BR112017027122B1

BR112017027122B1 - Sistema de conexão de membro tubular e método para conectar membros tubulares

Info

Publication number: BR112017027122B1
Application number: BR112017027122-2A
Authority: BR
Inventors: Joseph William Pallini; Daniel Paul Mcgowan; Dennis Robert Martinchich; Andrew Andor Zac-Williams; William Alexander Loose-Mitchell
Original assignee: Vetco Gray, Inc.
Priority date: 2015-06-18
Filing date: 2016-06-15
Publication date: 2022-09-06
Also published as: WO2016205262A1; CN107750299A; US10077858B2; US20160369920A1; BR112017027122A2; EP3310990B1; CN107750299B; EP3310990A1

Abstract

SISTEMAS DE CONEXÃO DE MEMBRO TUBULAR E MÉTODO PARA CONECTAR MEMBROS TUBULARES. Trata-se de um sistema de conexão de membro tubular (11) que inclui um pino (15), roscas de pino externas (17) e um rebordo de pino anular (21) em uma superfície de ressalto (20) do pino. Um conector box (27) tem roscas-fêmea internas (29) e um rebordo-fêmea anular (31) em uma superfície de extremidade do conector box. As roscas-fêmea são moldadas para se encaixarem com as roscas de pino para fixar de forma liberável o pino ao conector box. Um recesso de pino (22) é formado em uma superfície de diâmetro externo do pino, em que o recesso de pino se estende em uma direção axial a partir do rebordo de pino. Uma chave de pino (59) é seletivamente preensível no interior do recesso de pino, em que a chave de pino tem dentes de pino (69) em uma borda externa da chave de pino. Os dentes-fêmea (33) são localizados no conector box. Os dentes-fêmea (33) seletivamente se encaixam com os dentes de pino (69) e resistem à rotação do pino em relação ao conector box.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] Este pedido reivindica prioridade e benefício do Pedido de Patente Provisório Copendente Número de Série U.S. 62/181.526, depositado em 18 de junho de 2015, intitulado “Anti-Rotation Key For Threaded Connectors”, cuja revelação completa está incorporada no presente documento a título de referência em sua totalidade para todos os fins.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se, em geral, a conexões tubulares rosqueadas, como para canos de diâmetro grande usados em operações de perfuração e produção de hidrocarboneto offshore e, particularmente, para um dispositivo para evitar a rotação de membros tubulares após serem constituídos.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] Os poços de produção de hidrocarboneto podem ter várias colunas de tubos casing de diâmetros diferentes cimentadas no poço. Cada coluna de tubos casing pode ser constituída de ligações de cano que têm extremidades rosqueadas que são fixadas em conjunto. A porção do conector que tem roscas internas é, geralmente, conhecida como um conector-fêmea ou conector box. A porção do conector que tem roscas externas é, geralmente, conhecida como um conector-macho ou pino. Algumas ligações de tubos casing têm um membro de pino em uma primeira extremidade e um membro- fêmea em uma segunda extremidade. Normalmente, o operador depende da fricção da ligação constituída para evitar que os conectores rosqueados afrouxem enquanto se conduz a coluna no poço. Com tubos casing de grande diâmetro, por exemplo, de 40,64 centímetros (16 polegadas) a 91,44 centímetros (36 polegadas), a fricção do conector constituído pode ser inadequada para evitar afrouxamento enquanto se conduz os tubos casing.

[004] Os operadores empregaram chaves antirrotação para evitar afrouxamento. Alguns modelos de chave antirrotação atuais exigem ferramentas especializadas para instalar o mecanismo de trava. Alguns modelos exigem armas potencializadas explosivas para definir o mecanismo de trava. Outros modelos podem ser difíceis de destravar no caso de ser necessário para desenroscar a conexão de cano. Outros modelos de chave antirrotação atuais exigem perfuração de um orifício para que o membro de trava após a conexão de cano seja constituído. A perfuração pode resultar em aparas de metal que caem na coluna de cano, o que pode causar problemas. Adicionalmente, a perfuração de uma conexão de cano constituída exige uma furadeira complexa. Se desconectada, então, reconectada, pode ser necessário furar outro orifício, e esse orifício pode se sobrepor ao orifício furado anteriormente, o que limita a capacidade de trava.

[005] Em outras configurações atuais dos tubos casing, a chave antirrotação pode ser inserida através de um orifício no conector box e um martelo ou chave inglesa pode ser empregado para posicionar e fixar a chave. A chave antirrotação de tais sistemas pode ter dentes que mordem os membros de conector, tanto após a inserção quanto quando o pino começa a girar para fora do conector box, aplicando uma carga compressiva axial sobre os membros de conector e deformando permanentemente os membros de conector para evitar a rotação relativa entre o conector box e o pino.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[006] Os sistemas e métodos descritos no presente documento proporcionam uma chave antirrotação que produz significativamente menos carga compressiva axial que dispositivos antirrotação atuais. As realizações desta invenção proporcionam uma chave antirrotação que não cria uma compressão radial ou axial da conexão rosqueada, não gera uma carga radial entre o pino e o conector box e não muda a passagem da carga através da conexão rosqueada, aperfeiçoando o tempo de fadiga da conexão rosqueada.

[007] De acordo com uma realização desta invenção, um sistema de conexão de membro tubular inclui um pino que tem um eixo geométrico central, roscas de pino externas e um rebordo de pino anular em uma superfície de ressalto do pino. Um conector box tem roscas-fêmea internas e um rebordo-fêmea anular em uma superfície de extremidade do conector box. As roscas-fêmea são moldadas para se encaixarem com as roscas de pino para fixar de forma liberável o pino ao conector box. Um recesso de pino é formado em uma superfície de diâmetro externo do pino, em que o recesso de pino se estende em uma direção axial a partir do rebordo de pino. Uma chave de pino é seletivamente preensível no interior do recesso de pino, em que a chave de pino tem dentes de pino em uma borda externa da chave de pino. Os dentes-fêmea são localizados no conector box. Os dentes-fêmea seletivamente se encaixam com os dentes de pino e resistem à rotação do pino em relação ao conector box.

[008] De acordo com uma realização alternativa desta invenção, um sistema de conexão de membro tubular inclui um pino que tem um eixo geométrico central, roscas de pino externas e um rebordo de pino anular em uma superfície de ressalto do pino. Um primeiro membro tubular se estende a partir do pino em uma direção oposta ao rebordo de pino do pino. Um conector box tem roscas-fêmea internas e um rebordo-fêmea anular em uma superfície de extremidade do conector box. As roscas-fêmea são moldadas para se encaixarem com as roscas de pino para fixar de forma liberável o pino ao conector box. Um segundo membro tubular se estende a partir do conector box em uma direção oposta à superfície de extremidade do conector box. Um recesso de pino é formado em uma superfície de diâmetro externo do pino, em que o recesso de pino se estende em uma direção axial a partir do rebordo de pino. Um recesso-fêmea é formado em uma superfície de diâmetro externo do conector box, em que o recesso-fêmea se estende em uma direção axial a partir do rebordo-fêmea e tem um perfil de recesso-fêmea. Uma chave de pino é seletivamente preensível no interior do recesso de pino, em que a chave de pino tem dentes de pino em uma borda externa da chave de pino. Uma chave- fêmea é seletivamente retível com o recesso-fêmea, em que a chave-fêmea tem um perfil de encaixe de chave-fêmea em um primeiro lado para que se encaixe com o perfil de recesso-fêmea. A chave-fêmea tem adicionalmente dentes-fêmea em um segundo lado para que se encaixe com os dentes de pino e que resista à rotação do pino em relação ao conector box.

[009] Ainda em outra realização desta invenção, um método para conectar membros tubulares inclui fornecer um pino que tem um eixo geométrico central, roscas de pino externas e um rebordo de pino anular em uma superfície de ressalto do pino. O pino tem adicionalmente um recesso de pino formado em uma superfície de diâmetro externo do pino, em que o recesso de pino se estende em uma direção axial a partir do rebordo de pino. O método inclui adicionalmente fornecer um conector box que tem roscas-fêmea internas e um rebordo-fêmea anular em uma superfície de extremidade do conector box. As roscas-fêmea são moldadas para se encaixarem com as roscas de pino para fixar de forma liberável o pino ao conector box. Os dentes- fêmea estão localizados no conector box. As roscas-fêmea estão encaixadas com as roscas de pino para fixar de forma liberável o pino ao conector box. Uma chave de pino está presa no interior do recesso de pino, em que a chave de pino tem dentes de pino em uma borda externa da chave de pino. Os dentes de pino estão encaixados com os dentes-fêmea para resistir à rotação do pino em relação ao conector box.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[010] De modo que a maneira em que as funções, vantagens e objetivos da invenção, bem como outros que se tornem evidentes, são atingidos e podem ser entendidos com mais detalhes, uma descrição mais particular das realizações brevemente resumidas acima pode ser feita com referência à realização da mesma que está ilustrada nos desenhos anexos, cujos desenhos formam parte deste relatório descritivo. Deve ser observado, no entanto, que os desenhos ilustram realizações exemplificativas da invenção e, por esse motivo, não devem ser considerados limitantes do seu escopo, uma vez que a invenção pode admitir outras realizações igualmente eficazes.

[011] A Figura 1 é uma vista lateral em elevação de uma coluna tubular que tem um sistema conector de membro tubular de acordo com uma realização desta invenção.

[012] A Figura 2 é uma vista em corte de um sistema conector de membro tubular com uma vista esquemática de uma chave antirrotação de acordo com uma realização deste pedido.

[013] A Figura 3 é uma vista em perspectiva em corte detalhado de uma chave antirrotação de acordo com uma realização deste pedido.

[014] A Figura 4 é uma vista em perspectiva da chave antirrotação da Figura 3, mostrada antes do prendedor ser inserido.

[015] A Figura 5 é uma vista em perspectiva da chave antirrotação da Figura 3, mostrada resistindo ao movimento giratório relativo entre o pino e o conector box.

[016] A Figura 6 é uma vista em perspectiva de uma chave antirrotação de acordo com uma realização deste pedido.

[017] A Figura 7 é uma vista superior em corte da chave antirrotação da Figura 6, mostrada antes do prendedor de fatia ser apertado.

[018] A Figura 8 é uma vista superior em corte da chave antirrotação da Figura 6, mostrada após o prendedor de fatia ser apertado.

[019] A Figura 9 é uma vista em perspectiva da chave-fêmea de acordo com uma realização deste pedido.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[020] O método e o sistema da presente invenção serão agora descritos de forma mais completa doravante com referência aos desenhos anexos nos quais as realizações são mostradas. O método e o sistema da presente invenção podem estar em muitas formas diferentes e não devem ser interpretados como limitados às realizações ilustradas estabelecidas no presente documento; mais propriamente, essas realizações são proporcionadas de modo que esta invenção será minuciosa e completa, e transmitirá de forma completa o seu escopo a um técnico no assunto. Os números semelhantes se referem a elementos semelhantes ao longo do documento.

[021] Deve ser entendido adicionalmente que o escopo da presente invenção não é limitado aos detalhes exatos de construção, operação, materiais exatos ou realizações mostradas e descritas, já que modificações e equivalências serão evidentes para um técnico no assunto. Nos desenhos e no relatório descritivo, foram reveladas realizações ilustrativas e, embora sejam empregados termos específicos, esses são usados apenas em um sentido genérico e descritivo e não para fins de limitação.

[022] Com referência à Figura 1, o sistema de conexão de membro tubular 11 inclui um membro tubular primeiro ou superior 13 com o pino 15 formado em uma extremidade de membro tubular superior 13. Os termos “superior” e “inferior” são usados apenas para conveniência como o pino 15 pode ser localizado na extremidade superior do membro tubular 13 se o membro tubular for invertido. O pino 15 tem um eixo geométrico central longitudinal 16 e um conjunto de roscas de pino externas 17 localizado em uma superfície cônica. O pino 15 tem uma ponta 19 em uma extremidade de pino e lado externo das roscas de pino 17 e um ressalto anular de pino externo 20 em um lado oposto das roscas de pino 17. O pino rebordo 21 é uma superfície anular do ressalto de pino 20 que faz face em direção à ponta 19. O membro tubular superior 13 se estende a partir do pino 15 em uma direção oposta a ponta 19 do pino 15.

[023] O pino recesso 22 é formado em uma superfície de diâmetro externo do pino 15. No exemplo da Figura 1, o recesso de pino 22 é formado no ressalto de pino 20. O recesso de pino 22 é aberto no rebordo de pino 21 e se estende axialmente em uma direção oposta a partir da ponta 19. O recesso de pino 22 tem uma profundidade que é menor que a espessura da parede lateral do pino 15 de modo que o recesso de pino 22 tenha uma superfície traseira 23 (Figura 2).

[024] O sistema de conexão de membro tubular 11 também inclui um membro tubular segundo ou inferior 25 com o conector box 27 formado em uma extremidade do membro tubular inferior 25. O conector box 27 tem roscas- fêmea internas 29 moldadas para se encaixarem com roscas de pino 17 para fixar de forma liberável o pino 15 ao conector box 27. O conector box 27 tem o rebordo-fêmea anular 31 em uma superfície de extremidade de conector box 27. O membro tubular inferior 25 se estende a partir de conector box 27 em uma direção oposta à superfície de extremidade de conector box 27. O membro tubular superior 13 pode ter um segundo conector box 27 em uma extremidade oposta de membro tubular superior 13 a partir do pino 15 e o membro tubular inferior 25 pode ter um segundo pino 15 em uma extremidade oposta de membro tubular inferior a partir de conector box. Um pino 15 de um membro tubular seguinte ou adjacente pode ser fixado de forma liberável ao conector box 27 do membro tubular superior 13 para formar uma coluna tubular. Similarmente, um conector box 27 de um membro tubular anterior ou adjacente pode ser fixado de forma liberável ao pino 15 do membro tubular inferior 25.

[025] Os dentes-fêmea 33 podem ser localizados no rebordo- fêmea 31 do conector box 27. Conforme mostrado no exemplo das Figuras 1 e 6, os dentes-fêmea 33 podem ser diretamente usinados no rebordo-fêmea 31 do conector box 27. Alternativamente, conforme mostrado no exemplo das Figuras 3 a 5, os dentes-fêmea 33 podem ser parte de uma chave-fêmea 47. A chave-fêmea 47 pode ser localizada no interior do recesso-fêmea 49. O recesso-fêmea 49 é formado em uma superfície de diâmetro externo do conector box 27 e se estende em uma direção axial a partir do rebordo-fêmea 31. O recesso-fêmea 49 pode ter um comprimento circunferencial que é substancialmente semelhante ao comprimento circunferencial da chave-fêmea 47 de modo que as extremidades de lado da chave-fêmea 47 podem contatar as paredes laterais internas do recesso-fêmea 49. O recesso-fêmea 49 pode ter uma profundidade que é menor que uma espessura de parede lateral do conector box 27 de modo que o recesso-fêmea 49 tenha uma parede traseira. A parede traseira do recesso-fêmea 49 e a superfície frontal e traseira da chave-fêmea 47 pode ser planar ou pode ser superfícies curvadas.

[026] Para ajudar a reter a chave-fêmea 47 no interior do recesso-fêmea 49, o recesso-fêmea 49 pode ter o perfil de recesso-fêmea 51 que engata o perfil de encaixe de chave-fêmea 53. A chave-fêmea 47 pode ter o perfil de encaixe de chave-fêmea 53 em um primeiro lado da chave-fêmea 47 e os dentes-fêmea 33 em um segundo lado oposto de chave-fêmea 47. O perfil de recesso-fêmea 51 e o perfil de encaixe de chave-fêmea 53 podem evitar que a chave-fêmea 47 se movimente de modo circunferencial em relação ao recesso-fêmea 49. O perfil de recesso-fêmea 51 e o perfil de encaixe de conector box 53 podem ter ressaltos que se estendem, geralmente, axialmente de modo que quaisquer forças giratórias entre a chave-fêmea 47 e o recesso- fêmea 49 possam ser transferidas efetivamente entre tais ressaltos. Além disso, conforme visto na Figura 4, a chave-fêmea 47 pode ter a fenda de chave-fêmea 55 que se ajusta atrás da aba de conector box 57 (Figura 4) do perfil de recesso-fêmea 51 para ajudar a evitar que a chave-fêmea 47 caia para o exterior e para fora do recesso-fêmea 49. Em certas realizações, a chave- fêmea 47 também pode ser fixada no interior do recesso-fêmea 49 com prendedores (não mostrados) de modo que a chave-fêmea 47 seja retida com o recesso-fêmea 49. Em realizações alternativas, o perfil de recesso-fêmea 51 e o perfil de encaixe de conector box 53 podem ter formatos ou configurações alternativos para encaixar a chave-fêmea 47 com o conector box 27.

[027] Olhando para as Figuras 3 a 5, após o pino 15 ser constituído com o conector box 27, a chave de pino 59 está localizada no interior do recesso de pino 22. A chave de pino 59 é seletivamente preensível no interior do recesso de pino 22. O prendedor 61 pode ser usado para reter a chave de pino 59 no interior do recesso de pino 22. A chave de pino 59 tem a abertura 63 através de uma profundidade da chave de pino 59 de modo que o prendedor 61 possa se estender através da abertura 63 e no pino 15 para reter a chave de pino 59 com o pino 15. O prendedor 61 pode ser, por exemplo, um membro rosqueado como um parafuso de ressalto ou cavilha que pode passar através da abertura 63 e ser rosqueado no pino 15. A abertura 63 pode ter uma dimensão interna maior que uma dimensão externa da haste do prendedor 61, mas menor que a dimensão externa da cabeça do prendedor 61 de modo que a chave de pino 59 possa se mover em relação ao pino 15, enquanto ainda é retida com o pino 15.

[028] A chave de pino 59 tem uma fileira de dentes do pino 69 ao longo de uma borda externa da chave de pino 59. A chave de pino 59 se estende a partir de e para fora do recesso de pino 22 de modo que os dentes de pino 69 se estendam axialmente além do rebordo de pino 21. Quando a chave de pino 59 é inserida no recesso de pino 22, a chave de pino 59 pode ser alinhada de modo que os dentes-fêmea 33 se encaixem com os dentes de pino 69 e resistem à rotação do pino 15 em relação ao conector box 27. Nas realizações exemplificativas mostradas, os dentes-fêmea 33 e os dentes de pino 69 são moldados como encastelamentos. Em realizações alternativas, os dentes-fêmea 33 e os dentes de pino 69 podem ter outros formatos e configurações de encaixe.

[029] O recesso de pino 22 pode ter uma largura 65 maior que uma largura 67 da chave de pino 59 (Figura 4) de modo que a chave de pino 59 possa se mover a partir do lado para o lado no interior do recesso de pino 22. Como um exemplo, o recesso de pino 22 pode ser dimensionado com uma largura 65 superior à largura 67 da chave de pino 59 por pelo menos uma metade do comprimento de afastamento dos dentes de pino 69. Isso permite que a chave de pino 59 tenha algum desempenho no interior do recesso de pino 22, para ter capacidade de encaixar os dentes de pino 69 com os dentes- fêmea 33, após a conexão rosqueada ter sido constituída entre o pino 15 e o conector box 27. No entanto, a dimensão interna da abertura 63 não deve ser tão maior se comparada ao excesso de largura do recesso de pino 22 de modo que o prendedor 61 seja sujeitado a cortar forças durante qualquer movimento giratório relativo entre o pino 15 e o conector box 27. Em vez disso, as cargas serão transferidas entre os dentes-fêmea 33, os dentes de pino 69 e uma parede interna do recesso de pino 22 como é descrito adicionalmente no presente documento. A superfície traseira 23 do recesso de pino 22 pode ser uma superfície plana e as faces frontal e traseira da chave de pino 59 também podem ser planas. Em realizações alternativas, a superfície traseira 23 do recesso de pino 22 e as faces frontal e traseira da chave de pino 59 podem ser superfícies curvadas e podem, conforme um exemplo, ter uma curvatura semelhante conforme a parede lateral do pino 15.

[030] O recesso de pino 22 está localizado no pino 15 em uma posição de modo que cada um dos dentes de pino 69 possa engatar os dentes- fêmea 33 quando o pino 15 for rosqueado no conector box 27 até que o rebordo de pino 21 engate o rebordo-fêmea 31. Para assegurar que o recesso de pino 22 se alinhará com os dentes-fêmea 33 quando o pino 15 for fixado de forma liberável ao conector box 27 em uma posição completamente constituída, a localização do recesso de pino 22 pode ser predeterminada por cronometragem da posição final constituída dos dentes-fêmea 33 em relação ao pino 15 antes de formar o recesso de pino 22 no pino 15. Esse procedimento de cronometragem pode ser completado constituindo-se o pino 15 com um conector box fictício que tem uma configuração idêntica das roscas- fêmea 29 e localização relativa dos dentes-fêmea 33 como conector box real 27. Através desse procedimento de cronometragem para determinar a posição do recesso de pino 22 no pino 15, cada um dos dentes de pino 69 pode se engatar aos dentes-fêmea 33 quando o pino 15 for rosqueado ao conector box 27 para uma posição completamente constituída.

[031] Para acomodar uma gama de posições finais do recesso de pino 22, o número de dentes de pino 69 é menor que o número de dentes- fêmea 33. Dessa forma, quando o pino 15 é fixado de forma liberável ao conector box 27 e cada um dos dentes de pino 69 se engata a um dos dentes- fêmea 33, existem opções como para que os dentes-fêmea 33 sejam engatados pelos dentes de pino 69. Por exemplo, ao olhar para a realização da Figura 4, os dois intervalos entre os dentes-fêmea 33 em ambos os lados da chave de pino 59 não alojam quaisquer dentes de pino 69. Em exemplos alternativos, o número de intervalos entre dentes-fêmea 33 em ambos os lados da chave de pino 59 pode ser tão baixo quanto zero ou pode ser superior a dois.

[032] Olhando para as Figuras 4 a 5, a chave de pino 59 tem dentes de pino opostos adicionais 69 em uma borda interna da chave de pino 59. A chave de pino 59 é moldada de modo que os dentes de pino 69 tanto da borda interna quanto da borda externa da chave de pino 59 possam ser encaixados com os dentes-fêmea 33. Dessa forma, o operador pode selecionar uma orientação ideal da chave de pino 59 quando inserir a chave de pino 59 no interior do recesso de pino 22. Conforme um exemplo, em algumas realizações, a chave de pino 59 pode ser simétrico sobre um eixo geométrico Ax (Figura 5), fora os dentes de pino 69 na borda interna e na borda externa que é desviado a partir de cada um, por exemplo, por uma metade de um afastamento. Esse desvio entre os dentes de pino 69 permitirá o operador inserir a chave de pino na cavidade de pino na orientação que proporciona um melhor ajuste com os dentes-fêmea 33. Em outras realizações, a chave de pino 59 pode ser simétrica sobre o eixo geométrico Ax, mas tem um espaçamento diferente entre as extremidades da chave de pino 59 e o primeiro dos dentes de pino 69 em cada uma das borda interna e borda externa, para proporcionar diferentes localizações de dentes de pino, que dependem da orientação da chave de pino 59 no interior do recesso de pino 22. Ainda em outras realizações alternativas, a chave de pino 59 pode ser assimétrica sobre o eixo geométrico Ax, para proporcionar o desvio desejado dos dentes de pino 69 nos lados opostos da chave de pino 59.

[033] Olhando para as Figuras 6 a 8, a chave de pino 59 é um membro de duas partes e inclui o membro de chave de base 71 e o membro de chave de fatia 73. O membro de chave de fatia 73 é livre de dentes de pino 69 de modo que membro de chave de fatia 73 possa mover a partir do lado para o lado em relação aos dentes-fêmea 33. O membro de chave de base 71 tem uma face traseira 75 que pode engatar a superfície traseira 23 do recesso de pino 22. O membro de chave de base 71 também tem porção frontal moldada como fatia 77. O membro de chave de fatia 73 tem porção traseira moldada como fatia 79 que pode engatar a porção frontal moldada como fatia 77 e mover o membro de chave de base 71 em direção à superfície traseira 23 do recesso de pino 22. Quando um lado de membro de chave de fatia 73 engata um lado oposto 83 ao recesso de pino 22 (Figura 8), o prendedor 61 pode ser um aperto que manterá a posição do membro de chave de fatia 73 em relação ao membro de chave de base 71. Esse engate eliminará o desempenho entre o pino 15 e o conector box 27 de modo que a chave do pino 59 evite qualquer movimento giratório relativo entre o pino 15 e o conector box 27.

[034] Observe que, embora o recesso de pino 22 tenha sido descrito no presente documento conforme formado no pino 15 e os dentes- fêmea 33 são descritos no presente documento como sendo formados no conector box 27, em realizações alternativas, pode ser formado um recesso para receber uma chave antirrotação no conector box 27 e dentes de encaixe podem ser formados no pino 15.

[035] Em um exemplo de operação, o conector box 27 pode ser proporcionado no membro tubular inferior 25, e os dentes-fêmea 33 podem ser formados no rebordo-fêmea 31. Conforme um exemplo, os dentes-fêmea 33 podem ser formados no rebordo-fêmea 31 usinando-se os dentes-fêmea 33 no rebordo-fêmea 31. Alternativamente, para simplificar a fabricação do conector box 27, o recesso-fêmea 49 pode ser usinado no conector box 27 e a chave- fêmea 47 pode ser localizada no recesso-fêmea 49. O pino 15 pode ser proporcionado no membro tubular superior 13. O recesso de pino 22 pode ser formado em uma superfície de diâmetro externo de pino 15, conforme usinando-se o recesso de pino 22 no pino 15. A localização do recesso de pino 22 pode ser cronometrado de modo que o recesso de pino 22 seja alinhado com os dentes-fêmea 33 quando o pino 15 e o conector box 27 são constituídos completamente.

[036] A ponta 19 do pino 15 pode, então, ser localizado no interior do conector box 27 e o pino 15 pode ser girado de modo que as roscas- fêmea 29 possam se encaixar com as roscas de pino 17. O pino 15 pode ser rosqueado ao conector box 27 em uma direção de rotação constituída até que o rebordo de pino 21 engate o rebordo-fêmea 31. Uma vez que o pino 15 é constituído completamente com o conector box 27, a chave de pino 59 pode ser inserida e presa no interior do recesso de pino 22. Quando se insere a chave de pino 59 no interior do recesso de pino 22, o operador pode, em algumas realizações, selecionar a orientação da chave de pino 59 para otimizar a localização da chave de pino 59 em relação aos dentes-fêmea 33.

[037] Em outras certas realizações, o membro de chave de base 71 é preso primeiro no interior do recesso de pino 22 com o prendedor 61 em uma maneira que permite que o membro de chave de base 71 se mova em relação ao recesso de pino 22. O membro de chave de fatia 73 pode engatar o membro de chave de base 71 apertando-se o prendedor 61 que passa através do membro de chave de fatia 73. A interação da porção traseira moldada como fatia 79 do membro de chave de fatia 73 com a porção frontal moldada como fatia 77, o membro de chave de base 71 pode empurrar a face traseira 75 do membro de chave de base 71 através da superfície traseira 23 do recesso de pino 22. Um lado do membro de chave de fatia 73 engatará o lado oposto 83 do recesso de pino 22. Isso poderia causar a conexão rosqueada entre o pino 15 e o conector box 27 para apertar adicionalmente. Em certas realizações, o lado do membro de chave de base 71 engatará o primeiro lado do recesso do pino 22. Em realizações alternativas, o pino 15 pode ser girado não mais no conector box 27 e o lado do membro de chave de base 71 não engata no primeiro lado do recesso de pino 22. A interação dos dentes-fêmea 33 com os dentes de pino 69, juntamente com o engate do lado do membro de chave de fatia 73 com o lado oposto 83 do recesso de pino 22 evitará qualquer rotação relativa entre o pino 15 e o conector box 27.

[038] Normalmente, o sistema de conexão de membro tubular 11 não é desenroscado uma vez constituído. Em algumas ocasiões, no entanto, o operador pode desejar desenroscar o sistema de conexão de membro tubular 11. Em um caso, um operador pode remover manualmente a chave de pino 59 e o pino 15 pode ser girado em relação ao conector box 27 em uma direção que desenrosca para liberar o pino 15 a partir do conector box 27 de modo que o membro tubular superior 13 possa ser separado a partir do membro tubular inferior 25.

[039] Os sistemas e métodos revelados no presente documento são, por esse motivo, bem adaptados para cumprir os objetivos e obter as extremidades e vantagens mencionadas, bem como outros inerentes nisso. Embora tenha sido dada uma realização exemplar da invenção para fins de invenção, existem numerosas mudanças nos detalhes dos procedimentos para alcançar os resultados desejados. Essas e outras modificações semelhantes irão prontamente ser sugeridas a um técnico no assunto e se destinam a ser englobadas pelo espírito desta invenção e pelo escopo das reivindicações anexas. Os termos “vertical”, “horizontal”, “para cima”, “para baixo”, “superior”, e “inferior” são usados no presente documento apenas para conveniência porque os membros tubulares podem ser instalados em várias posições.

Claims

1. SISTEMA (11) DE CONEXÃO DE MEMBRO TUBULAR (13, 25) caracterizado por compreender: um pino (15) que tem um eixo geométrico central (16), roscas de pino (17) externas e um rebordo de pino (21) anular em uma superfície de ressalto (20) do pino (15); um conector box (27) que tem roscas-fêmea internas (29) e um rebordo-fêmea (31) anular em uma superfície de extremidade do conector box (27), as roscas-fêmea (29) moldadas para se encaixarem com as roscas de pino (17) para fixar de forma liberável o pino (15) ao conector box (27); um recesso de pino (22) formado em uma superfície de diâmetro externo do pino (15), em que o recesso de pino (22) se estende em uma direção axial a partir do rebordo de pino (21); uma chave de pino (59) seletivamente preensível no interior do recesso de pino (22), em que a chave de pino (59) tem dentes de pino (69) em uma borda externa da chave de pino (59); e se estende circunferencialmente menos de 360 graus ao redor do pino (15); e dentes-fêmea (33) localizados no conector box (27), em que os dentes-fêmea (33) seletivamente se encaixam com os dentes de pino (69) e resistem à rotação do pino (15) em relação ao conector box (27).

2. SISTEMA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente: um recesso-fêmea (49) formado em uma superfície de diâmetro externo do conector box (27), em que o recesso-fêmea (49) se estende em uma direção axial a partir do rebordo-fêmea (31); e uma chave-fêmea (47) seletivamente retível no interior do recesso-fêmea (49), em que a chave-fêmea (47) tem os dentes-fêmea (33) para que se encaixem com os dentes de pino (69).

3. SISTEMA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente uma chave-fêmea (47) seletivamente retível no interior de um recesso-fêmea (49), em que a chave- fêmea (47) tem um perfil de encaixe de chave-fêmea (53) em um primeiro lado para que se encaixe com um perfil de recesso-fêmea (51) do recesso-fêmea (49), em que a chave-fêmea (47) tem adicionalmente os dentes-fêmea (33) em um segundo lado.

4. SISTEMA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelos dentes-fêmea (33) e os dentes de pino (69) serem moldados como encastelamentos.

5. SISTEMA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela chave de pino (59) ter dentes de pino (69) opostos em uma borda interna da chave de pino (59), em que a chave de pino (59) é moldada para que um dentre os dentes de pino (69) e os dentes de pino (69) opostos seletivamente se encaixem com os dentes-fêmea (33).

6. SISTEMA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela chave de pino (59) incluir um membro de chave de base (71) e um membro de chave de fatia (73), em que o membro de chave de base (71) tem uma face traseira (75) que engata uma superfície traseira (23) do recesso de pino (22) e o membro de chave de fatia (73) tem uma porção traseira moldada como fatia (79) que engata uma porção frontal moldada como fatia (77) do membro de chave de base (71) e um lado do membro de chave de fatia (73) que engata um lado do recesso de pino (22).

7. SISTEMA (11), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um prendedor (61) que seletivamente prende a chave de pino (59) no recesso de pino (22), em que a chave de pino (59) tem uma abertura (63) através de uma profundidade da chave de pino (59) e o prendedor (61) se estende através da abertura (63) e no pino (15), em que a abertura (63) tem uma dimensão interna maior que uma dimensão externa do prendedor (61) de modo que a chave de pino (59) possa se mover em relação ao pino (15).

8. MÉTODO PARA CONECTAR MEMBROS TUBULARES (13, 25), sendo que o método é caracterizado por compreender: fornecer um pino (15) que tem um eixo geométrico central (16), roscas de pino (17) externas e um rebordo de pino (21) anular em uma superfície de ressalto (20) do pino (15), em que o pino (15) tem adicionalmente um recesso de pino (22) formado em uma superfície de diâmetro externo do pino (15), em que o recesso de pino (22) se estende em uma direção axial a partir do rebordo de pino (21); fornecer um conector box (27) que tem roscas-fêmea internas (29) e um rebordo-fêmea (31) anular em uma superfície de extremidade do conector box (27), as roscas-fêmea (29) moldadas para se encaixarem com as roscas de pino (17) para fixar de forma liberável o pino (15) ao conector box (27); localizar dentes-fêmea (33) no conector box (27); encaixar as roscas-fêmea (29) com as roscas de pino (17) para fixar de forma liberável o pino (15) ao conector box (27); e prender uma chave de pino (59) no interior do recesso de pino (22), em que a chave de pino (59) tem dentes de pino (69) em uma borda externa da chave de pino (59) e encaixa os dentes de pino (69) com os dentes- fêmea (33) para resistir à rotação do pino (15) em relação ao conector box (27), a chave de pino (59) se estendendo circunferencialmente menos de 360 graus ao redor do pino (15).

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela etapa de localizar dentes-fêmea (33) no conector box (27) compreender adicionalmente: formar um recesso-fêmea (49) em uma superfície de diâmetro externo do conector box (27), em que o recesso-fêmea (49) se estende em uma direção axial a partir do rebordo-fêmea (31); e reter uma chave-fêmea (47) no interior do recesso-fêmea (49), em que a chave-fêmea (47) tem os dentes-fêmea (33) para que se encaixem com os dentes de pino (69).

10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pela chave de pino (59) incluir um membro de chave de base (71) e um membro de chave de fatia (73), e em que o método compreende adicionalmente apertar um prendedor (61) que se estende através do membro de chave de fatia (73) de modo que uma porção traseira moldada como fatia (79) do membro de chave de fatia (73) engate uma porção frontal moldada como fatia (77) do membro de chave de base (71) e um lado do membro de chave de fatia (73) que engata um lado oposto do recesso de pino (22).