BE1000525A3 - Threaded drilling rod screw joint - has conical male connector with generatrices inclined by less than 3 deg. and helical thread inclined by less than half that angle - Google Patents

Threaded drilling rod screw joint - has conical male connector with generatrices inclined by less than 3 deg. and helical thread inclined by less than half that angle Download PDF

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BE1000525A3
BE1000525A3 BE8700512A BE8700512A BE1000525A3 BE 1000525 A3 BE1000525 A3 BE 1000525A3 BE 8700512 A BE8700512 A BE 8700512A BE 8700512 A BE8700512 A BE 8700512A BE 1000525 A3 BE1000525 A3 BE 1000525A3
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Charles Pierre Hallez
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Diamant Boart Sa
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    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
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Abstract

A threaded screw joint for drilling rods has a threaded conical male section at the end of one rod with generatrices inclined by less than 3 deg., a helical thread on the section induced by less than twice that angle, a double stop on the male section, and a corresponding conical threaded female section.

Description

       

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  JONCTION VISSEE A FILETAGE CONIQUE FRETTANT 
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La présente invention est relative à une jonction vissée destinée à assurer l'aboutement d'éléments de tige ou tube du type dans lequel un embout male présentant un filetage conique frettant comportant au moins une portée de joint formant butée de limitation de vissage est vissé dans un   élément   femelle présentant un taraudage correspondant. 



   L'invention trouve sa principale application dans les forages pétroliers et miniers. Elle procure une jonction vissée pour l'assemblage de trains de tiges convenant parfaitement pour les forages profonds et les forages intentionnellement   devins.   



   La mise en oeuvre d'outils de forage nouveaux, tels que, par exemple, les couronnes garnies de plaquettes diamantées requérant des couples plus elev6s que les trépans classiques a rendu nécessaire l'utilisation de tables de rotation plus puissantes, capables de transmettre des efforts plus importants mais également d'assurer des vitesses de rotation plus levEes, et ce parfois malgré des deviations importantes imposées par les forages dirigés. 



   Ces exigences nouvelles imposent aux tiges de forages et en particulier, aux jonctions filetées, des sollicitations   extrament säveres,   tant en ce qui concerne 

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   Les contraintes de cisaillement, torsion, traction t compression engendrent la fatigue du corps de filetage. 



  Ces exigences extremes sont a l'origine d'ailleurs de la ruine de nombreux filetages. 



  Pour maltriser les effets de fatigue il est connu d'appliquer aux elements assembler par aboutement, une pré-   
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 contrainte de couple déterminée par calcul, base de donn & es l6 le couple de serrag'ä 
Parmi les divers types de raccords filet6s qui ont été   développés,   on connalt en particulier celui decrit dans le brevet européen n* 0 044 778. 



   Une port6e de joint, formant butte comporte une surface annulaire tronconique concave   usinaeä   l'extrémité male d'un tube, qui vient prendre appui, lors du serrage, sur une surface annulaire tronconique convexe disposée à l'interieur de l'élément femelle au-delà du filetage. Un filetage extérieur conique est prévu à l'extrémité de l'embout male pour coopérer avec le taraudage conique correspondant de l'element femelle. Ce filetage est de preference un filetage trapézoîdal s'évanouissant ä la surface   exterieure   de l'element male. Le joint comporte une ou plusieurs surfaces de butée à l'extremit6 de l'élément male et éventuellement ä la base du filetage, suceptibles de coop6rer avec une ou plusieurs surfaces de 
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 butée de l'element femelle. 



   L'angle d'ouverture de cone des filets normalises par l'American Petroleum Institute et   dénommés   API REGULARPULL HOLE est de l'ordre de 8à 15, de manière ä assurer 

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 des efforts radiaux importants par quelques tours de serrage seulement. 



   Cet angle d'ouverture permet egalement d'introduire les   elements   ä abouter profondément et de sauter plusieurs spires afin de pouvoir visser les   AlAments   en quelques tours de rotation. 



   Il permet également de largement dimensionner les buttes et d'assurer   l'étanchéité     da 1a   jonction au niveau de la butée. 



   La plupart des   dafaillances   constatées dans les trains de tiges mettant en oeuvre les jonctions susdites, sous les conditions   sévères   des nouvelles techniques de forage, sont localisées au voisinage immédiat des butées de limitation de vissage et se présentent sous l'une des formes suivantes : 
1. renflement de la zone d'alésage de   l'element   femelle au voisinage de la butée extérieure et renforcement annulaire simultannd de l'embase male par fluage ; 
2. brisure nette du type fragile du corps de l'embout male au niveau de la dernière spire ou de la zone d'alésageadjacenteàcettespireetàlabutée extérieure ; 
3. brisure nette   dela douille   de l'élément femelle au niveau de la spire d'entrée du filetage ou de la portion du tube alésée adjacents à la butée extérieure. 



     4.   brisure nette de l'embout male au niveau de la 

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 première spire ou'encore du nez de l'embout adjacent   ä   la butée intérieure de la jonction vissée ; 
5. brisure nette de   l'element   femelle au niveau de la zone alésée coopérant avec le nez de l'embout   male ?   
6. deformation des fonds de filet exposes ä des tensions excessives ou ä un effet de fatigue due aux flexions relatives   répétées.   



   La présente invention vise ä remédier aux inconvenients susdits. Dans ce but, elle propose une jonction filetee conique jouissant de performances inattendues. 



  Le gain de résistance   ä la   torsion resulte de la combinaison d'un angle de cöne faible   Interieur   ä 30 et d'un grand pas. La tangente de l'hélice doit cependant etre inférieure au coefficient de friction de   0. 08 généra-   lement avance par l'American Petroleum Institute API pour assurer l'indesserrabilite des pièces et augmenter la valeur admissible du couple de serrage du joint. 



   Gräce à son angle d'hélice ou inclinaison importante le filetage selon l'invention permet de moins   sölliciter   les butées de limitation de vissage pour un couple de serrage donne. 11 permet donc d'augmenter la valeur admissible du couple de serrage de manière   ä   assurer au niveau des butées une précontrainte de pression'suffisante pour prévenir la fatigue. En augmentant en outre, l'inclinaison du filetage, il permet de repartir les contraintes sur un plus grand volume de matière pour un profil donné du filetage. On parvient à reprendre ainsi sans dommage des effets dynamiques intempestifs, par exemple en cas de blocage.

   Il facilite l'introduction de l'embout male dans l'élément femelle, en permettant le contact des deux pieces   a   assembler sur un plus grand nombre de spires. 

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   Il réduit le nombre de tours   ä   communiquer aux éléments pour les assembler et rend plus facile le desserrage. 



   Dans une forme de réalisation particulière, on choisit une profondeur de profil teile que   l'emboitement Åae l'embout male   dans l'élément femelle s'effectue sur plusieurs spires sans tolérer ni de chevauchement ni de saut d'une spire ä la suivante. 



   La présente invention propose une jonction vissée destinée à assurer l'aboutement   d'éléments   de tige ou tube du type dans lequel un embout male présentant un filetage conique frottant comportant au moins une portée de joint formant butée de limitation de vissage est visse dans un élément femelle présentant un taraudage correspondant, essentiellement   caracteris. & e en   ce qu'elle presente un filetage A au moins deux filets. 



   Selon une particularité de l'invention, elle présente 
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 au nez de l'embout male et ä la base de l'embout male, ainsi que dans l'introduction et au fond de l'avant-trou de l'élément femelle un stand-off frettant d'un angle d'ouverture de cône compris entre 1 et 3*. 



   Dans une forme de r6alisation particulière, on prévoit une des gorges de decharge le long des corps de l'embout male avant de butée extérieure et le long de l'élément femelle au voisinage de la butée intérieure. 



   Dans une seconde   forme de realisation,   on prévoit une   gorge de decharge dans le   nez de l'embout male avant la butée extérieure et le long de la   zÏne   dite d'alesage de   1'é1ément femella   au voisinage de la   butes   intérieure. 

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   Ces particularités et d'autres details de l'invention apparaltront au cours de la description détaillée suivante faisant référence aux dessins ci-annexés illustrant A titre d'exemple une forme de réalisation particulière de l'invention. 



   Dans ces dessins : - la figure 1 est une vue en élévation latérale d'un embout male d'une jonction vissee selon   1 I invention ;   - la figure 2 est une une vue en coupe axiale d'une jonction vissée analogue   a   celle de la figure   1 ;   - la figure 3 est une demi-coupe axiale d'une jonction vissée dont les   elements   portent des gorges de   de-   charge ä l'exterieur des zones frettantes, et - la figure 4 est une demi-coupe axiale semblable ä la figure 2 d'une jonction vissée dont les éléments portent des gorges de décharge ä l'intérieur des zones frettantes. 



   Dans ces figures, les memes notations de référence designent des éléments identiques ou analogues. 



   Comme illustré à la figure 1, une jonction vissee désignée dans son ensemble par la notation de référence 1, assure l'assemblage d'un embout male 2 dont le corps est garni d'un filetage conique ä un ou plusieurs filets dont deux seulement sont montres   ä   la figure 1, à savoir les filets 3 et 4, et d'un élément femelle 5 dans lequel est   ménagé   un avant-trou 6 muni d'un taraudage correspondant au filetage susdit. 



   L'invention concerne en particulier les filetages 

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 coniques présentant un angle de conicité compris entre 1 et 3 . 



   La surface de base des filets en contact des elements   male   2 et femelle 5, est engendrée par le déplacement   hélicoidal   le long du corps et avant-trou conique susdits, d'un profil de base dont un   côté   appelé flanc reste parallèle a l'axe de l'hélice du filetage. Diverses formes de profil générateur sont possibles, de maniere à procurer un filet triangulaire,   trapézoïdal,   carre ou rond. 



   Des filetages susdits, le filetage trapézoldal est le plus facile à usiner, du moins lorsqu'il s'agit d'une tige ou d'un avant-trou cylindrique. 



   Lorsqu'il s'agit de la fabrication d'une jonction filetee conique, les opérations sont bien plus ardues. En raison de cette complexite seul des filetages coniques a un seul filet ont   et6   realises   ä   ce jour. 



   Le filetage y est constitué d'une seule rainure formant des spires jointives. Un vissage par rotation d'un tour complet   d'un. element   par rapport ä l'autre, entraîne un déplacement axial   dlune   distance égale au pas du filet déterminé lui-meme par'la largeur de la rainure. Dans ce cas, les filetages possedent une faible inclinaison   &alpha;   de quelques degres qui permet de bloquer les pieces assem-   blees.   



   Dans un filetage conique, le diamètre du noyau ou de l'avant-trou diminue tandis que l'inclinaison ss de   l'he-   lice augmente au fur et ä mesure qu'on se rapproche du sommet du cône supportant le filetage conique. L'allure 

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 conique du noyau'soumet de maniere connue, la jonction vissée à des efforts cylindriques. Lorsque l'extrémité d'un élément male d'un filetage conique s'approche d'une butee de limitation de vissage 6 de l'élément femelle 5, les efforts radiaux prennent naissance au niveau du filetage et/ou des autres surfaces frettantes. Ces efforts radiaux tendent   â   réduire le diamètre de filetage de   l'element   male et   ä   accroitre le diamètre de filetage de l'element femelle.

   Lorsque l'inclinaison de l'hélice est faible, le couple de serrage entraine   aisement une defor-   mation permanente des surfaces frettantes. 



   L'espace libre séparant les surfaces destinees ä etre mises en contact l'une avec l'autre pour former une butée de limitation de vissage est connu sous le nom de stand-off7 (figure 2). 



   La portion de tube 2 comprise entre la butée extérieure6 de limitation de vissage et le premier filet3 est   eventueel-   lement munie d'une gorge de décharge 8 illustrée aux figures2 et 4 et   destinee Åa déflechir   les lignes de force. 



  On comprend qu'un filetage de faible conicite permet un stand-off ? important, inversement proportionnel ä l'angle d'ouverture du cÏne du filetage conique. 



   Le stand-off 7 doit être dimensionné de telle maniere qu'un surcouple de serrage procure un assemblage. rigide sans provoquer la ruine du filetage de la jonction 
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 vissee 1. 



   Ce fait de prevoir plusieurs entrées dans un filetage conique   ä   double butee procure des paramètres nouveaux 

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 permettant de mieux contrôler et mieux repartir les efforts transmis aux divers filets.   11   permet entre autre, de multiplier par un nombre entier, compris entre 2 et 6, l'inclinaison des filets et de modifier d'un   meme   facteur le rapport entre l'angle d'ouverture du cône nécessairement inférieur à   30   et ladite inclinaison/3 du filetage. 



   En augmentant l'inclinaison du filetage, on renforce la contribution des filets coniques A la transmission d'un couple de torsion puisque le deplacement axial dO au deplacement angulaire donne, s'accrolt et diminue de ce fait la pression exercée sur les butées qui sont ainsi moins sollicitées. 



   Pour assurer l'indesserrabilité de la jonction vissee, l'inclinaison du filetage doit être inférieur au coefficient de friction, ä savoir   inferieur     a   0. 08, qui est la valeur généralement avancée par l'American Petroleum Institute. 



   Rappelons      ce sujet que les couples de torsion, dans un raccord fileté      deux butées se transmettent pour environ 40% par le filetage et pour 60% par les butees de limitation de vissage. La pression de contact   de butees   de limitation de vissage correctement en contact l'une avec l'autre apres avoir appliqué en couple de serrage adéquat, est destine ä assurer l'étanchéité de la jonction de deux tubes. Elle atteint généralement plusieurs centaines de kilogrammes par centimetre carrb et peut même atteindre des valeurs allant de 5 ä 8    t/cm'lorsqu'i1   y a flexion dans le train de tige au cours de l'opération de forage, par exemple en raison du flambage du train ou de tiges sous le poids des masse-tiges. 

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    La géométrie proposee suivant l'invention consiste en un angle d'ouverture &alpha;du cône de l'ordre de 2 à 3"seulement et une inclinaison ss de l'hélice deux à six fois plus élevé que les filetages coniques connus, gräce à la mise en oeuvre de filets multiples 3, 4. 



  La combinaison d'un angle d'ouverture du cöne infe- rieur à 3  et d'un pas p deux à six fois plus grand que dans les filetages connus, permet de maltriser l'effet frettant et de répartir les contraintes auxquelles sont soumis les filetages sur un plus grand volume de matiere. 



  11 permet d'augmenter le couple de serrage admissible et le couple de rupture. (Figure 3) Le fait de prévoir une double butée 6, 9, definite dans les limites de la precision d'usinage des filets et   
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 endéans les limites donnes par l'élasticité du filet, permet de repartir les efforts de pression sur deux butées6, et d'accroltre ainsi le couple de serrage admissible et le couple de rupture. 



   L'effet obtenu par une deuxième   butee   est avant tout de faire participer l'ensemble du filetage aux efforts de torsion et non pas d'augmenter   l'étanchéité   de la jonction   vissée 1.    



   Le fait de choisir un profil trapezoldal ayant des flancs travaillant essentiellement différemment permet de réduire les phénomènes de fatigue susceptibles d'entrainer la rupture de l'embout male 2 par flexion alternbe rotative, tout en transmettant un couple de torsion importante. 



   La figure 2 montre une forme de réalisation particu- 

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 lière dans laquelle on remarque des gorges de décharge internes 8 et externes   10,   le long des corps de l'embout male 2 ayant la butée extérieure 6 et le long de l'element femelle au voisinage de la butee intérieure 9 
Dans la figure 4, on montre des gorges de decharge 11, dans le nez 12 de l'embout male 2 avant la butée extérieure 6 et le long de la zone dite   d'alésage13   de l'element femelle 5 au voisinage de la butée intérieure 9. 



   11 est évident que l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisations decrites ci-dessus et que de nombreuses modifications peuvent etre apportees ä ces dernières sans pour autant les soustraire du cadre de la   presente   invention, du moins si elles ne vont pas   è   l'encontre des revendications suivantes. 



   L'invention s'appligue egalement aux joints du type manchonné dans lesquels deux   éléments   mâles, dont les filetages et les butées sont usinés dans la seule epaisseur du tube, sont reliés entre eux. par un manchon qui constitue un double élément femelle.



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  THREADED CONICAL THREADED THREADED JUNCTION
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The present invention relates to a screwed junction intended to ensure the abutment of rod or tube elements of the type in which a male end fitting having a conical fretting thread comprising at least one bearing seat forming a screwing limitation stopper is screwed into a female element having a corresponding thread.



   The invention finds its main application in oil and mining drilling. It provides a screw connection for the assembly of drill pipes, which is ideal for deep drilling and intentionally soothsayer drilling.



   The use of new drilling tools, such as, for example, crowns filled with diamond plates, requiring higher torques than conventional drill bits, necessitated the use of more powerful rotation tables capable of transmitting forces. higher but also to ensure higher rotation speeds, and sometimes despite significant deviations imposed by directional drilling.



   These new requirements impose on drill rods and in particular, on threaded junctions, extremely severe stresses, both with regard to

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   The shear, torsion, tensile and compressive stresses generate the fatigue of the thread body.



  These extreme requirements are also responsible for the ruin of many threads.



  To control the effects of fatigue, it is known to apply a pre-
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 torque constraint determined by calculation, database l6 the tightening torque
Among the various types of threaded fittings which have been developed, there is in particular that described in European patent No. 0 044 778.



   A seal port, forming a mound has a concave frustoconical annular surface machined at the male end of a tube, which comes to bear, during tightening, on a convex frustoconical annular surface disposed inside the female element au- beyond the thread. A conical external thread is provided at the end of the male end piece to cooperate with the corresponding conical thread of the female element. This thread is preferably a trapezoidal thread which vanishes on the outer surface of the male element. The seal comprises one or more abutment surfaces at the end of the male element and possibly at the base of the thread, capable of cooperating with one or more surfaces of
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 stop of the female element.



   The cone opening angle of threads standardized by the American Petroleum Institute and called API REGULARPULL HOLE is of the order of 8 to 15, so as to ensure

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 significant radial forces by only a few tightening turns.



   This opening angle also makes it possible to introduce the elements to be butted deeply and to jump over several turns in order to be able to screw the AlAments in a few turns.



   It also makes it possible to widely dimension the mounds and to ensure the tightness of the junction at the level of the stop.



   Most of the failures observed in the drill pipes implementing the above-mentioned junctions, under the severe conditions of the new drilling techniques, are located in the immediate vicinity of the screw-limiting stops and appear in one of the following forms:
1. bulge of the bore area of the female element in the vicinity of the external stop and simultaneous annular reinforcement of the male base by creep;
2. clear breakage of the fragile type of the body of the male end-piece at the level of the last turn or of the bore area adjacent to these turns and to the external drop;
3. clear breakage of the socket of the female element at the level of the thread entry turn or of the portion of the bored tube adjacent to the external stop.



     4. clear breakage of the male end at the

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 first turn or still of the nose of the endpiece adjacent to the internal stop of the screwed junction;
5. net breakage of the female element at the bored area cooperating with the nose of the male end?
6. deformation of the bottom of the mesh exposed to excessive tension or to a fatigue effect due to repeated relative bending.



   The present invention aims to remedy the above drawbacks. For this purpose, it offers a conical threaded junction enjoying unexpected performance.



  The gain in resistance to torsion results from the combination of a small cone angle within 30 and a large pitch. The tangent of the propeller must however be less than the coefficient of friction of 0. 08 generally advanced by the American Petroleum Institute API to ensure the indeserrability of the parts and to increase the admissible value of the tightening torque of the joint.



   Thanks to its large helix angle or inclination, the thread according to the invention makes it less possible to limit the screw-limiting stops for a given tightening torque. It therefore makes it possible to increase the admissible value of the tightening torque so as to ensure at the level of the stops a pre-stress of sufficient pressure to prevent fatigue. By further increasing the inclination of the thread, it allows the stresses to be distributed over a larger volume of material for a given profile of the thread. We manage to resume untimely dynamic effects without damage, for example in the event of a blockage.

   It facilitates the introduction of the male end piece into the female element, by allowing the contact of the two pieces to be assembled on a larger number of turns.

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   It reduces the number of turns to be communicated to the elements to assemble them and makes loosening easier.



   In a particular embodiment, a depth of profile is chosen such that the interlocking with the male end in the female element takes place over several turns without tolerating either overlapping or jumping from one turn to the next.



   The present invention provides a screw junction intended to ensure the abutment of rod or tube elements of the type in which a male end having a conical rubbing thread comprising at least one bearing surface forming a screw-limiting stop is screwed into an element female with a corresponding thread, mainly caracteris. & e in that it has a thread With at least two threads.



   According to a feature of the invention, it has
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 at the nose of the male end and at the base of the male end, as well as in the introduction and at the bottom of the pilot hole of the female element a stand-off fretting with an opening angle of cone between 1 and 3 *.



   In a particular embodiment, there is provided one of the discharge grooves along the bodies of the male end piece before the outer stop and along the female element in the vicinity of the inner stop.



   In a second embodiment, a discharge groove is provided in the nose of the male end piece before the external stop and along the so-called bore area of the female element in the vicinity of the internal stop.

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   These features and other details of the invention will become apparent during the following detailed description referring to the accompanying drawings illustrating by way of example a particular embodiment of the invention.



   In these drawings: - Figure 1 is a side elevational view of a male end of a screw connection according to 1 I invention; - Figure 2 is an axial sectional view of a screw junction similar to that of Figure 1; - Figure 3 is an axial half-section of a screw junction, the elements of which bear discharge grooves outside the hooping areas, and - Figure 4 is an axial half-section similar to Figure 2 d 'a screwed joint whose elements carry discharge grooves inside the hooping zones.



   In these figures, the same reference notations designate identical or analogous elements.



   As illustrated in FIG. 1, a screwed junction designated as a whole by the reference notation 1, assures the assembly of a male end-piece 2 whose body is furnished with a conical thread with one or more threads of which only two are watches in Figure 1, namely threads 3 and 4, and a female element 5 in which is formed a pilot hole 6 provided with a thread corresponding to the above thread.



   The invention relates in particular to threads

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 conical with an angle of conicity between 1 and 3.



   The base surface of the threads in contact with the male 2 and female 5 elements, is generated by the helical displacement along the above-mentioned conical body and pilot hole, of a basic profile, one side of which, called flank, remains parallel to the axis of the thread propeller. Various forms of generator profile are possible, so as to provide a triangular, trapezoidal, square or round thread.



   Of the aforementioned threads, the trapezoidal thread is the easiest to machine, at least when it is a rod or a cylindrical pilot hole.



   When it comes to manufacturing a tapered threaded joint, the operations are much more difficult. Due to this complexity, only single thread conical threads have been made to date.



   The thread consists of a single groove forming contiguous turns. A screwing by rotation of a full turn of one. element with respect to the other, causes an axial displacement of a distance equal to the pitch of the thread itself determined by the width of the groove. In this case, the threads have a slight inclination &alpha; a few degrees which allows the assembly of the assembled parts.



   In a conical thread, the diameter of the core or pilot hole decreases while the inclination ss of the propeller increases as one approaches the top of the cone supporting the conical thread. The pace

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 conical of the core submits in known manner, the screw connection to cylindrical forces. When the end of a male element of a conical thread approaches a screw-limiting limitation stop 6 of the female element 5, the radial forces arise at the level of the thread and / or of the other hooping surfaces. These radial forces tend to reduce the thread diameter of the male element and to increase the thread diameter of the female element.

   When the propeller's inclination is small, the tightening torque easily causes permanent deformation of the shrinking surfaces.



   The free space separating the surfaces intended to be brought into contact with one another to form a screw-limiting stop is known as stand-off7 (FIG. 2).



   The portion of tube 2 between the external stop 6 for limiting screwing and the first thread 3 is optionally provided with a discharge groove 8 illustrated in FIGS. 2 and 4 and intended to deflect the lines of force.



  We understand that a low conicity thread allows a stand-off? important, inversely proportional to the opening angle of the cone of the conical thread.



   The stand-off 7 must be dimensioned in such a way that a tightening overtorque provides an assembly. rigid without causing ruin of the thread of the junction
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 vissee 1.



   This fact of providing several entries in a conical thread with double stop provides new parameters

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 allowing better control and better distribution of the forces transmitted to the various nets. 11 allows among other things, to multiply by an integer, between 2 and 6, the inclination of the threads and to modify by the same factor the ratio between the angle of opening of the cone necessarily less than 30 and said inclination / 3 of the thread.



   By increasing the inclination of the thread, the contribution of the conical threads to the transmission of a torque is reinforced since the axial displacement dO at the angular displacement gives, increases and therefore reduces the pressure exerted on the stops which are thus less stressed.



   To ensure the indesserrability of the screwed junction, the inclination of the thread must be less than the coefficient of friction, ie less than 0.08, which is the value generally advanced by the American Petroleum Institute.



   Recall this subject that the torques in a threaded connection two stops are transmitted for about 40% by the thread and for 60% by the screw limiting stops. The contact pressure of the screw-limiting stops properly in contact with each other after having applied an adequate tightening torque, is intended to seal the junction of two tubes. It generally reaches several hundred kilograms per square centimeter and can even reach values ranging from 5 to 8 t / cm 'when there is bending in the drill string during the drilling operation, for example due to the buckling of the train or rods under the weight of the drill collars.

 <Desc / Clms Page number 10>

 



    The geometry proposed according to the invention consists of an aperture angle α of the cone of the order of only 2 to 3 "and an inclination ss of the propeller two to six times higher than known conical threads, thanks to the implementation of multiple nets 3, 4.



  The combination of an aperture angle of the cone less than 3 and a pitch p two to six times greater than in known threads, makes it possible to subdue the frictional effect and to distribute the stresses to which the threads on a larger volume of material.



  11 increases the admissible tightening torque and the breaking torque. (Figure 3) The fact of providing a double stop 6, 9, defined within the limits of the machining precision of the threads and
 EMI10.1
 within the limits given by the elasticity of the thread, allows to distribute the pressure forces on two stops6, and thus to increase the admissible tightening torque and the breaking torque.



   The effect obtained by a second stop is above all to make the whole thread participate in the torsional forces and not to increase the tightness of the screwed junction 1.



   Choosing a trapezoidal profile having flanks working essentially differently makes it possible to reduce the fatigue phenomena liable to cause the rupture of the male end piece 2 by alternating rotary bending, while transmitting a significant torsional torque.



   Figure 2 shows a particular embodiment.

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 link in which there are internal 8 and external discharge grooves 10, along the bodies of the male end piece 2 having the external stop 6 and along the female element in the vicinity of the internal stop 9
In Figure 4, we show discharge grooves 11, in the nose 12 of the male end 2 before the outer stop 6 and along the so-called bore area 13 of the female element 5 in the vicinity of the inner stop 9.



   It is obvious that the invention is not limited to the embodiments described above and that numerous modifications can be made to the latter without removing them from the scope of the present invention, at least if they do not go against the following claims.



   The invention also applies to seals of the sleeved type in which two male elements, the threads and the stops of which are machined from the thickness of the tube alone, are interconnected. by a sleeve which constitutes a double female element.


    

Claims (4)

REVENDICATIONS 1. Jonction vissée destinee ä assurer l'aboutement d'e- lements de tige ou tube du type dans lequel un embout male (2) présentant un filetage conique frettant dont l'angle d'ouverture du cône est inférieur à 30 et qui comporte au moins une portée de joint formant butte de limitation de vissage (6'est vissé dans un vêlé- ment femelle (5) présentant un taraudage correspon- dant, caractérisé en ce qu'elle presente un filetage multiples filets (3, 4). CLAIMS 1. Screwed junction intended to ensure the abutment of rod or tube elements of the type in which a male end piece (2) having a conical fretting thread whose opening angle of the cone is less than 30 and which has at least one joint surface forming a screw-limiting abutment (6 is screwed into a female item of clothing (5) having a corresponding thread, characterized in that it has a multiple thread thread (3, 4) . 2. Jonction filetée selon la revendication 1, caracteri- s6e en ce qu'elle präsente au nez(12) de l'embout mâle (2) et à la base de l'embout male (2), ainsi que dans la zone d'introduction (13) et au fond de l'avant-trou(6)de EMI12.1 l'élément femelle (S) un stand-off (7) frettant d'un EMI12.2 angle d'ouverture de cne (ss) compris entre 1 et2. Threaded connection according to claim 1, characterized in that it presents at the nose (12) of the male end piece (2) and at the base of the male end piece (2), as well as in the area d 'introduction (13) and at the bottom of the pilot hole (6) of  EMI12.1  the female element (S) a stand-off (7) fretting with  EMI12.2  opening angle of cone (ss) between 1 and 3 . EMI12.3 3. Jonction vissée selon la revendication 1 ou 2, carac- triste en ce qu'elle comporte une ou plusieurs gor- ges de décharge (8, 10) le long-des corps da l'embout m le (2) avant la butée extérieure (6) et le long de liment femelle {3) au voisinage de la butée inti- rieure (9). 3.  EMI12.3  3. screwed joint according to claim 1 or 2, characteristic in that it comprises one or more discharge grooves (8, 10) along the bodies of the end piece m (2) before the stop outside (6) and along the female feed (3) in the vicinity of the internal stop (9). 4. Jonction vissée selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte EMI12.4 une gorge de décharge dans le nez male (2) avant la but6e extérieure (6) et le long de la zone dite d'alésage de l'élément femelle (3) au voisinage de la butée intérieure (. 9). 4. Screwed joint according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises  EMI12.4  a discharge groove in the male nose (2) before the external stop (6) and along the so-called bore area of the female element (3) in the vicinity of the internal stop (. 9).
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