que de este modo constituyen el dispositivo de garra, se encastran una en la otra.
Cada una de las superficies terminales de los extremos machos del primero y del segundo componente tubular puede constar de una superficie de hermeticidad apta para cooperar una con la otra para formar una hermeticidad metal / metal.
Cada una de las superficies terminales de los extremos machos del primero y del segundo componente tubular puede constar de una superficie de tope apta para cooperar una con la otra en ajuste.
Sobre cada superficie terminal, la superficie de hermeticidad puede disponerse entre la porción circular y la superficie de tope, que la porción circular está más alejada del eje 4 de la junta de lo que lo está la superficie de tope.
Las zonas roscadas machos así como su zona roscada hembra correspondiente pueden admitir una generatriz de conicidad de manera de facilitar el roscado de los componentes tubulares entre sí.
El procedimiento de roscado de un conjunto conforme a la invención, comprende:
el roscado del primer componente cuya zona roscada macho está provista de medios de puesta en rotación libre en la zona roscada hembra que corresponde del tercer componente hasta que los citados
componentes estén en rotación libre uno con respecto al otro, luego el roscado del segundo componente en la zona roscada hembra que corresponde del tercer componente hasta que las superficies terminales del primero y del segundo componente tubular se encastren una en la otra, que el citado encastre se hace posible con la rotación libre del primer componente tubular,
luego el roscado del tercer componente con el primero y el segundo componente encastrados solidariamente entre sí, hasta un par determinado CO.
El procedimiento de desenroscado de un conjunto conforme a la invención, comprende:
el desenroscado del segundo componente tubular macho fuera del primero y del tercer componente,
luego el desenroscado del primer componente fuera del tercer componente.
La invención también tiene por objeto el uso de una junta roscada en una columna ascendente submarina.
Las características y ventajas de la invención se exponen más en detalle en la descripción a continuación, con referencia a los dibujos anexos.
La figura 1 es una vista esquemática en corte longitudinal de una junta que resulta del ensamblado por roscado de un conjunto de componentes tubulares.
La figura 2 es una vista esquemática en corte longitudinal detallada de un primer componente tubular de la junta de la figura 1.
La figura 3 es una vista esquemática en corte longitudinal detallada de un segundo componente tubular de la junta de la figura 1.
La figura 4 es una vista esquemática en corte longitudinal detallada de un tercer componente tubular de la junta de la figura 1.
La figura 5 es una vista esquemática del extremo del primer componente tubular de la junta de la figura 1.
La figura 6 es una vista esquemática en corte longitudinal del primer componente tubular de la junta de la figura 1.
La figura 7 es una vista superior esquemática del primer componente tubular de la junta de la figura 1.
La figura 1 representa una junta roscada que resulta del ensamblado de un conjunto de componentes tubulares, que esta junta presenta un eje de revolución 4.
Este conjunto comprende, tal como se representa en la figura .2, un primer componente tubular de eje de revolución 4 y provisto en uno de sus extremos 1 de una zona roscada macho 10 realizada sobre la superficie circunferencial exterior del citado componente. Se entiende por superficie circunferencial, la superficie que se extiende longitudinalmente y sobre toda la circunferencia del componente tubular. En cambio, las superficies que se extienden radialmente a nivel de los bordes libres del componente tubular no se consideran como superficies circunferenciales.
Se entiende por "zona roscada", toda zona que pertenece a la superficie circunferencial del componente tubular, y que comprende un roscado, que el roscado puede ser continuo, interrumpido, múltiple, simple, regular, irregular, etc.. El extremo 1 finaliza por una superficie terminal 15.
Se entiende por "superficie terminal" la superficie que se extiende a nivel del borde libre del extremo 1 del componente sobre el espesor de este último. En otros términos, la superficie distal se presenta en la forma de una superficie anular orientada de manera completamente radial con respecto al eje 4 de la junta.
Este conjunto también comprende, tal como se representa en la figura 3, un segundo componente tubular de mismo eje de revolución 4 y provisto en uno de sus extremos 3 de una zona roscada macho 30 realizada sobre la superficie circunferencial exterior del citado componente. El citado extremo 3 finaliza por una superficie terminal 35.
Este conjunto también comprende, tal como se representa en la figura 4, un tercer componente tubular de mismo eje de revolución 4 y provisto en cada uno de sus extremos 2, 2' de una zona roscada hembra 20, 20' realizada sobre la superficie circunferencial interior del citado componente.
Tal como se representa en la figura 1 , la zona roscada macho 10 del primer componente tubular es apta para cooperar en roscado con una de las dos zonas roscadas hembras 20 del tercer componente tubular. La zona roscada macho 30 del segundo componente tubular es apta para cooperar en roscado con la otra de las dos zonas roscadas hembras 20' del tercer
componente tubular.
El primero y el segundo componente tubular son aptos para solidarizarse uno al otro en rotación por medio de una garra 14, 34. Se entiende por "garra" todo dispositivo de acoplamiento directo de dos piezas mecánicas que utilizan por ejemplo dientes, muescas, ranuras, etc., que permite solidarizar en rotación las citadas piezas mecánicas.
Tal como se representa en las figuras 2 y 4, el extremo 1 del primer componente tubular así como el extremo hembra que corresponde 2 del tercer componente tubular comprenden los medios de puesta en rotación libre 11 , 21. Se entiende por "medios de puesta en rotación libre" toda disposición, tal como al final del roscado de la zona roscada macho 10 en la zona roscada hembra que corresponde 20, el primero y el tercer componente tubular están en rotación libre uno con respecto al otro con algunas fricciones. En la variante de las figuras 2 y 4 esta disposición se realiza sobre las citadas zonas roscadas.
El conjunto tal como se describe precedentemente permite entonces constituir una junta provista de una función "anti-desenroscado". Se entiende por función "anti-desenroscado" la aptitud con que cuenta la junta de no desenroscarse de manera intempestiva, es decir cuando esto no se desea. Más concretamente, una junta provista de tal función no debe desenroscarse cuando en funcionamiento está sometida, por ejemplo, a fuerzas de torsión.
La función anti-desenroscado de tal junta está ligada al hecho de que no es posible separar el primer componente tubular del segundo
ejerciendo un par de torsión entre los dos componentes. En efecto, la garra bloquea la rotación de uno con respecto al otro.
De acuerdo con una modalidad preferida, las zonas roscadas machos 10; 30 se orientan en el sentido opuesto. De este modo, la zona roscada macho 10 del primer componente podrá orientarse de acuerdo con el sentido de las agujas del reloj y la zona roscada macho 30 del segundo componente podrá orientarse en el sentido inverso. Se recuerda que las zonas roscadas hembras se orientan en el mismo sentido que el de la zona roscada macho que corresponde. De hecho, si las zonas roscadas machos del primero y del segundo componentes tubulares se orientan en el sentido inverso, las dos zonas roscadas hembras del tercer componente tubular se orientan entre sí también en el sentido inverso. La ventaja de esta configuración reside en el hecho de que se refuerza la función anti-desenroscado de la junta.
En efecto, no es posible en este caso separar el primer componente tubular del tercero ejerciendo un par de torsión entre los dos componentes. En efecto, la rotación del primer componente tubular en el sentido del roscado también provoca la rotación del segundo componente en el sentido del roscado. Esto tiene por efecto comprimir las superficies terminales una contra la otra.
De acuerdo con una modalidad preferida, la longitud del tercer componente tubular es al menos 10 veces inferior a la de los dos primeros componentes. En otros términos, el tercer componente es un tubo corto
llamado "manguito" destinado a conectar los dos primeros componentes que son tubos de gran longitud. Esto es lo que incluso se llama una junta T&C por "threaded and coupled". En este tipo de configuración, las fuerzas de torsión afectan ante todo dos tubos de gran longitud consecutivos y no un tubo de gran longitud y el manguito al que está conectado. En consecuencia, la función anti-desenroscado necesaria es la que previene el desenroscado del primer componente con respecto al segundo componente. A título de ejemplos, los tubos de tipo manguito miden entre 0.2 y 0.7 metro y los tubos de grandes longitudes miden entre 6 y 15 metros.
De acuerdo con una primera modalidad detallada en las figuras
2, 4 y 7, los medios de puesta en rotación libre comprenden las ranuras 11 , 21 ahuecadas perpendicularmente al eje de revolución 4 en las citadas zonas roscadas machos y hembras 10, 20 del primero y del tercer componente tubular, de modo que una vez ajustadas las citadas zonas roscadas machos y hembras una en la otra, cada zona intermedia delimitada por dos ranuras consecutivas dispuestas en una de las citadas zonas roscadas se enfrenta a una ranura dispuesta sobre la otra zona roscada. Más precisamente, las zonas roscadas machos y hembras 10, 20 del primero y del tercer componente tubular se cortan parcialmente por las ranuras. Por tal razón, cuando cada una de las zonas intermedias delimitadas por dos ranuras consecutivas de la zona roscada macho se enfrenta a una ranura de la zona roscada hembra, el extremo macho del primer componente está en libre rotación en el extremo hembra del tercer componente con algunas fricciones.
No obstante, es posible continuar la progresión del primer componente en el tercero aplicando una fuerza de roscado sobre el primer componente en el tercero de manera de continuar engranando el primer componente en el tercero. Esta fuerza se requiere por el corte de las zonas roscadas debido a las ranuras que tiende a anular el engranaje de los citados componentes.
Otra modalidad es posible desplazando las zonas roscadas del primer componente con respecto al tercer componente, de modo que al final del roscado, la zona roscada del primer componente se enfrentaría a una ancha ranura practicada sobre la superficie circunferencial interior del tercer componente y la zona roscada del tercer componente se enfrentaría a una ancha ranura practicada sobre la superficie circunferencial exterior del primer componente. Las zonas roscadas del primero y del tercer componente entonces ya no se engranarían una en la otra. Esta otra modalidad es menos óptima que el primer modo ya que las zonas roscadas ya no se toman del todo una en la otra. En caso de tracción, las fuerzas no se repartirán sobre el conjunto de las zonas roscadas sino sobre un único roscado del primero y del tercer componente.
Ventajosamente, la primera modalidad de los medios de rotación libre admite ranuras dispuestas regularmente de acuerdo con un paso casi igual a 1.5 vez el paso de las zonas roscadas 10, 20. Esto permite garantizar una distribución homogénea de los contactos entre las roscas de las zonas roscadas. De preferencia, las ranuras admiten el mismo ancho sobre las zonas roscadas del primero y del tercer componente. Tienen entonces un
ancho igual a 0.75 vez el paso de las zonas roscadas 10, 20.
De acuerdo con una modalidad preferida, cada una de las superficies terminales 15, 35 de los extremos machos 1 , 3 del primero y del segundo componente tubular consta de una porción 14, 34 circular provista de facetas 140 inclinadas y dispuestas de manera concéntrica, de modo que las citadas porciones 14, 34 se encastran una en la otra. Este tipo de garra permite un encastre progresivo de las porciones circulares. Observemos que el sentido de inclinación de las facetas debe elegirse de manera que las porciones 14 y 34 sean encastrables durante el roscado de los componentes. Además, es necesario elegir una inclinación de facetas suficientemente importante para que la unión de los componentes machos por medio de la garra sea suficiente. Es necesario en particular que el ángulo de inclinación de las facetas sea superior al ángulo de hélice de la zona roscada 20'. La elección de un diseño de porción circular provisto de facetas concéntricas e inclinadas es interesante ya que permite fabricarse simplemente sobre un torno.
Ventajosamente, cada una de las superficies terminales 15, 35 de los extremos machos 1 , 3 del primero y del segundo componente tubular consta de una superficie de hermeticidad 13, 33 apta para cooperar una con la otra para formar una hermeticidad metal / metal. En efecto, en el caso en el que la junta debe ser estanca, es necesario disponer de superficies de hermeticidad aptas para entrar en contacto cerrado, y esto a nivel del primero y del tercer componente así como a nivel del segundo y del tercer
componente. A partir de ese momento es necesario trasladar estas superficies de hermeticidad habitualmente dispuestas sobre las superficies circunferenciales de los componentes, sobre las superficies terminales. En efecto, debiendo el primer componente ser puesto en rotación libre con respecto al tercero, no puede considerarse un contacto cerrado.
En lo que concierne al tipo de superficies de hermeticidad 13, 33, nos remitiremos a las superficies de hermeticidad clásicas del campo técnico considerado. Pueden ser superficies de hermeticidad cono sobre cono o bien toro sobre cono o incluso toro y cono sobre cono como se describe en las solicitudes WO03/048623 o WO04/109173 incorporadas aquí como referencia.
Estas superficies de hermeticidad tienen la función de impedir una circulación de fluido entre el interior y el exterior de la junta. El ángulo de cono de las zonas de contacto de hermeticidad puede estar comprendido entre 1 y 45°, preferentemente entre 3 y 20°, por ejemplo igual a 6o.
Ventajosamente, cada una de las superficies terminales 15, 35 de los extremos machos 1 , 3 del primero y del segundo componente tubular consta de una superficie de tope 12, 32 apta para cooperar una con la otra en ajuste. En efecto, habida cuenta del hecho de que el primero y el segundo componente se llevan a unirse en rotación por encastre de su superficie terminal, no es posible disponer de superficie de tope en otro lugar que sobre las citadas superficies terminales. Estas superficies de topes tienen la ventaja de recibir una gran parte del par de ajuste y entonces cargar las zonas
roscadas. Se observará que esto es particularmente pertinente para las zonas roscadas del primero y del tercer componente parcialmente cortadas por las ranuras.
Ventajosamente, las superficies de tope 12 y 32 pueden ser radiales, y más precisamente en un plano perpendicular al eje 4 de la junta, o bien inclinadas en un ángulo que va hasta 45° con respecto a un plano radial. En el ejemplo ilustrado en la figura 1 , el ángulo es del orden de 15 a 25°.
Ventajosamente y para cada superficie terminal 15, 35, se ha dispuesto la superficie de hermeticidad 13, 33 entre la porción circular 14, 34 y la superficie de tope 12, 32. La porción circular 14, 34 es la que está más alejada del eje 4 de la junta y la superficie de tope 12, 32 es la que está más cercana al eje 4.
Ventajosamente, las zonas roscadas machos así como su zona roscada hembra que corresponde admiten una generatriz de conicidad de manera de facilitar el roscado de los componentes tubulares entre sí. La generatriz de conicidad podrá admitir por ejemplo un medio ángulo comprendido entre 0,5 y 3o, preferentemente entre 1 y 2o.
El roscado de un conjunto que consta del primero, del segundo y del tercer componente se efectúa como sigue:
- En primer lugar se ajusta el primer componente cuya zona roscada macho está provista de medios de puesta en rotación libre en la zona roscada hembra correspondiente del tercer componente hasta que los citados componentes estén en rotación libre uno con respecto al otro. En el caso en el que los medios de puesta en rotación libre sean las ranuras 11 , 21 , el primer componente puede girar independientemente del tercer componente cuando cada zona intermedia delimitada por dos ranuras consecutivas dispuestas sobre una de las citadas zonas roscadas esté frente a una ranura dispuesta sobre la otra zona roscada.
Luego se ajusta el segundo componente en la zona roscada hembra correspondiente del tercer componente hasta que las superficies terminales 15, 35 del primero y del segundo componente tubular estén encastradas una en la otra. El encastre se hace posible con la rotación libre del primer componente tubular.
Por último se ajusta el tercer componente con el primero y el segundo componente encastrados solidariamente entre sí, hasta un par determinado CO.
La elección del par CO se efectúa en función de las dimensiones de los componentes tubulares y la aplicación elegida (perforación, columna ascendente submarina, etc.).
En el caso en el que las zonas roscadas presenten una generatriz de conicidad, la detención del roscado del primer componente en el tercer componente se efectúa cuando los fondos de las roscas se bloquean contra los vértices de las roscas correspondientes. También es en este momento que el primer componente se encuentra en rotación libre con respecto al tercer componente.
En el caso en el que las zonas roscadas sean cilindricas, la
detención del roscado del primer componente en el tercer componente puede efectuarse por medio de superficies de tope dispuestas sobre el primero y el tercer componente.
Para desenroscar la junta, el procedimiento a seguir es el siguiente.
En el caso en el que el primero y el segundo componente tengan las zonas roscadas de sentido inverso, se puede desenroscar el primer componente tubular macho fuera del tercer componente hembra, que el citado primer componente provoca entonces el desenroscado del segundo componente fuera del tercero. También se puede desenroscar el segundo componente tubular macho fuera del primero y del tercer componente para desenganchar la unión de la garra, que el citado segundo componente arrastra el primer componente en rotación con respecto al tercer componente. Se desenrosca a continuación el primer componente fuera del tercer componente.
En el caso en el que el primero y el segundo componente tengan zonas roscadas del mismo sentido, no se puede desenroscar el primer componente tubular macho fuera del tercer componente hembra, que el citado primer componente arrastra entonces el roscado del segundo componente en el tercero. En primer lugar es necesario desenroscar el segundo componente tubular macho fuera del tercer componente hembra, arrastrando el citado segundo componente el primero en rotación libre, después desenroscar el primer componente fuera del tercer componente.
La junta se aplica muy particularmente a las columnas ascendentes submarinas, también llamadas "risers". En efecto, estas columnas que conectan la superficie del mar al fondo están particularmente sujetas al problema de desenroscado con la marea y las corrientes marinas que someten los trenes de componentes a las fuerzas de torsión. Es interesante entonces utilizar los tubos conectados por manguitos "T&C" y que constan de zonas roscadas del mismo sentido. En efecto, el desenroscado de la junta sólo puede efectuarse teniendo el manguito y desenroscando el segundo tubo fuera del manguito.
Claims (13)
1.- Conjunto para la realización de una junta roscada, que comprende un primero y un segundo componente tubular de mismo eje de revolución (4) y cada uno provisto respectivamente en uno de sus extremos (1 ; 3) con una zona roscada macho (10; 30) realizada sobre su superficie circunferencial exterior, los citados extremos (1 ; 3) finaliza respectivamente por una superficie terminal (15; 35) que consta de los medios (14; 34) que forman juntos un dispositivo de garra de manera de unir en rotación el primero y el segundo componente tubular, y que comprende un tercer componente tubular también de eje de revolución (4) y en cada uno de sus extremos (2, 2") provisto, sobre su superficie circunferencial interior con una zona roscada hembra (20, 20'), una de las dos zonas roscadas machos (10; 30) es apta para cooperar en roscado con una de las dos zonas roscadas hembras (20; 20') mientras que la otra zona roscada macho (30; 10) es apta para cooperar en roscado con la otra zona roscada hembra (20'; 20), en donde el extremo macho (1) del primer componente tubular asi como el extremo hembra correspondiente (2) del tercer componente tubular comprenden los medios de puesta en rotación libre (11 ; 21) tales que al final del roscado de la citada zona roscada macho (10) en la citada zona roscada hembra (20), los componentes tubulares que llevan las citadas zonas roscadas macho y hembra están en libre rotación uno con respecto al otro.
2 - El conjunto para la realización de una junta roscada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque las zonas roscadas machos (10; 30) se orientan en el sentido inverso uno con respecto al otro.
3.- El conjunto para la realización de una junta roscada de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la longitud del tercer componente tubular es al menos 10 veces inferior a la de los dos primeros componentes.
4.- El conjunto para la realización de una junta roscada de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque los medios (11 ; 21) de puesta en rotación libre comprenden ranuras ahuecadas perpendicularmente al eje de revolución (4) en las citadas zonas roscadas machos y hembras (10; 20) de modo que una vez que se enroscan las citadas zonas roscadas machos y hembras (10; 20) una en la otra, cada zona intermedia delimitada por dos ranuras consecutivas dispuestas sobre una de las citadas zonas roscadas enfrenta una ranura dispuesta sobre la otra zona roscada.
5. - El conjunto para la realización de una junta roscada de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque las ranuras se disponen regularmente de acuerdo con un paso casi igual a 1.5 vez el paso de las zonas roscadas (10; 20).
6. - El conjunto para la realización de una junta roscada de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque cada una de las superficies terminales (15; 35) de los extremos machos (1 ; 3) del primero y del segundo componente tubular consta de una porción (14; 34) circular provista de facetas (140) inclinadas y dispuestas de manera concéntrica, de modo que las citadas porciones (14; 34), que constituyen de este modo el dispositivo de garra, se encastran una en la otra.
7. - El conjunto para la realización de una junta roscada de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque cada una de las superficies terminales (15; 35) de los extremos machos (1 ; 3) del primero y del segundo componente tubular consta de una superficie de hermeticidad (13; 33) apta para cooperar una con la otra para formar una hermeticidad metal / metal.
8. - El conjunto para la realización de una junta roscada de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque cada una de las superficies terminales (15; 35) de los extremos machos (1 ; 3) del primero y del segundo componente tubular consta de una superficie de tope (12; 32) apta para cooperar una con la otra en ajuste.
9.- El conjunto para la realización de una junta roscada de conformidad con las reivindicaciones 6, 7 y 8 tomadas conjuntamente, caracterizado además porque en cada superficie terminal (15; 35), se dispone la superficie de hermeticidad (13; 33) entre la porción circular (14; 34) y la superficie de tope (12; 32), que la porción circular (14; 34) está más alejada del eje (4) de la junta que la superficie de tope (12; 32).
10. - El conjunto para la realización de una junta roscada de conformidad con una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque las zonas roscadas machos así como su zona roscada hembra correspondiente admiten una generatriz de conicidad de manera de facilitar el roscado de los componentes tubulares entre sí.
11. - Procedimiento de obtención de una junta por roscado de un conjunto de una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, que comprende: - el roscado del primer componente cuya zona roscada macho está provista de medios de puesta en rotación libre (11) en la zona roscada hembra correspondiente del tercer componente hasta que los citados componentes estén en rotación libre uno con respecto al otro, - luego el roscado del segundo componente en la zona roscada hembra correspondiente del tercer componente hasta que las superficies terminales (15; 35) del primero y del segundo componente tubular se encastren una en la otra, que el citado encastre es posible con la rotación libre del primer componente tubular, -luego el roscado del tercer componente con el primero y el segundo componente encastrados solidariamente entre sí, hasta un par determinado CO.
12. - Procedimiento de desenroscado de una junta obtenida del procedimiento reivindicado en 11 , que comprende: - el desenroscado del segundo componente tubular macho fuera del primero y del tercer componente, - luego el desenroscado del primer componente fuera del tercer componente.
13.- Uso de una junta roscada obtenida de un procedimiento de la reivindicación 11, en una columna ascendente submarina.
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|---|---|---|---|---|
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| US4099745A (en) | 1977-04-04 | 1978-07-11 | Cobbs James H | Drill pipe joint |
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| CA1173076A (en) * | 1981-03-16 | 1984-08-21 | Michael R. Williams | Thread-type pipe connector |
| GB8617827D0 (en) * | 1986-07-22 | 1986-08-28 | British Steel Corp | Joints for tubular members |
| US4907828A (en) * | 1988-02-16 | 1990-03-13 | Western Atlas International, Inc. | Alignable, threaded, sealed connection |
| SU1819973A1 (en) * | 1990-01-19 | 1993-06-07 | Olga I Terikova | Joining of pipes for deep drilling |
| US5586652A (en) * | 1993-07-12 | 1996-12-24 | Smilanick; Steve-Frank | Bicycle torque coupling |
| US5474334A (en) | 1994-08-02 | 1995-12-12 | Halliburton Company | Coupling assembly |
| JPH11502592A (ja) | 1995-03-23 | 1999-03-02 | ハイドリル・カンパニー | ねじが切られた管接続部 |
| RU2174585C1 (ru) * | 2000-05-24 | 2001-10-10 | Закрытое акционерное общество "Прогресс-Инвест" | Соединение штанг |
| FR2811056B1 (fr) * | 2000-06-30 | 2003-05-16 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | Joint filete tubulaire apte a subir une expansion diametrale |
| US6908121B2 (en) * | 2001-10-22 | 2005-06-21 | Weatherford/Lamb, Inc. | Locking arrangement for a threaded connector |
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| US7585002B2 (en) * | 2004-04-21 | 2009-09-08 | Baker Hughes Incorporated | Expandable tubular connection |
| CN2809191Y (zh) * | 2005-03-29 | 2006-08-23 | 江苏曙光石油钻具有限公司 | 高密封高强度石油钻杆接头 |
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