BR112020021020B1

BR112020021020B1 - THREADED TUBULAR CONNECTION

Info

Publication number: BR112020021020B1
Application number: BR112020021020-0A
Authority: BR
Inventors: Benoît Briane; Alan Fothergill; Satoshi Maruta; Yosuke Oku
Original assignee: Vallourec Oil And Gas France; Nippon Steel Corporation
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2019-05-24
Publication date: 2024-04-09

Abstract

Conexão tubular rosqueada (10) que compreende uma extremidade tubular fêmea (20) que se estende de um corpo principal (21) de um primeiro membro tubular (22), e uma extremidade tubular macho (30) que se estende de um corpo principal (31) de um segundo membro tubular (32), de tal modo que a extremidade macho tubular (30) compreende uma primeira superfície interna usinada (68) junto à extremidade macho livre (35) e uma segunda superfície cilíndrica interna usinada (70) acima de uma porção rosqueada da extremidade macho de modo que um segundo diâmetro interno (JIP2) da segunda superfície cilíndrica interna usinada (70) seja menor do que um primeiro diâmetro interno (JIP) da primeira superfície interna usinada (68).Threaded tubular connection (10) comprising a female tubular end (20) extending from a main body (21) of a first tubular member (22), and a male tubular end (30) extending from a main body ( 31) of a second tubular member (32), such that the tubular male end (30) comprises a first machined inner surface (68) next to the free male end (35) and a second machined inner cylindrical surface (70) above of a threaded portion of the male end so that a second inner diameter (JIP2) of the second machined inner cylindrical surface (70) is smaller than a first inner diameter (JIP) of the first machined inner surface (68).

Description

[001] A presente invenção refere-se ao campo de conexões tubulares rosqueadas e juntas ou conjuntos de tubos a serem conectados por meio de roscas.[001] The present invention relates to the field of threaded tubular connections and joints or sets of tubes to be connected by means of threads.

[002] Mais particularmente, a invenção se refere a tubos usados na indústria e, em particular, conjuntos ou junções rosqueadas usados em colunas-linhas para tubulação ou para linhas de acessórios tubulares de produção ou para um encamisamento (revestimento) ou um revestimento ou um tubo de subida (riser) para a operação ou prospecção ou exploração de poços de petróleo ou gás.[002] More particularly, the invention relates to pipes used in industry and, in particular, threaded assemblies or joints used in column-lines for piping or for lines of production tubular fittings or for a jacket (lining) or a coating or a riser for the operation or prospecting or exploration of oil or gas wells.

[003] O conjunto rosqueado aqui descrito é particularmente útil na montagem de tubos de metal usados para o encamisamento de poços de petróleo ou gás. Encamisamentos são necessários para manter estabilidade do (furo de) poço, impedir contaminação de areias de água, e controlar pressões no poço durante a perfuração, produção, e ou operações de recondicionamento.[003] The threaded assembly described here is particularly useful in assembling metal pipes used for casing oil or gas wells. Casings are necessary to maintain wellbore stability, prevent water sand contamination, and control pressures in the well during drilling, production, and/or workover operations.

[004] Esses tubos de encamisamento são feitos de aço, de acordo com os padrões API, Especificação 5CT para Encamisamento (Revestimento) e Tubulação. Por exemplo, o aço é um dos padrões de grau L80, P110 ou Q125[004] These jacketing tubes are made of steel, in accordance with API standards, Specification 5CT for Jacketing (Coating) and Piping. For example, the steel is one of the grade standards L80, P110, or Q125

[005] Essas conexões tubulares rosqueadas são submetidas a uma variedade de combinações de tensões que podem variar em intensidade ou mudança na direção, como, por exemplo, tensão axial, compressão axial, força de flexão de pressão interna, força de torção, etc. Conexões tubulares rosqueadas são, portanto, projetadas para suportar essas tensões, resistir à ruptura, e fornecer vedação estanque.[005] These threaded tubular connections are subjected to a variety of stress combinations that may vary in intensity or change in direction, such as, for example, axial tension, axial compression, internal pressure bending force, torsional force, etc. Threaded tubular connections are therefore designed to withstand these stresses, resist rupture, and provide a watertight seal.

[006] Inúmeros tipos de conjuntos são conhecidos para tubos de transporte de petróleo ou gás, que produzem resultados satisfatórios do ponto de vista das características mecânicas e estanqueidade, mesmo em condições difíceis de uso.[006] Numerous types of sets are known for oil or gas transport pipes, which produce satisfactory results from the point of view of mechanical characteristics and tightness, even in difficult conditions of use.

[007] Um primeiro desafio para o encamisamento de poços de petróleo ou gás é instalá-los no poço sem danificar suas superfícies interna e externa. Colunas de encamisamento são uma sucessão de tubos, uma primeira série de tubos de encamisamento é de um diâmetro externo maior do que uma segunda série de tubos de encamisamento destinados a serem unidos à primeira série, mas instalados mais profundamente no poço. As colunas de encamisamento são estruturadas de forma que o diâmetro diminua progressivamente à medida que vai mais fundo no poço. Mas a transição deve ser suave.[007] A first challenge for casing oil or gas wells is installing them in the well without damaging its internal and external surfaces. Casing strings are a succession of pipes, a first series of jacketing pipes is of a larger outer diameter than a second series of jacketing pipes intended to be joined to the first series but installed deeper into the well. The casing strings are structured so that the diameter progressively decreases as you go deeper into the well. But the transition must be smooth.

[008] Assim, é necessário inserir uma nova série de encamisamento tendo um diâmetro externo específico em uma série de encamisamento previamente instalada de um diâmetro maior e um diâmetro interno específico. Para evitar danificar a superfície interna do encamisamento já instalado no poço, é necessário gerenciar o diâmetro externo da nova série de encamisamento. O padrão API está fornecendo regulamentação sobre esse assunto. Obviamente, todas as séries de encamisamentos também devem atender ao requisito de eficiência no local de cada conexão entre dois tubos adjacentes de encamisamento. A eficiência da conexão ou eficiência da junta é definida como uma relação entre a resistência à tração da junta e a resistência à tração do corpo do tubo, relação que é avaliada sob condições de poço mais severas, como alta pressão externa, alta pressão interna, alta compressão ou alta tração.[008] Therefore, it is necessary to insert a new liner series having a specific outer diameter into a previously installed liner series of a larger diameter and a specific inner diameter. To avoid damaging the internal surface of the casing already installed in the well, it is necessary to manage the external diameter of the new casing series. The API standard is providing regulation on this matter. Of course, all series of jackets must also meet the efficiency requirement at the location of each connection between two adjacent jacket pipes. Connection efficiency or joint efficiency is defined as a relationship between the tensile strength of the joint and the tensile strength of the pipe body, a relationship that is evaluated under more severe well conditions, such as high external pressure, high internal pressure, high compression or high traction.

[009] Conjuntos conhecidos compreendem tubos equipados com roscas macho em ambas as extremidades, montados por meio de acoplamentos com duas roscas fêmeas correspondentes. Este tipo de montagem oferece a vantagem de tornar rígidos os dois componentes da montagem, devido à interferência positiva de rosca criada entre as roscas macho e fêmea.[009] Known assemblies comprise tubes equipped with male threads at both ends, assembled by means of couplings with two corresponding female threads. This type of assembly offers the advantage of making both components of the assembly rigid, due to the positive thread interference created between the male and female threads.

[0010] No entanto, o diâmetro externo desses acoplamentos é maior do que o diâmetro externo dos tubos correspondentes e, quando esses conjuntos são usados com tubos de encamisamento, os acoplamentos exigem que (furos de) poços com diâmetro aumentado sejam perfurados para acomodar o diâmetro externo dos acoplamentos.[0010] However, the outer diameter of these couplings is larger than the outer diameter of the corresponding tubes, and when these assemblies are used with jacketing tubes, the couplings require increased diameter well (holes) to be drilled to accommodate the external diameter of the couplings.

[0011] A fim de superar esta desvantagem, é comum usar conjuntos sem um acoplamento ou uma luva, denominados como conjuntos ou junções ou conexões semilisas, lisas ou integrais. Os elementos tubulares desses conjuntos integrais compreendem uma extremidade rosqueada macho e uma extremidade rosqueada fêmea.[0011] In order to overcome this disadvantage, it is common to use assemblies without a coupling or a sleeve, referred to as assemblies or junctions or semi-smooth, smooth or integral connections. The tubular elements of these integral assemblies comprise a male threaded end and a female threaded end.

[0012] Conjuntos integrais são geralmente feitos em tubos que têm uma extremidade dimensionada, respectivamente, um diâmetro externo expandido na extremidade rosqueada fêmea e um diâmetro externo forjado na extremidade rosqueada macho, a fim de fornecer uma espessura de conexão suficiente o bastante para garantir a resistência mecânica da conexão. Expansão e forjamento permitem proporcionar maior eficiência à conexão. Ambos ajudam a minimizar um diâmetro externo máximo e, respectivamente, diâmetro interno mínimo no local da conexão. Assim, a conexão permite manter um certo nível de operacionabilidade de desvio, para facilitar a instalação no (furo de) poço sem danificar o encamisamento existente e suportar o padrão para conexão integral lisa ou semilisa. Conexões lisas são tais que uma relação entre o diâmetro externo da conexão e o diâmetro externo nominal dos tubos é de cerca de 1%; enquanto a relação para semilisa é em torno de 2 a 3%.[0012] Integral assemblies are generally made in tubes having a dimensioned end, respectively, an expanded outer diameter at the female threaded end and a forged outer diameter at the male threaded end, in order to provide a connection thickness sufficient enough to ensure the mechanical resistance of the connection. Expansion and forging allow for greater connection efficiency. Both help to minimize a maximum outer diameter and, respectively, minimum inner diameter at the connection location. Thus, the connection allows maintaining a certain level of bypass operability, to facilitate installation in the wellbore without damaging the existing casing and to support the standard for smooth or semi-smooth integral connection. Smooth fittings are such that a ratio between the outer diameter of the fitting and the nominal outer diameter of the pipes is about 1%; while the ratio for semi-smooth is around 2 to 3%.

[0013] Pode ser feita referência ao documento WO 2014/044773 que descreve uma conexão tubular rosqueada semilisa integral, que compreende um primeiro elemento tubular dotado de uma extremidade tubular macho e um segundo elemento tubular dotado de uma extremidade tubular fêmea. Cada uma das extremidades fêmea e macho compreende duas etapas de roscas cônicas axialmente e uma vedação descentralizada. A intenção deste documento é aumentar a eficiência de tração da conexão, fornecendo uma relação específica entre as áreas críticas da seção transversal.[0013] Reference may be made to document WO 2014/044773 which describes an integral semi-smooth threaded tubular connection, comprising a first tubular element provided with a male tubular end and a second tubular element provided with a female tubular end. Each of the female and male ends comprises two stages of axially tapered threads and an off-center seal. The intent of this document is to increase the tensile efficiency of the connection by providing a specific relationship between the critical cross-sectional areas.

[0014] No entanto, as tolerâncias na indústria sobre a dimensão do diâmetro nominal alvo, processo de forjamento e expansão, bem como as tolerâncias de ovalização, são tais que pode acontecer que, em alguns casos, devido à deflexão da extremidade livre (extremidade terminal) da extremidade fêmea durante a constituição da conexão, o diâmetro externo da extremidade livre fêmea pode criar localmente uma borda anular externa afiada. O mesmo pode ocorrer devido à deflexão da extremidade livre (extremidade terminal) da extremidade macho durante a constituição da conexão, o diâmetro interno da extremidade livre macho pode criar localmente uma borda anular interna afiada. Assim, durante a instalação de uma tubulação em um encamisamento, ou um encamisamento em um revestimento, pode ocorrer atrito entre aquelas bordas anulares afiadas e a tubulação ou revestimento adicional. O atrito pode criar uma falha prematura do encamisamento (revestimento) ou tubulação, mesmo anterior ao desgaste da produção. O atrito pode levar à perda de eficiência da vedação.[0014] However, tolerances in the industry on target nominal diameter dimension, forging and expansion process, as well as ovality tolerances, are such that it may happen that in some cases, due to deflection of the free end ( terminal) of the female end during connection formation, the outer diameter of the female free end may locally create a sharp outer annular edge. The same can occur due to deflection of the free end (terminal end) of the male end during the formation of the connection, the internal diameter of the free male end can locally create a sharp internal annular edge. Thus, during the installation of piping into a jacket, or a jacket into a casing, friction may occur between those sharp annular edges and the additional piping or casing. Friction can create premature jacketing or piping failure, even prior to production wear. Friction can lead to a loss of sealing efficiency.

[0015] Há uma necessidade de melhorar conexões tubulares rosqueadas integrais a fim de aumentar ambas, a eficiência da vedação e a eficiência de tração da conexão, enquanto aumentando a robustez ao desgaste da tubulação e do revestimento.[0015] There is a need to improve integral threaded tubular connections in order to increase both the sealing efficiency and the tensile efficiency of the connection, while increasing the wear robustness of the piping and casing.

[0016] Um objetivo da presente invenção é superar esses inconvenientes.[0016] An objective of the present invention is to overcome these drawbacks.

[0017] É um objetivo particular da presente invenção fornecer uma conexão tubular rosqueada capaz de absorver cargas axiais e radiais, bem como suportar a deformação radial que pode ocorrer sob altas cargas radiais, enquanto sendo compacta notadamente na direção radial.[0017] It is a particular objective of the present invention to provide a threaded tubular connection capable of absorbing axial and radial loads, as well as supporting radial deformation that may occur under high radial loads, while being compact notably in the radial direction.

[0018] Uma conexão tubular rosqueada de acordo com a invenção compreende:[0018] A threaded tubular connection according to the invention comprises:

[0019] uma extremidade tubular fêmea que se estende de um corpo principal de um primeiro membro tubular, a extremidade tubular fêmea compreendendo[0019] a female tubular end extending from a main body of a first tubular member, the female tubular end comprising

[0020] - uma rosca externa fêmea entre um ombro fêmea e uma extremidade livre fêmea, e[0020] - a female external thread between a female shoulder and a female free end, and

[0021] - uma rosca interna fêmea, de modo que o ombro fêmea seja um ombro intermediário fêmea localizado entre a rosca externa fêmea e a rosca interna fêmea,[0021] - a female internal thread, such that the female shoulder is a female intermediate shoulder located between the female external thread and the female internal thread,

[0022] uma extremidade tubular macho que se estende de um corpo principal de um segundo membro tubular, a extremidade tubular macho compreendendo[0022] a male tubular end extending from a main body of a second tubular member, the male tubular end comprising

[0023] - uma rosca externa macho, uma rosca interna macho e um ombro macho, a referida rosca externa macho configurada para intertravar por engatameto de rosca com a rosca externa fêmea, a referida rosca interna macho configurada para intertravar por engatamento de rosca com a rosca interna fêmea, e[0023] - a male external thread, a male internal thread and a male shoulder, said male external thread configured to interlock by thread engagement with the female external thread, said male internal thread configured to interlock by thread engagement with the female internal thread, and

[0024] em que a extremidade tubular macho compreende uma primeira superfície interior usinada da extremidade macho junto à extremidade livre macho, um segundo diâmetro interno (JIP2) acima, pelo menos, uma raiz de rosca da rosca externa macho, de tal modo que o segundo diâmetro interno (JIP2) seja menor que um primeiro diâmetro interno (JIP) da primeira superfície interna usinada.[0024] wherein the male tubular end comprises a first machined inner surface of the male end next to the male free end, a second internal diameter (JIP2) above at least one thread root of the male external thread, such that the second inner diameter (JIP2) is smaller than a first inner diameter (JIP) of the first machined inner surface.

[0025] De preferência, o segundo diâmetro interno (JIP2) da extremidade tubular macho pode estar localizado acima de uma raiz de rosca da rosca externa macho. O segundo diâmetro interno (JIP2) também pode estar localizado abaixo do ombro intermediário.[0025] Preferably, the second internal diameter (JIP2) of the male tubular end may be located above a thread root of the male external thread. The second inner diameter (JIP2) can also be located below the intermediate shoulder.

[0026] Por exemplo, uma superfície interna da extremidade tubular macho com um diâmetro interno menor do que o primeiro diâmetro interno (JIP) pode se estender, pelo menos, sobre uma porção começando de uma primeira seção transversal crítica de pino (PCCS1) até uma segunda seção transversal crítica de pino (PCCS2, PCCS3) da extremidade tubular macho.[0026] For example, an inner surface of the male tubular end with an inner diameter smaller than the first inner diameter (JIP) may extend at least over a portion starting from a first pin critical cross section (PCCS1) to a second critical pin cross section (PCCS2, PCCS3) of the male tubular end.

[0027] De maneira vantajosa, o segundo diâmetro interno (JIP2) pode ser constante ao longo de uma segunda superfície cilíndrica macho e a primeira superfície interna usinada compreende uma superfície cilíndrica definida com esse primeiro diâmetro interno. Uma superfície interna da extremidade tubular macho tendo um diâmetro interno menor do que o primeiro diâmetro interno (JIP), pode não ser exclusivamente de uma forma cilíndrica, ela também pode abranger uma porção troncônica para fora, uma porção cilíndrica e/ou uma porção troncônica para dentro.[0027] Advantageously, the second internal diameter (JIP2) can be constant along a second male cylindrical surface and the first machined internal surface comprises a cylindrical surface defined with that first internal diameter. An inner surface of the male tubular end having an inner diameter smaller than the first inner diameter (JIP), may not be exclusively of a cylindrical shape, it may also encompass an outwardly truncated portion, a cylindrical portion and/or a truncated portion. inside.

[0028] Por exemplo, a segunda superfície cilíndrica macho pode se estender acima do ombro intermediário. Além disso ou alternativamente, a segunda superfície cilíndrica macho pode se estender acima de uma segunda seção transversal crítica de pino (PCCS2) localizada em uma primeira raiz de rosca engatada da rosca externa macho junto ao corpo principal macho. Além disso, ou de acordo com outra alternativa, a segunda superfície cilíndrica macho pode se estender acima de parte da rosca externa macho e, em seguida, a primeira superfície externa usinada se estender acima de parte da rosca interna macho.[0028] For example, the second male cylindrical surface may extend above the intermediate shoulder. Additionally or alternatively, the second male cylindrical surface may extend above a second critical pin cross section (PCCS2) located on a first thread root engaged with the male external thread adjacent to the male main body. Additionally, or according to another alternative, the second male cylindrical surface may extend above part of the male external thread and then the first machined external surface extends above part of the male internal thread.

[0029] A extremidade tubular fêmea pode, além disso, compreender uma superfície interna de vedação fêmea e, correspondentemente, a extremidade tubular macho pode compreender uma superfície interna de vedação macho, de modo que as superfícies internas de vedação macho e fêmea estejam formando uma vedação interna metal com metal quando a conexão tubular rosqueada é constituída e um diâmetro interno da extremidade tubular macho acima dessa superfície interna de vedação macho é igual ao primeiro diâmetro externo. Em seguida, a superfície de vedação interna macho pode ser localizada entre a rosca interna macho e a extremidade livre macho.[0029] The female tubular end may further comprise an inner female sealing surface and, correspondingly, the male tubular end may comprise an inner male sealing surface, such that the male and female inner sealing surfaces are forming a metal-to-metal internal seal when the threaded tubular connection is constituted and an internal diameter of the male tubular end above that internal male sealing surface is equal to the first external diameter. Then, the male inner sealing surface can be located between the male inner thread and the male free end.

[0030] De acordo com uma modalidade da invenção, a extremidade livre macho pode estar longitudinalmente afastada de um ombro interno da extremidade tubular fêmea quando a conexão é constituída. De preferência, o ombro intermediário fêmea e o ombro intermediário macho podem se encontrar quando a conexão é constituída.[0030] According to one embodiment of the invention, the male free end may be longitudinally spaced from an internal shoulder of the female tubular end when the connection is formed. Preferably, the female buffer shoulder and the male buffer shoulder can meet when the connection is formed.

[0031] A rosca macho e fêmea, respectivamente externa e interna, pode de preferência ser deslocada radialmente em relação a um eixo longitudinal da conexão rosqueada. Assim, mesmo com o mesmo ângulo de afunilamento de ambas as roscas externa e interna, uma envoltória cônica da rosca externa fêmea não estaria alinhada com uma envoltória cônica da rosca interna fêmea.[0031] The male and female thread, respectively external and internal, can preferably be displaced radially relative to a longitudinal axis of the threaded connection. Thus, even with the same taper angle of both the external and internal threads, a tapered shell of the female external thread would not be aligned with a tapered shell of the female internal thread.

[0032] De maneira vantajosa, a superfície interna usinada da extremidade macho e uma superfície cilíndrica tendo o referido segundo diâmetro interno (JIP2) podem ser conectadas com uma superfície cônica formando um ângulo de ajustamento (α4) compreendido entre 1° e 10°, de preferência entre 5° e 7°, por exemplo igual a 6°.[0032] Advantageously, the machined inner surface of the male end and a cylindrical surface having said second inner diameter (JIP2) can be connected with a conical surface forming an adjustment angle (α4) comprised between 1° and 10°, preferably between 5° and 7°, for example equal to 6°.

[0033] Uma superfície cilíndrica tendo o referido segundo diâmetro interno (JIP2) pode ser conectada ao corpo principal do segundo elemento tubular tendo um diâmetro interno nominal (ID) com uma superfície cônica formando um ângulo de estampagem (α3) compreendido entre 2° e 5°, por exemplo igual a 3°.[0033] A cylindrical surface having said second internal diameter (JIP2) can be connected to the main body of the second tubular element having a nominal internal diameter (ID) with a conical surface forming a stamping angle (α3) comprised between 2° and 5°, for example equal to 3°.

[0034] Além disso, a extremidade tubular fêmea pode compreender uma superfície de vedação externa fêmea e , correspondentemente, a extremidade tubular macho pode compreender uma superfície de vedação externa macho, a superfície de vedação externa fêmea sendo localizada entre a rosca externa fêmea e a extremidade livre fêmea, e a superfície de vedação externa macho sendo localizada entre a rosca externa macho e um corpo principal macho, de tal modo que as superfícies de vedação externas macho e fêmea estejam formando uma vedação externa de metal com metal quando a conexão tubular rosqueada é constituída, e em que, a superfície cônica com o ângulo de estampagem (α3) termina acima da rosca externa macho.[0034] Furthermore, the female tubular end may comprise a female outer sealing surface and, correspondingly, the male tubular end may comprise a male outer sealing surface, the female outer sealing surface being located between the female outer thread and the female free end, and the male outer sealing surface being located between the male outer thread and a male main body such that the male and female outer sealing surfaces are forming a metal-to-metal outer seal when the threaded tubular connection is constituted, and in which, the conical surface with the stamping angle (α3) ends above the male external thread.

[0035] De preferência, um delta (JIP-JIP2) entre o primeiro diâmetro interno (JIP) e o segundo diâmetro interno (JIP2) pode ser ajustado entre 80% e 120% , de preferência entre 91% e 116% de um valor máximo de interferência radial do metal com metal interno .[0035] Preferably, a delta (JIP-JIP2) between the first internal diameter (JIP) and the second internal diameter (JIP2) can be adjusted between 80% and 120%, preferably between 91% and 116% of a value maximum radial interference of metal with internal metal.

[0036] Uma relação (JIP2/ID) entre o segundo diâmetro interno (JIP2) e um diâmetro interno nominal do corpo principal do segundo membro tubular pode estar compreendida entre 98,5% e 100%, de preferência entre 98,9% e 99,9%, por exemplo igual a 99,3%. De preferência, a relação (JIP2/JIP) entre o segundo diâmetro interno (JIP2) e o primeiro diâmetro interno (JIP) pode estar compreendida entre 99% e 99,9%, por exemplo igual a 99,5%.[0036] A ratio (JIP2/ID) between the second internal diameter (JIP2) and a nominal internal diameter of the main body of the second tubular member can be between 98.5% and 100%, preferably between 98.9% and 99.9%, for example equal to 99.3%. Preferably, the ratio (JIP2/JIP) between the second internal diameter (JIP2) and the first internal diameter (JIP) may be between 99% and 99.9%, for example equal to 99.5%.

[0037] Devido ao benefício da estrutura específica da invenção, após o engatamento rosqueado da extremidade tubular fêmea com a extremidade tubular macho, ao final da constituição da conexão tubular rosqueada, um diâmetro interno da extremidade tubular macho, em ambas as localizações acima da rosca externa e da rosca interna, podem permanecer abaixo de um mesmo limiar de 105% e, de preferência, de 103% de um diâmetro interno nominal do corpo principal.[0037] Due to the benefit of the specific structure of the invention, after the threaded engagement of the female tubular end with the male tubular end, at the end of the creation of the threaded tubular connection, an internal diameter of the male tubular end, in both locations above the thread external and internal thread, may remain below the same threshold of 105% and, preferably, 103% of a nominal internal diameter of the main body.

[0038] A presente invenção e suas vantagens serão melhor compreendidas pelo estudo da descrição detalhada de modalidades específicas fornecidas por meio de exemplos não limitativos e ilustradas pelos desenhos anexos nos quais[0038] The present invention and its advantages will be better understood by studying the detailed description of specific embodiments provided by means of non-limiting examples and illustrated by the attached drawings in which

[0039] - a Figura 1 é uma vista em seção transversal parcial de uma conexão rosqueada de acordo com uma modalidade da invenção, em um estado conectado;[0039] - Figure 1 is a partial cross-sectional view of a threaded connection according to an embodiment of the invention, in a connected state;

[0040] - a Figura 2 é uma vista em seção transversal parcial de um membro tubular fêmea da Figura 1;[0040] - Figure 2 is a partial cross-sectional view of a female tubular member of Figure 1;

[0041] - a Figura 3 é uma vista em seção transversal parcial de um membro tubular macho da Figura 1; e[0041] - Figure 3 is a partial cross-sectional view of a male tubular member of Figure 1; It is

[0042] - a Figura 4 é uma vista em seção transversal parcial de uma conexão rosqueada de acordo com uma segunda modalidade da invenção, em um estado conectado;[0042] - Figure 4 is a partial cross-sectional view of a threaded connection according to a second embodiment of the invention, in a connected state;

[0043] - as Figuras 5 e 6 são vistas em seção transversal parcial de conexão rosqueada de acordo com as alternativas de uma modalidade distinta da invenção, em um estado conectado;[0043] - Figures 5 and 6 are seen in partial cross-section of threaded connection according to alternatives of a different embodiment of the invention, in a connected state;

[0044] - a Figura 7 é uma vista esquemática da deflexão do membro tubular fêmea, como mostrado na Figura 2, após a constituição com um membro tubular macho como da Figura 3.[0044] - Figure 7 is a schematic view of the deflection of the female tubular member, as shown in Figure 2, after constitution with a male tubular member as in Figure 3.

[0045] Por razões de clareza, as vistas em seção transversal são parciais no sentido de que são vistas em seção ao longo de um plano transversal a um eixo longitudinal X-X' do membro tubular, e apenas uma das duas seções transversais do membro tubular é mostrada.[0045] For the sake of clarity, the cross-sectional views are partial in the sense that they are viewed in section along a plane transverse to a longitudinal axis X-X' of the tubular member, and only one of the two cross-sections of the tubular member is shown.

[0046] Uma modalidade de uma conexão tubular rosqueada 10 que tem um eixo longitudinal X-X' é ilustrada na Figura 1; a referida conexão tubular rosqueada 10 compreendendo um primeiro membro tubular 22 e um segundo membro tubular 32, com um mesmo eixo longitudinal XX' quando conectado.[0046] An embodiment of a threaded tubular connection 10 having a longitudinal axis X-X' is illustrated in Figure 1; said threaded tubular connection 10 comprising a first tubular member 22 and a second tubular member 32, with a same longitudinal axis XX' when connected.

[0047] O primeiro membro tubular 22 é dotado de um corpo principal 21 referido como "corpo principal fêmea" e uma extremidade tubular fêmea 20 referida como "membro caixa". O membro caixa 20 se estende desde o corpo principal fêmea 21. O membro caixa 20 define uma extremidade terminal 25 do referido primeiro membro tubular 22. A extremidade terminal 25 é uma extremidade livre fêmea do membro caixa 20. O corpo principal fêmea 21 apresenta um diâmetro externo nominal que é substancialmente constante ao longo do comprimento desse corpo principal 21 ao longo do eixo XX'. De preferência, um diâmetro interno nominal ID desse corpo principal fêmea 21 é substancialmente constante ao longo do comprimento desse corpo principal 21 ao longo do eixo XX'.[0047] The first tubular member 22 is provided with a main body 21 referred to as a "female main body" and a female tubular end 20 referred to as a "box member". The box member 20 extends from the female main body 21. The box member 20 defines a terminal end 25 of said first tubular member 22. The terminal end 25 is a female free end of the box member 20. The female main body 21 has a nominal outer diameter that is substantially constant along the length of that main body 21 along axis XX'. Preferably, a nominal internal diameter ID of that female main body 21 is substantially constant along the length of that main body 21 along the XX' axis.

[0048] O segundo membro tubular 32 é dotado de um corpo principal 31 referido como "corpo principal macho" e uma extremidade tubular macho 30 referida como "membro pino". O membro pino 30 se estende desde o corpo principal macho 31. O membro pino 30 define uma extremidade terminal 35 do referido segundo membro tubular 32. A extremidade terminal 35 é uma extremidade livre macho do membro pino 30. O corpo principal macho 31 apresenta um diâmetro externo nominal que é substancialmente constante ao longo do comprimento desse corpo principal 31 ao longo do eixo XX'. De preferência, um diâmetro interno nominal desse corpo principal macho 31 é substancialmente constante ao longo do comprimento desse corpo principal 31 ao longo do eixo XX'.[0048] The second tubular member 32 is provided with a main body 31 referred to as a "male main body" and a male tubular end 30 referred to as a "pin member". The pin member 30 extends from the male main body 31. The pin member 30 defines a terminal end 35 of said second tubular member 32. The terminal end 35 is a free male end of the pin member 30. The male main body 31 has a nominal outer diameter that is substantially constant along the length of that main body 31 along axis XX'. Preferably, a nominal internal diameter of such a male main body 31 is substantially constant along the length of such a main body 31 along the XX' axis.

[0049] Os corpos principais 21 e 31 têm o mesmo diâmetro interno nominal ID e diâmetro externo nominal OD e, portanto, a mesma largura de tubo.[0049] Main bodies 21 and 31 have the same nominal internal diameter ID and nominal external diameter OD and therefore the same tube width.

[0050] A conexão tubular rosqueada 10, conforme ilustrado, é uma conexão integral em contraste com conjuntos ou junções que usam um acoplamento ou uma luva. Uma zona expandida do primeiro membro tubular 22, tendo um diâmetro externo maior do que o diâmetro externo nominal dos corpos principais 21 e 31, forma o membro caixa 20. Uma zona forjada do segundo membro tubular 32, tendo um diâmetro interno reduzido em comparação com um diâmetro interno nominal do corpo principal macho 24, forma o membro pino 30.[0050] The threaded tubular connection 10, as illustrated, is an integral connection in contrast to assemblies or joints that use a coupling or sleeve. An expanded region of the first tubular member 22, having an external diameter greater than the nominal external diameter of the main bodies 21 and 31, forms the box member 20. A forged region of the second tubular member 32, having a reduced internal diameter compared to a nominal internal diameter of the male main body 24 forms the pin member 30.

[0051] Para fabricar tal extremidade fêmea, o primeiro elemento tubular é primeiro intumescido usando, por exemplo, técnicas de conformação a frio para expandir o diâmetro externo de todo o membro caixa, e para fornecer uma superfície externa afunilada cônica 80 formando um ângulo α1 compreendido entre 3° e 4°, por exemplo igual a 3° com a superfície cilíndrica externa do corpo principal fêmea 21.[0051] To manufacture such a female end, the first tubular member is first swollen using, for example, cold forming techniques to expand the outer diameter of the entire box member, and to provide a conical tapered outer surface 80 forming an angle α1 comprised between 3° and 4°, for example equal to 3° with the external cylindrical surface of the female main body 21.

[0052] Para fabricar tal extremidade macho, o segundo elemento tubular é primeiro forjado, usando, por exemplo, técnicas de conformação a frio, para reduzir o diâmetro interno de todo o elemento pino e para fornecer uma superfície interna cônica 90 formando um ângulo α3 compreendido entre 3° e 4°, por exemplo igual a 3° com a superfície cilíndrica interna do corpo principal macho 31.[0052] To manufacture such a male end, the second tubular element is first forged, using, for example, cold forming techniques, to reduce the internal diameter of the entire pin element and to provide a conical internal surface 90 forming an angle α3 comprised between 3° and 4°, for example equal to 3° with the internal cylindrical surface of the male main body 31.

[0053] A conexão tubular rosqueada 10 pode ser uma conexão integral rosqueada lisa ou semilisa.[0053] The threaded tubular connection 10 can be a smooth or semi-smooth integral threaded connection.

[0054] Conforme ilustrado em detalhe na Figura 2, a extremidade livre 25 é de preferência uma superfície anular definida perpendicularmente ao eixo XX'. O membro caixa 20 compreende, em seu perfil interno, uma superfície de vedação externa fêmea 27 e uma rosca externa fêmea 26, de modo que a superfície de vedação externa fêmea 27 esteja localizada entre a extremidade livre fêmea 25 e a rosca externa fêmea 26. O membro caixa 30 ainda compreende, sucessivamente, um ombro fêmea 24 localizado mais internamente em relação à rosca externa fêmea 26.[0054] As illustrated in detail in Figure 2, the free end 25 is preferably an annular surface defined perpendicular to the XX' axis. The box member 20 comprises, in its internal profile, a female outer sealing surface 27 and a female outer thread 26, such that the female outer sealing surface 27 is located between the female free end 25 and the female outer thread 26. The box member 30 further comprises, successively, a female shoulder 24 located more internally in relation to the female external thread 26.

[0055] Uma seção rosqueada fêmea 23 se estende entre o ombro fêmea 24 e a extremidade livre fêmea 25.[0055] A female threaded section 23 extends between the female shoulder 24 and the female free end 25.

[0056] De acordo com as Figuras 1, 2 e 4, o membro caixa 30 compreende ainda, sucessivamente, uma rosca interna fêmea 28 e uma superfície de vedação interna fêmea 29 e um ombro adicional 18, o referido ombro interno 18. O ombro fêmea 24 está localizado entre a rosca externa fêmea 26 e rosca interna fêmea 28, de modo que a superfície de vedação interna fêmea 29 esteja localizada entre a rosca interna fêmea 28 e o ombro interno 18. O ombro interno 18 está conectado a uma superfície de junção 81 definida entre o ombro interno 18 e o corpo principal fêmea 21. De acordo com essas modalidades, a seção rosqueada fêmea 23 é uma seção rosqueada externa fêmea 23, ao passo que a rosca interna fêmea 28 pertence a uma seção rosqueada interna fêmea 43 definida entre o ombro fêmea 24 e o ombro interno 18.[0056] According to Figures 1, 2 and 4, the box member 30 further comprises, successively, a female internal thread 28 and a female internal sealing surface 29 and an additional shoulder 18, said internal shoulder 18. The shoulder female inner thread 24 is located between the female outer thread 26 and female inner thread 28, such that the female inner sealing surface 29 is located between the female inner thread 28 and the inner shoulder 18. The inner shoulder 18 is connected to a junction 81 defined between the internal shoulder 18 and the female main body 21. According to these embodiments, the female threaded section 23 is a female external threaded section 23, whereas the female internal thread 28 belongs to a female internal threaded section 43 defined between the female shoulder 24 and the inner shoulder 18.

[0057] O perfil interno do membro caixa 20 é usinado na superfície interna após ter sido expandido. O perfil externo do membro pino 30 é usinado na superfície externa após ter sido estampado.[0057] The inner profile of the box member 20 is machined into the inner surface after it has been expanded. The outer profile of pin member 30 is machined into the outer surface after it has been stamped.

[0058] As roscas fêmeas externa e interna 26 e 28 são radialmente deslocadas e axialmente separadas pelo ombro fêmea 24. O ombro fêmea 24 se estende de preferência como uma superfície anular perpendicular ao eixo XX'.[0058] The external and internal female threads 26 and 28 are radially offset and axially separated by the female shoulder 24. The female shoulder 24 preferably extends as an annular surface perpendicular to the XX' axis.

[0059] As roscas fêmeas externa e interna 26 e 28 são fornecidas em uma superfície cônica, por exemplo, com um valor de conicidade entre 1/19 e 1/8, de preferência entre 1/18 e 1/16. Mais particularmente, um ângulo de afunilamento entre um eixo afunilado das roscas fêmeas e o eixo longitudinal XX' da conexão é de aproximadamente 10°, de modo que o diâmetro interno do membro caixa 20 diminui da extremidade livre 25 em direção ao corpo principal fêmea 21.[0059] The external and internal female threads 26 and 28 are provided on a conical surface, for example, with a conicity value between 1/19 and 1/8, preferably between 1/18 and 1/16. More particularly, a tapering angle between a tapered axis of the female threads and the longitudinal axis XX' of the connection is approximately 10°, so that the internal diameter of the box member 20 decreases from the free end 25 towards the female main body 21 .

[0060] As roscas fêmeas externa e interna 26 e 28 podem ter as seguintes características:[0060] The external and internal female threads 26 and 28 may have the following characteristics:

[0061] - um mesmo passo,[0061] - the same step,

[0062] - mesmo ângulo de flancos de carregamento com um valor de ângulo negativo,[0062] - same loading flank angle with a negative angle value,

[0063] - mesmo perfil de dentes de forma trapezoidal,[0063] - same trapezoidal tooth profile,

[0064] - mesmo comprimento longitudinal.[0064] - same longitudinal length.

[0065] A forma de rosca de cada seção rosqueada não será descrita em detalhe. Cada dente das roscas pode incluir convencionalmente um flanco de cravação, um flanco de carregamento, uma superfície de crista e uma superfície de raiz. Os dentes de ambas as seções rosqueadas podem ser inclinados de modo que os flancos de cravação tenham um ângulo negativo e os flancos de cravação tenham um ângulo positivo, ou os flancos de cravação tenham um ângulo positivo e os flancos de cravação tenham um ângulo negativo. Alternativamente, os dentes de ambas as seções rosqueadas podem ser dentes trapezoidais.[0065] The thread shape of each threaded section will not be described in detail. Each tooth of the threads may conventionally include a driving flank, a loading flank, a crest surface and a root surface. The teeth of both threaded sections can be angled so that the crimping flanks have a negative angle and the crimping flanks have a positive angle, or the crimping flanks have a positive angle and the crimping flanks have a negative angle. Alternatively, the teeth of both threaded sections may be trapezoidal teeth.

[0066] De preferência, as roscas de ambas as seções rosqueadas não são em cunha. As roscas em cunha são caracterizadas por roscas, independentemente de uma forma particular de rosca, que aumentam em largura ao longo de uma direção.[0066] Preferably, the threads of both threaded sections are not wedge-shaped. Wedge threads are characterized by threads, regardless of a particular thread shape, that increase in width along one direction.

[0067] De preferência, as roscas de acordo com a invenção apresentam flancos de carregamento e flancos de cravação com exatamente o mesmo passo e avanço.[0067] Preferably, the threads according to the invention have loading flanks and driving flanks with exactly the same pitch and advance.

[0068] De preferência, as roscas de acordo com a invenção apresentam uma interferência diametral.[0068] Preferably, the threads according to the invention present a diametrical interference.

[0069] As roscas fêmeas externa e interna 26 e 28 são configuradas para travar por engatamento de rosca com as características correspondentes do membro pino 30. Por intertravamento por engatamento de rosca é abrangido que pelo menos 2, e de preferência pelo menos 3, voltas de uma rosca fêmea é engrenada dentro de uma ranhura em espiral definida entre 2 a 3 voltas correspondentes da rosca macho. Quando visto de acordo com uma seção transversal longitudinal, ao longo do eixo XX', cada um dos dentes de uma rosca macho está localizado entre dois dentes adjacentes da rosca fêmea, isso sendo observável por pelo menos 3 voltas de uma seção rosqueada.[0069] The external and internal female threads 26 and 28 are configured to interlock by thread engagement with the corresponding characteristics of the pin member 30. By thread engagement interlocking is encompassed that at least 2, and preferably at least 3, turns of a female thread is meshed within a spiral groove defined between 2 to 3 corresponding turns of the male thread. When viewed in longitudinal cross-section along the XX' axis, each of the teeth of a male thread is located between two adjacent teeth of the female thread, this being observable for at least 3 turns of a threaded section.

[0070] Assim, como ilustrado em detalhe na Figura 3, o membro pino 30 compreende, sucessivamente a partir da extremidade livre macho 35 em seu perfil externo: uma superfície de vedação interna macho 39, uma rosca interna macho 38, um ombro macho 34, uma rosca externa macho 36, uma superfície de vedação externa macho 37 e uma superfície de junção 91 para o corpo principal macho 31. Uma seção rosqueada macho 33 se estende entre a superfície de junção 91 e o ombro macho 34. De acordo com as modalidades das Figuras 1 a 4, a seção macho rosqueada 33 é uma seção rosqueada externa macho 33, ao passo que a rosca interna macho 38 pertence a uma seção rosqueada interna macho 53 definida entre o ombro macho 34 e a extremidade livre macho 35.[0070] Thus, as illustrated in detail in Figure 3, the pin member 30 comprises, successively from the male free end 35 in its external profile: a male internal sealing surface 39, a male internal thread 38, a male shoulder 34 , a male external thread 36, a male external sealing surface 37 and a joining surface 91 for the male main body 31. A male threaded section 33 extends between the joining surface 91 and the male shoulder 34. In accordance with the In embodiments of Figures 1 to 4, the male threaded section 33 is a male external threaded section 33, whereas the male internal thread 38 belongs to a male internal threaded section 53 defined between the male shoulder 34 and the male free end 35.

[0071] As roscas macho externa e interna 36 e 38 são radialmente deslocadas e axialmente separadas pelo ressalto macho 34. O ombro macho 34 se estende de preferência como uma superfície anular perpendicular ao eixo XX'.[0071] The external and internal male threads 36 and 38 are radially displaced and axially separated by the male shoulder 34. The male shoulder 34 preferably extends as an annular surface perpendicular to the XX' axis.

[0072] As roscas fêmeas externa e interna 26 e 28 são configuradas para intertravar por engatamento de rosca, respectivamente, com as roscas macho externa e interna 36 e 38, de modo que sejam respectivamente sfuniladas ao longo de um mesmo ângulo de afunilamento. As roscas macho externa e interna 36 e 38 têm o mesmo passo e avanço, os mesmos que os das roscas fêmeas externa e interna 26 e 28, respectivamente.[0072] The external and internal female threads 26 and 28 are configured to interlock by thread engagement, respectively, with the external and internal male threads 36 and 38, so that they are respectively tapered along the same taper angle. The external and internal male threads 36 and 38 have the same pitch and advance, the same as those of the external and internal female threads 26 and 28, respectively.

[0073] De acordo com uma primeira modalidade da invenção, cada uma das roscas fêmeas externa e interna 26 e 28 compreende uma porção de entrada 26a e respectivamente 28a no lado mais próximo do corpo principal fêmea 21 e uma porção de saída 26b e, respectivamente, 28b no lado oposto.[0073] According to a first embodiment of the invention, each of the external and internal female threads 26 and 28 comprise an inlet portion 26a and respectively 28a on the side closest to the main female body 21 and an outlet portion 26b and respectively , 28b on the opposite side.

[0074] Cada uma das roscas macho externa e interna 36 e 38 compreende uma porção de entrada 36a e respectivamente 38a no lado mais próximo do corpo principal macho 31 e uma porção de saída 36b e respectivamente 38b no lado oposto. Cada porção de entrada 26a e respectivamente 28a no membro caixa 20 engata uma porção de saída 36b e respectivamente 38b no membro pino 30, e cada porção de entrada 36a e respectivamente 38a no membro pino 30 engata uma porção de saída 26b e respectivamente 28b no membro caixa 20. A rosca de entrada e a rosca de saída são roscas imperfeitas no sentido de que não têm a altura total que é observada para a porção rosqueada entre as respectivas porções de entrada e saída.[0074] Each of the external and internal male threads 36 and 38 comprises an inlet portion 36a and respectively 38a on the side closest to the main male body 31 and an outlet portion 36b and respectively 38b on the opposite side. Each input portion 26a and respectively 28a on the box member 20 engages an output portion 36b and respectively 38b on the pin member 30, and each input portion 36a and respectively 38a on the pin member 30 engages an output portion 26b and respectively 28b on the member box 20. The inlet thread and the outlet thread are imperfect threads in the sense that they do not have the full height that is observed for the threaded portion between the respective inlet and outlet portions.

[0075] Nas Figuras 1 a 4, a rosca fêmea e macho compreende aquelas porções de entrada e saída. De acordo com uma alternativa não mostrada, a conexão pode compreender apenas rosca de altura total.[0075] In Figures 1 to 4, the female and male thread comprise those inlet and outlet portions. According to an alternative not shown, the connection may comprise only full-height threads.

[0076] Em um estado constituído da conexão 10, uma primeira raiz de rosca engatada da rosca fêmea é a primeira localização de raiz de rosca, quando se considera a raiz de rosca sucessiva a partir da porção de entrada 26a ou 28a da rosca externa fêmea e, respectivamente, interna, onde uma rosca correspondente da rosca macho 36 ou 38 é engatada. Uma rosca engatada significa que pelo menos uma porção do flanco de carregamento da rosca fêmea está em contato com o flanco de carregamento correspondente da rosca macho no estado constituído. Ao considerar raiz de rosca sucessiva começando das porções de entrada 26a e respectivamente 28a, a primeira localização de um flanco de carregamento de uma rosca fêmea para contato ser adjacente à primeira raiz de rosca engatada da rosca externa femea e, respectivamente, da rosca interna fêmea.[0076] In a state consisting of connection 10, a first engaged thread root of the female thread is the first thread root location, when considering the successive thread root from the input portion 26a or 28a of the external female thread. and, respectively, internal, where a corresponding thread of the male thread 36 or 38 is engaged. An engaged thread means that at least a portion of the loading flank of the female thread is in contact with the corresponding loading flank of the male thread in the constituted state. When considering successive thread roots starting from the inlet portions 26a and respectively 28a, the first location of a loading flank of a female thread for contact will be adjacent to the first engaged thread root of the female external thread and, respectively, the female internal thread. .

[0077] Em um estado constituído da conexão 10, uma primeira raiz de rosca engatada da rosca macho é a primeira localização de raiz de rosca, quando se considera a raiz de rosca sucessiva a partir da porção de entrada passagem 36a ou 38a da rosca externa macho e, respectivamente, interna, onde uma rosca correspondente da rosca fêmea 26 ou 28 é engatada. Uma rosca engatada significa que pelo menos uma porção do flanco de carregamento da rosca macho está em contato com o flanco de carregamento correspondente da rosca fêmea no estado constituído. Ao considerar a raiz da rosca sucessiva a partir das porções de entrada 36a e respectivamente 38a, a primeira localização de um flanco de carregamento de uma rosca macho para contato ser adjacente à primeira raiz da rosca engatada da rosca externa macho e, respectivamente, da rosca interna macho.[0077] In a state consisting of connection 10, a first thread root engaged from the male thread is the first thread root location, when considering the successive thread root from the entry passage portion 36a or 38a of the external thread male and, respectively, internal, where a corresponding thread of the female thread 26 or 28 is engaged. An engaged thread means that at least a portion of the loading flank of the male thread is in contact with the corresponding loading flank of the female thread in the constituted state. When considering the successive thread root from the inlet portions 36a and respectively 38a, the first location of a loading flank of a male thread for contact will be adjacent to the first engaged thread root of the male external thread and, respectively, the male internal.

[0078] De acordo com as Figuras 1 e 4, a primeira raiz de rosca engatada da rosca externa fêmea está dentro da porção de entrada 26a e a primeira raiz de rosca engatada da rosca interna fêmea está dentro da porção de entrada 28a. Respectivamente, a primeira raiz de rosca engatada da rosca externa macho está dentro da porção de entrada 36a e a primeira raiz de rosca engatada da rosca interna macho está dentro da porção de entrada 38a.[0078] According to Figures 1 and 4, the first engaged thread root of the female external thread is within the inlet portion 26a and the first engaged thread root of the female internal thread is within the inlet portion 28a. Respectively, the first engaged thread root of the male external thread is within the inlet portion 36a and the first engaged thread root of the male internal thread is within the inlet portion 38a.

[0079] A seção transversal seguinte é a seção através do membro caixa e membro pino, respectivamente definidas transversalmente ao eixo XX', e respectivamente nomeados[0079] The following cross section is the section through the box member and pin member, respectively defined transverse to axis XX', and respectively named

[0080] BCCS1 uma seção através do membro caixa na primeira raiz de rosca engatada da rosca externa fêmea,[0080] BCCS1 a section through the box member at the first engaged thread root of the female external thread,

[0081] BCCS2 uma seção através do membro caixa na primeira raiz de rosca engatada da rosca interna fêmea,[0081] BCCS2 a section through the box member at the first engaged thread root of the female internal thread,

[0082] PCCS1 uma seção através do membro pino na primeira raiz de rosca engatada da rosca interna macho,[0082] PCCS1 a section through the pin member in the first engaged thread root of the male internal thread,

[0083] PCCS2 uma seção através do membro pino na primeira raiz de rosca engatada da rosca externa macho.[0083] PCCS2 a section through the pin member in the first engaged thread root of the male external thread.

[0084] De acordo com as Figuras 1 a 4, BCCS1 cai dentro da passagem na porção 26a; BCCS2 cai dentro da passagem na porção 28a; PCCS1 cai dentro da passagem na porção 38a; e PCCS2 cai dentro da passagem na porção 36a. Assim, BCCS1 está mais próximo do ombro fêmea 24 do que da extremidade livre fêmea 25. BCCS2 está mais próximo da superfície de vedação interna fêmea 29 do que o ombro fêmea 24. PCCS1 está mais próximo do ombro macho 34 do que a extremidade livre macho 35, e PCCS2 está mais próximo da superfície de vedação externa macho 35 do que o ombro macho 34.[0084] According to Figures 1 to 4, BCCS1 falls into the passage in portion 26a; BCCS2 falls within the passage at portion 28a; PCCS1 falls into the passage at portion 38a; and PCCS2 falls within the passage at portion 36a. Thus, BCCS1 is closer to the female shoulder 24 than the female free end 25. BCCS2 is closer to the female inner sealing surface 29 than the female shoulder 24. PCCS1 is closer to the male shoulder 34 than the male free end 35, and PCCS2 is closer to the male outer sealing surface 35 than the male shoulder 34.

[0085] Uma seção transversal crítica da caixa é uma área de seção transversal do membro caixa 20 que sofre a tensão máxima transferida através de todos as roscas e define a eficiência da conexão. Uma seção transversal crítica do pino é uma área 1 em seção transversal do membro pino 30 que sofre tensão total transferida através de todas as roscas e define a eficiência da conexão. Normalmente a conexão é feita de modo que a seção transversal crítica da caixa esteja geralmente entre 95% e 105% da seção transversal crítica do pino.[0085] A critical box cross-section is a cross-sectional area of the box member 20 that experiences the maximum stress transferred through all threads and defines the efficiency of the connection. A critical pin cross-section is an area 1 in cross-section of the pin member 30 that experiences total stress transferred through all threads and defines the efficiency of the connection. Typically the connection is made so that the critical cross-section of the case is generally between 95% and 105% of the critical cross-section of the pin.

[0086] De acordo com a modalidade das Figuras 1 a 4, com duas seções rosqueadas 23, 43 e, respectivamente, 33 e 53, a seção transversal crítica da caixa pode ser avaliada por ambas, BCCS1 e BCCS2 e, respectivamente, a seção transversal crítica do pino pode ser avaliada por PCCS1 e PCCS2. Alternativamente, a seção transversal crítica da caixa e a seção transversal crítica do pino podem ser definidas em localizações distintas.[0086] According to the embodiment of Figures 1 to 4, with two threaded sections 23, 43 and, respectively, 33 and 53, the critical cross-section of the box can be evaluated by both, BCCS1 and BCCS2 and, respectively, the section Critical cross section of the pin can be evaluated by PCCS1 and PCCS2. Alternatively, the critical case cross-section and the critical pin cross-section can be defined at different locations.

[0087] Por exemplo, de acordo com a Figura 2, a seção transversal crítica da caixa pode ser definida no local BCCS1 e em outra seção transversal BCCS3, perpendicular ao eixo XX', dentro de uma ranhura 50 definida entre a rosca interna 28 e a superfície de vedação fêmea 29. Por exemplo, de acordo com a Figura 3, a seção transversal crítica do pino pode ser definida no local PCCS1 e em outra seção transversal PCCS3, perpendicular ao eixo XX', dentro de uma ranhura 52 definida entre a rosca externa macho 36 e a superfície de junção 91.[0087] For example, according to Figure 2, the critical cross-section of the box can be defined at location BCCS1 and at another cross-section BCCS3, perpendicular to the XX' axis, within a groove 50 defined between the internal thread 28 and the female sealing surface 29. For example, according to Figure 3, the critical cross-section of the pin can be defined at location PCCS1 and at another cross-section PCCS3, perpendicular to the XX' axis, within a groove 52 defined between the male external thread 36 and the joining surface 91.

[0088] Conforme ilustrado, a superfície de vedação externa fêmea 27 é cônica, e a superfície de vedação externa macho 37 também é cônica. A conicidade das superfícies cônicas 27 e 37 pode ser compreendida entre [10 %; 60%], por exemplo igual a 20% ou 50% . O afunilamento das superfícies cônicas 27 e 37 pode, alternativamente, ser desencontrado. As superfícies de vedação externa fêmea e macho 27 e 37 criam uma vedação de metal com metal em uma posição concluída da conexão 10.[0088] As illustrated, the female outer sealing surface 27 is conical, and the male outer sealing surface 37 is also conical. The conicity of the conical surfaces 27 and 37 can be between [10%; 60%], for example equal to 20% or 50%. The tapering of the conical surfaces 27 and 37 can alternatively be offset. The female and male outer sealing surfaces 27 and 37 create a metal-to-metal seal in a completed position of the connection 10.

[0089] A superfície de vedação interna fêmea 29 é uma superfície abaulada de forma convexa, por exemplo, uma superfície tórica definida por um raio de toro entre 10 e 100 mm, por exemplo igual a 60 mm; e a superfície de vedação interna macho 39 é cônica, por exemplo com uma conicidade compreendida entre 10% e 60%, por exemplo igual a 20% ou 50%. Ambas as extremidades da superfície abaulada de forma convexa da superfície de vedação interna fêmea 29 podem estar em uma linha que forma um ângulo com o eixo XX', de modo que esse ângulo seja igual a um ângulo da superfície de vedação interna macho cônica 39 com o eixo XX'. As superfícies de vedação interna fêmea e macho 29 e 39 criam uma vedação de metal com metal em uma posição concluída da conexão 10. Alternativamente, as vedações de metal com metal externas e internas podem ser ambas do tipo cone com cone, com um afunilamento substancialmente igual. Alternativamente, a superfície de vedação externa fêmea e macho 27 e 37 pode definir uma vedação de metal com metal de toro com cone.[0089] The female internal sealing surface 29 is a convex-shaped domed surface, for example, a toric surface defined by a torus radius between 10 and 100 mm, for example equal to 60 mm; and the male internal sealing surface 39 is conical, for example with a conicity of between 10% and 60%, for example equal to 20% or 50%. Both ends of the convexly dished surface of the female inner sealing surface 29 may be on a line forming an angle with the axis XX', such that this angle is equal to an angle of the conical male inner sealing surface 39 with the XX' axis. The female and male inner sealing surfaces 29 and 39 create a metal-to-metal seal at a completed position of the connection 10. Alternatively, the outer and inner metal-to-metal seals may be both cone-to-cone type, with a substantially tapered equal. Alternatively, the female and male outer sealing surface 27 and 37 may define a cone torus metal-to-metal seal.

[0090] Para obter uma vedação de metal com metal, uma interferência diametral é necessária entre as superfícies de vedação fêmea e macho. O valor de interferência diametral é a diferença máxima entre um diâmetro externo da superfície de vedação macho menos um diâmetro interno da superfície de vedação fêmea, diâmetros sendo considerados em um mesmo local ao longo do eixo XX' quando a conexão é constituída, mas os diâmetros são aqueles anteriores à constituição. A interferência diametral é definida antes da constituição, com base na análise FEA e na posição final previsível de, respectivamente, o membro pino no membro caixa no final da constituição.[0090] To obtain a metal-to-metal seal, a diametrical interference is required between the female and male sealing surfaces. The diametrical interference value is the maximum difference between an outer diameter of the male sealing surface minus an inner diameter of the female sealing surface, diameters being considered at the same location along the XX' axis when the connection is formed, but the diameters are those prior to the constitution. Diametrical interference is defined prior to constitution, based on FEA analysis and the predicted final position of, respectively, the pin member in the box member at the end of constitution.

[0091] Por exemplo, a interferência diametral da vedação externa de metal com metal está compreendida entre 0,5 mm e 1,7 mm; de preferência entre 0,7 mm e 1,45 mm, e ainda mais preferencialmente entre 0,81 mm e 1,33 mm. Por exemplo, a interferência diametral da vedação interna de metal com metal está compreendida entre 0,5 mm e 1,7 mm; de preferência entre 0,7 e 1,45 mm, e ainda mais preferencialmente entre 0,81 mm e 1,22 mm. Por exemplo, a interferência diametral da vedação de metal com metal interna é ajustada abaixo da interferência diametral da vedação metal com metal externa. Mas, alternativamente, a interferência diametral da vedação metal com metal interna pode ser definida igual à interferência diametral da vedação metal com metal externa.[0091] For example, the diametrical interference of the metal-to-metal external seal is between 0.5 mm and 1.7 mm; preferably between 0.7 mm and 1.45 mm, and even more preferably between 0.81 mm and 1.33 mm. For example, the diametrical interference of the metal-to-metal internal seal is between 0.5 mm and 1.7 mm; preferably between 0.7 and 1.45 mm, and even more preferably between 0.81 mm and 1.22 mm. For example, the diametrical interference of the inner metal-to-metal seal is set below the diametrical interference of the outer metal-to-metal seal. But alternatively, the diametrical interference of the internal metal-to-metal seal can be set equal to the diametrical interference of the external metal-to-metal seal.

[0092] A deflexão da extremidade livre da caixa 25 fora da conexão devido à vedação externa metal com metal e a deflexão da extremidade livre do pino 35 dentro da conexão devido à vedação interna metal com metal, são limitadas pelas características específicas da invenção.[0092] The deflection of the free end of the box 25 outside the connection due to the metal-to-metal external seal and the deflection of the free end of the pin 35 inside the connection due to the internal metal-to-metal seal are limited by the specific characteristics of the invention.

[0093] Na descrição, a menos que especificado de outra forma, todas as dimensões dos diâmetros externo e interno são consideradas antes da constituição, como permanecem após a usinagem. De acordo com as tolerâncias de fabricação, todas as dimensões são especificadas com tolerâncias de +/- 0,2 mm em comparação com um valor alvo.[0093] In the description, unless otherwise specified, all dimensions of the external and internal diameters are considered before constitution, as they remain after machining. In accordance with manufacturing tolerances, all dimensions are specified with tolerances of +/- 0.2 mm compared to a target value.

[0094] De maneira vantajosa, a superfície externa do membro caixa 20 é parcialmente usinada. Acima da superfície de vedação externa fêmea 27, o membro caixa é usinado a fim de fornecer localmente uma superfície cilíndrica 58 com um primeiro diâmetro externo JOB. A superfície cilíndrica 58 é cilíndrica dentro de tolerâncias de usinagem de peças de metal.[0094] Advantageously, the outer surface of the box member 20 is partially machined. Above the female outer sealing surface 27, the box member is machined to locally provide a cylindrical surface 58 with a first outer diameter JOB. The cylindrical surface 58 is cylindrical within metal part machining tolerances.

[0095] A superfície cilíndrica usinada 58 se estende acima de ambos os lados da superfície de vedação externa fêmea 27. De acordo com todas as modalidades, a superfície cilíndrica 58 se estende da extremidade livre fêmea 25 até parte da rosca externa fêmea 26. A superfície cilíndrica 58 apresenta um primeiro diâmetro externo JOB.[0095] The machined cylindrical surface 58 extends above both sides of the female outer sealing surface 27. In accordance with all embodiments, the cylindrical surface 58 extends from the female free end 25 to part of the female outer thread 26. cylindrical surface 58 has a first outer diameter JOB.

[0096] De acordo com a invenção, um segundo diâmetro externo JOB2 é definido em um local acima de pelo menos uma raiz de rosca da rosca interna fêmea 28.[0096] According to the invention, a second outer diameter JOB2 is defined at a location above at least one thread root of the female internal thread 28.

[0097] Todas as outras relações ou delta identificados abaixo, são considerados com base no valor alvo de cada diâmetro externo ou diâmetro interno.[0097] All other ratios or deltas identified below are considered based on the target value of each outer diameter or inner diameter.

[0098] Por exemplo, a relação (JOB/OD) entre o primeiro diâmetro externo JOB e o diâmetro nominal externo OD está compreendida entre 100,5% e 103,5%, de preferência entre 100,8% e 103,2%, por exemplo igual a 101,97%.[0098] For example, the ratio (JOB/OD) between the first outer diameter JOB and the nominal outer diameter OD is between 100.5% and 103.5%, preferably between 100.8% and 103.2% , for example equal to 101.97%.

[0099] A porção cilíndrica 58 conecta uma superfície afunilada para fora 82 formando um ângulo α2 com o eixo XX'. O Ângulo α2 é compreendido entre 5° e 7°, por exemplo igual a 6°. A superfície afunilada para fora 82 conecta outra superfície cilíndrica 60 com um diâmetro externo igual ao segundo diâmetro externo JOB2. A superfície externa afunilada cônica 80 com o ângulo α1 é imediatamente adjacente à segunda superfície cilíndrica 60 com um segundo diâmetro externo JOB2. A segunda superfície cilíndrica 60 tem um comprimento ao longo do eixo XX' pelo menos metade do comprimento, e de preferência, menos do que 150% da primeira superfície cilíndrica usinada 58, de preferência entre 70% e 100% do comprimento da primeira superfície cilíndrica usinada 58.[0099] The cylindrical portion 58 connects an outwardly tapered surface 82 forming an angle α2 with the XX' axis. Angle α2 is between 5° and 7°, for example equal to 6°. The outwardly tapered surface 82 connects another cylindrical surface 60 with an outer diameter equal to the second outer diameter JOB2. The conical tapered outer surface 80 with angle α1 is immediately adjacent to the second cylindrical surface 60 with a second outer diameter JOB2. The second cylindrical surface 60 has a length along axis XX' at least half the length, and preferably less than 150%, of the machined first cylindrical surface 58, preferably between 70% and 100% of the length of the first cylindrical surface machined 58.

[00100] A relação (JOB2/OD) entre o segundo diâmetro externo JOB2 e o diâmetro nominal externo OD está compreendida entre 100,5% e 104%, de preferência entre 101,0% e 103,5%, ainda mais preferencialmente entre 101,5% e 102,5%, por exemplo igual a 102,3%.[00100] The ratio (JOB2/OD) between the second external diameter JOB2 and the nominal external diameter OD is between 100.5% and 104%, preferably between 101.0% and 103.5%, even more preferably between 101.5% and 102.5%, for example equal to 102.3%.

[00101] A relação (JOB2/JOB) entre o segundo diâmetro externo (JOB2) e o primeiro diâmetro externo JOB está compreendida entre 100. 05 % e 101 %, de preferência entre 100,1 % e 100,4%, por exemplo igual a 100,32%.[00101] The ratio (JOB2/JOB) between the second external diameter (JOB2) and the first external diameter JOB is between 100.05% and 101%, preferably between 100.1% and 100.4%, for example equal to 100.32%.

[00102] Nas Figuras 1 e 2, a porção cilíndrica 58 se estende da extremidade livre 25 até um local acima da rosca externa 26 para longe do local BCCS1. A porção cilíndrica 60 com um diâmetro constante igual ao segundo diâmetro externo JOB2 se estende acima do ombro intermediário 24 e até o local BCCS2. De acordo com esta modalidade, a superfície afunilada para fora 82 se estende acima do local BCCS1. A superfície externa afunilada cônica 80 se estende de BCCS2 até o corpo principal 21, a fim de se expandir acima da ranhura 50, a superfície de vedação interna fêmea 29 e o ombro interno 18, e além.[00102] In Figures 1 and 2, the cylindrical portion 58 extends from the free end 25 to a location above the external thread 26 away from the BCCS1 location. The cylindrical portion 60 with a constant diameter equal to the second outer diameter JOB2 extends above the intermediate shoulder 24 and to the location BCCS2. According to this embodiment, the outwardly tapered surface 82 extends above the BCCS1 location. The tapered outer surface 80 extends from BCCS2 to the main body 21 in order to expand above the groove 50, the female inner sealing surface 29 and the inner shoulder 18, and beyond.

[00103] A Figura 4 é outra modalidade da invenção, ligeiramente distinta da modalidade das Figuras 1 a 3, no sentido em que a superfície externa afunilada cônica 80 se estende de BCCS2 até um local que está entre a superfície de vedação interna fêmea 29 e o ombro interno 18, em relação ao eixo XX'.[00103] Figure 4 is another embodiment of the invention, slightly different from the embodiment of Figures 1 to 3, in the sense that the tapered outer surface 80 extends from BCCS2 to a location that is between the female inner sealing surface 29 and the inner shoulder 18, in relation to axis XX'.

[00104] A Figura 5 é distinguível das modalidades das Figuras 1 a 4, no sentido em que a vedação externa de metal com metal está localizada entre a rosca externa fêmea 26 e o ombro intermediário 24. De acordo com a modalidade específica das Figuras 5 e 6, as superfícies de vedação externa macho e fêmea, respectivamente 27' e 37', também podem ser chamadas superfícies de vedação intermediárias respectivamente fêmea e macho 27' e 37'. A superfície de vedação externa fêmea 27' está localizada entre a rosca externa fêmea 26 e a rosca interna fêmea 28, e de preferência entre a rosca externa fêmea 26 e o ombro intermediário 24. De modo correspondente, a superfície de vedação externa macho 37' está localizada entre a rosca externa macho 36 e a rosca interna macho 38 e, de preferência, entre a rosca externa macho 36 e o ombro intermediário 34.[00104] Figure 5 is distinguishable from the embodiments of Figures 1 to 4, in that the external metal-to-metal seal is located between the external female thread 26 and the intermediate shoulder 24. In accordance with the specific embodiment of Figures 5 and 6, the male and female outer sealing surfaces, respectively 27' and 37', can also be called respectively female and male intermediate sealing surfaces 27' and 37'. The female outer sealing surface 27' is located between the female outer thread 26 and the female inner thread 28, and preferably between the female outer thread 26 and the intermediate shoulder 24. Correspondingly, the male outer sealing surface 37' is located between the male external thread 36 and the male internal thread 38 and, preferably, between the male external thread 36 and the intermediate shoulder 34.

[00105] Na Figura 5, a porção cilíndrica 58 se estende da extremidade livre 25 até um local acima da vedação externa de metal com metal 27', de modo que a porção cônica 82 se expande pelo menos acima do ombro intermediário 24. A porção cilíndrica 60 com um diâmetro constante igual ao segundo diâmetro externo JOB2 está localizada pelo menos acima de uma porção de saída 28b da rosca interna fêmea 28. De acordo com a Figura 5, a porção cilíndrica 60 se estende sobre parte da rosca interna fêmea 28, enquanto a porção cônica 80 se expande e termina antes de um local acima da superfície de vedação de metal interna 29, de modo que a superfície de vedação de metal interna 29 seja definida em um local onde o diâmetro externo é igual ao diâmetro externo nominal.[00105] In Figure 5, the cylindrical portion 58 extends from the free end 25 to a location above the outer metal-to-metal seal 27', so that the conical portion 82 expands at least above the intermediate shoulder 24. The portion cylindrical portion 60 with a constant diameter equal to the second outer diameter JOB2 is located at least above an outlet portion 28b of the female internal thread 28. According to Figure 5, the cylindrical portion 60 extends over part of the female internal thread 28, while the conical portion 80 expands and terminates before a location above the inner metal sealing surface 29, so that the inner metal sealing surface 29 is defined at a location where the outer diameter is equal to the nominal outer diameter.

[00106] De acordo com uma alternativa da Figura 5, mostrada na Figura 6, a porção cilíndrica 58 se estende da extremidade livre 25 até um local acima da rosca externa 26 para longe do local BCCS1, de modo que tanto o local BCCS1 quanto a superfície de vedação de metal externa 27' estão sob a porção cônica 82. De acordo com a Figura 6, a porção cilíndrica 60 se estende sobre parte da rosca interna fêmea 28, enquanto a porção cônica 80 se expande pelo menos sobre a superfície de vedação de metal interna 29.[00106] According to an alternative of Figure 5, shown in Figure 6, the cylindrical portion 58 extends from the free end 25 to a location above the external thread 26 away from the BCCS1 location, so that both the BCCS1 location and the outer metal sealing surface 27' are under the conical portion 82. According to Figure 6, the cylindrical portion 60 extends over part of the internal female thread 28, while the conical portion 80 expands at least over the sealing surface. internal metal 29.

[00107] A invenção também pode fornecer em combinação com o projeto externo específico do membro caixa, um projeto específico do membro pino.[00107] The invention can also provide in combination with the specific external design of the box member, a specific design of the pin member.

[00108] De maneira vantajosa, a superfície interna do membro pino 30 é parcialmente usinada. Abaixo da superfície de vedação interna macho 39, o membro pino é usinado a fim de fornecer localmente uma primeira superfície cilíndrica interna usinada 68. A superfície cilíndrica interna 68 é cilíndrica dentro de tolerâncias de usinagem de peças de metal.[00108] Advantageously, the inner surface of the pin member 30 is partially machined. Below the male inner sealing surface 39, the pin member is machined to locally provide a first machined inner cylindrical surface 68. The inner cylindrical surface 68 is cylindrical within metal part machining tolerances.

[00109] A superfície cilíndrica interna usinada 68 se estende em ambos os lados da superfície de vedação interna macho 39. De acordo com as modalidades das Figuras 1 a 4, a superfície cilíndrica interna 68 se estende desde a extremidade livre macho 35 até parte da rosca interna macho 38. A superfície cilíndrica interna 68 apresenta um primeiro diâmetro interno JIP. De acordo com a invenção, um segundo diâmetro interno JIP2 é definido em um local acima de pelo menos uma raiz da rosca externa macho 36, de modo que o segundo diâmetro interno JIP2 seja menor do que o primeiro diâmetro interno JIP da primeira superfície interna usinada 68.[00109] The machined inner cylindrical surface 68 extends on both sides of the male inner sealing surface 39. In accordance with embodiments of Figures 1 to 4, the inner cylindrical surface 68 extends from the male free end 35 to part of the male internal thread 38. The internal cylindrical surface 68 has a first internal diameter JIP. According to the invention, a second internal diameter JIP2 is defined at a location above at least one root of the male external thread 36, such that the second internal diameter JIP2 is smaller than the first internal diameter JIP of the first machined internal surface. 68.

[00110] A porção cilíndrica interna 68 conecta uma superfície afunilada para dentro 92 que forma um ângulo α4 com o eixo XX'. O ângulo α4 está compreendido entre 5° e 7°, por exemplo igual a 6°. A superfície afunilada para dentro 92 conecta outra superfície cilíndrica interna 70 que tem um diâmetro constante igual ao segundo diâmetro interno JIP2. Uma superfície interna afunilada cônica 90, obtida através do processo de forjamento, com o ângulo α3 é imediatamente adjacente à segunda superfície cilíndrica interna 70 com o segundo diâmetro interno JIP2. A segunda superfície cilíndrica interna 70 tem um comprimento ao longo do eixo XX' pelo menos metade do comprimento e, de preferência, menor do que 150% da primeira superfície cilíndrica interna usinada 68, de preferência entre 70% e 100% da primeira superfície cilíndrica interna usinada 68.[00110] The inner cylindrical portion 68 connects an inwardly tapered surface 92 that forms an angle α4 with the XX' axis. The angle α4 is between 5° and 7°, for example equal to 6°. The inwardly tapered surface 92 connects another inner cylindrical surface 70 that has a constant diameter equal to the second inner diameter JIP2. A conical tapered inner surface 90, obtained through the forging process, with the angle α3 is immediately adjacent to the second inner cylindrical surface 70 with the second inner diameter JIP2. The second inner cylindrical surface 70 has a length along axis XX' at least half the length and preferably less than 150% of the machined first inner cylindrical surface 68, preferably between 70% and 100% of the first cylindrical surface machined internal 68.

[00111] Por exemplo, a relação (JIP/ID) entre o primeiro diâmetro interno (JIP) e um diâmetro interno nominal (ID) do segundo membro tubular 31 está compreendida entre 98% e 101,5%, de preferência entre 98,5% e 100,5%, mesmo mais preferencialmente 99,2% e 100,3%, por exemplo igual a 99,73%.[00111] For example, the ratio (JIP/ID) between the first internal diameter (JIP) and a nominal internal diameter (ID) of the second tubular member 31 is between 98% and 101.5%, preferably between 98. 5% and 100.5%, even more preferably 99.2% and 100.3%, for example equal to 99.73%.

[00112] A relação (JIP2/ID) entre o segundo diâmetro interno (JIP2) e um diâmetro interno nominal do corpo principal do primeiro membro tubular está compreendida entre 98,5% e 100%, de preferência entre 98,9% e 99,9%, por exemplo igual a 99,3%.[00112] The ratio (JIP2/ID) between the second internal diameter (JIP2) and a nominal internal diameter of the main body of the first tubular member is between 98.5% and 100%, preferably between 98.9% and 99 .9%, for example equal to 99.3%.

[00113] A relação (JIP2/JIP) entre o segundo diâmetro interno (JIP2) e o primeiro diâmetro interno (JIP) está compreendida entre 99% e 99,9%, por exemplo igual a 99,5%.[00113] The ratio (JIP2/JIP) between the second internal diameter (JIP2) and the first internal diameter (JIP) is between 99% and 99.9%, for example equal to 99.5%.

[00114] Nas Figuras 1, 3 e 4, a porção cilíndrica interna 68 se estende desde a extremidade livre macho 35 até um local acima da rosca interna 38 afastado do local PCCS1. A segunda porção cilíndrica interna 70 com um diâmetro constante igual ao segundo diâmetro interno JIP2 começa a partir da localização PCCS1 até uma localização acima das roscas externas macho 36, entre a localização PCCS2 e o meio da rosca externa macho ao longo do eixo XX'. De acordo com esta modalidade, a superfície afunilada para dentro 92 se estende acima de algumas, isto é, 1 a 4 voltas de rosca interna 38, por exemplo. A superfície interna afunilada cônica 90 se conecta diretamente à segunda superfície cilíndrica interna 70 e termina abaixo da rosca externa macho 36. O diâmetro interno nominal ID é definido abaixo de uma superfície de junção 91 entre a extremidade macho e o corpo principal macho 31, a superfície de vedação externa macho 27 e uma ranhura 52 definida entre a superfície de vedação externa macho 37 e a rosca externa 36.[00114] In Figures 1, 3 and 4, the internal cylindrical portion 68 extends from the male free end 35 to a location above the internal thread 38 away from the PCCS1 location. The second inner cylindrical portion 70 with a constant diameter equal to the second inner diameter JIP2 starts from the PCCS1 location to a location above the male external threads 36, between the PCCS2 location and the middle of the male external threads along the XX' axis. According to this embodiment, the inwardly tapered surface 92 extends above some, i.e., 1 to 4 turns of internal thread 38, for example. The tapered inner surface 90 connects directly to the second inner cylindrical surface 70 and terminates below the male outer thread 36. The nominal inner diameter ID is defined below a mating surface 91 between the male end and the male main body 31, the male outer sealing surface 27 and a groove 52 defined between the male outer sealing surface 37 and the outer thread 36.

[00115] Nas Figuras 1 a 4, quando o diâmetro externo nominal OD é de 355,6 mm e o diâmetro interno nominal ID é igual a 313,94 mm[00115] In Figures 1 to 4, when the nominal external diameter OD is 355.6 mm and the nominal internal diameter ID is equal to 313.94 mm

[00116] - o comprimento da primeira superfície cilíndrica externa 58 está compreendido entre 98 mm e 109 mm[00116] - the length of the first external cylindrical surface 58 is between 98 mm and 109 mm

[00117] - o comprimento da segunda superfície cilíndrica externa 60 está compreendido entre 83 mm e 87 mm[00117] - the length of the second external cylindrical surface 60 is between 83 mm and 87 mm

[00118] - o primeiro diâmetro externo JOB2 está compreendido entre 363,52 mm e 364,02 mm,[00118] - the first JOB2 external diameter is between 363.52 mm and 364.02 mm,

[00119] - o primeiro diâmetro externo JOB está compreendido entre 362 mm e 363 mm, de preferência entre 362,36 mm e 362,86 mm.[00119] - the first JOB external diameter is between 362 mm and 363 mm, preferably between 362.36 mm and 362.86 mm.

[00120] - o primeiro diâmetro interno JIP está compreendido entre 313 mm e 313,8 mm, de preferência entre 313,12 mm e 313,37 mm[00120] - the first JIP internal diameter is between 313 mm and 313.8 mm, preferably between 313.12 mm and 313.37 mm

[00121] - o segundo diâmetro interno JIP2 está compreendido entre 311 mm e 312,5 mm, de preferência entre 312 mm e 312,25 mm.[00121] - the second internal diameter JIP2 is between 311 mm and 312.5 mm, preferably between 312 mm and 312.25 mm.

[00122] - o comprimento da primeira superfície cilíndrica interna 68 está compreendido entre 88 mm e 100 mm, de preferência entre 89,75 e 99,75 mm[00122] - the length of the first internal cylindrical surface 68 is between 88 mm and 100 mm, preferably between 89.75 and 99.75 mm

[00123] - o comprimento da segunda superfície cilíndrica interna 70 está compreendido entre 77 mm e 80 mm[00123] - the length of the second internal cylindrical surface 70 is between 77 mm and 80 mm

[00124] - a interferência diametral da vedação externa metal com metal está compreendida entre 1,12 mm e 1,32 mm, de modo que um delta (JOB2-JOB) entre o segundo diâmetro externo JOB2 e o primeiro diâmetro externo JOB está entre 85% e 90% da interferência diametral da vedação externa metal com metal[00124] - the diametrical interference of the metal-to-metal external seal is between 1.12 mm and 1.32 mm, so that a delta (JOB2-JOB) between the second external diameter JOB2 and the first external diameter JOB is between 85% and 90% of diametrical interference of metal-to-metal external seal

[00125] - a interferência diametral da vedação interna metal com metal está compreendida entre 1,23 mm e 1,33 mm, de modo que um delta (JIP-JIP2) entre o primeiro diâmetro interno JIP e o segundo diâmetro interno JIP2 está entre 91% e 116% do valor de interferência diametral da vedação interna metal com metal;[00125] - the diametrical interference of the metal-to-metal internal seal is between 1.23 mm and 1.33 mm, so that a delta (JIP-JIP2) between the first internal diameter JIP and the second internal diameter JIP2 is between 91% and 116% of the diametrical interference value of the metal-to-metal internal seal;

[00126] - a interferência diametral da rosca externa, se houver, entre 0 e 0,18 mm[00126] - the diametrical interference of the external thread, if any, between 0 and 0.18 mm

[00127] - a interferência diametral da rosca externa, se houver, entre 0 e 0,18 mm.[00127] - the diametrical interference of the external thread, if any, between 0 and 0.18 mm.

[00128] De acordo com as modalidades das Figuras 1 a 4, o comprimento ao longo do eixo XX' da segunda superfície cilíndrica interna 70 é inferior ao comprimento da segunda superfície cilíndrica externa 60.[00128] According to the embodiments of Figures 1 to 4, the length along the XX' axis of the second inner cylindrical surface 70 is less than the length of the second outer cylindrical surface 60.

[00129] Quando a conexão é constituída, o perfil de diâmetro interno do membro pino e o perfil de diâmetro externo do membro caixa são modificados devido às forças resultantes do ajuste de interferência das respectivas superfícies de vedação fêmea e macho da caixa e membro pino, e engate das roscas.[00129] When the connection is formed, the inner diameter profile of the pin member and the outer diameter profile of the box member are modified due to forces resulting from the interference fit of the respective female and male sealing surfaces of the box and pin member, and thread engagement.

[00130] A Figura 7 representa uma vista do diâmetro externo na ponta do membro caixa após a constituição. Devido às forças de constituição, a primeira superfície externa cilíndrica 58 não é mais cilíndrica, mas tende a apresentar uma forma ligeiramente cônica, com um diâmetro externo máximo próximo à extremidade livre 25 e um diâmetro inferior na junção com a superfície afunilada para fora 82. Em todas as localizações ao longo da superfície cilíndrica 58 e da segunda superfície cilíndrica externa 60, um diâmetro externo da conexão 10 permanece abaixo de um limiar. Graças à característica específica de ter ambas, a primeira e a segunda superfícies externas cilíndricas 58 e 60, não há contato radial direto com a ponta da caixa e encamisamento já no lugar durante a instalação. Na verdade, a espessura do membro caixa 20 na segunda seção transversal crítica BCCS2 permite que o membro caixa tenha uma melhor robustez ao desgaste do encamisamento, enquanto permitindo que a conexão tenha uma boa eficiência.[00130] Figure 7 represents a view of the external diameter at the tip of the box member after formation. Due to the forming forces, the first cylindrical outer surface 58 is no longer cylindrical, but tends to have a slightly conical shape, with a maximum outer diameter close to the free end 25 and a smaller diameter at the junction with the outwardly tapered surface 82. At all locations along the cylindrical surface 58 and the second outer cylindrical surface 60, an outer diameter of the connection 10 remains below a threshold. Thanks to the specific feature of having both the first and second cylindrical outer surfaces 58 and 60, there is no direct radial contact with the case tip and jacketing already in place during installation. In fact, the thickness of the box member 20 at the second critical cross-section BCCS2 allows the box member to have better robustness to jacket wear, while allowing the connection to have good efficiency.

[00131] Simetricamente, devido às forças de constituição, a primeira superfície interna cilíndrica 68 não é mais cilíndrica, mas tende a apresentar uma forma ligeiramente cônica, com um diâmetro interno mínimo próximo à extremidade livre macho 35 e um diâmetro maior na junção com a superfície afunilada para dentro 92. Em todas as localizações ao longo da superfície cilíndrica interna 68 e da segunda superfície cilíndrica interna 70, um diâmetro interno da conexão 10 permanece acima de um limiar, por exemplo, um diâmetro de desvio. Graças à característica específica de ter ambas, a primeira e a segunda superfícies internas cilíndricas 68 e 70, não há contato radial direto com a ponta do pino e outro encamisamento a ser ajustado no poço. De fato, a espessura do membro pino 30 na primeira seção transversal crítica PCCS1 permite que o membro pino tenha uma melhor robustez ao desgaste do encamisamento, enquanto permitindo que a conexão tenha uma boa eficiência.[00131] Symmetrically, due to the formation forces, the first cylindrical inner surface 68 is no longer cylindrical, but tends to present a slightly conical shape, with a minimum internal diameter close to the male free end 35 and a larger diameter at the junction with the inwardly tapered surface 92. At all locations along the inner cylindrical surface 68 and the second inner cylindrical surface 70, an inner diameter of the connection 10 remains above a threshold, for example, an offset diameter. Thanks to the specific feature of having both the first and second cylindrical inner surfaces 68 and 70, there is no direct radial contact with the tip of the pin and other casing to be fitted in the well. In fact, the thickness of the pin member 30 at the first critical cross-section PCCS1 allows the pin member to have better robustness to jacket wear, while allowing the connection to have good efficiency.

[00132] Graças à espessura adicional nas seções transversais críticas da caixa e do pino, a conexão tem uma melhor robustez ao desgaste do encamisamento, enquanto tendo uma melhor eficiência e bom desempenho quando a conexão é submetida a tensão axial.[00132] Thanks to the additional thickness in the critical cross-sections of the case and pin, the connection has better robustness to jacket wear, while having better efficiency and good performance when the connection is subjected to axial tension.

[00133] A vida útil da conexão também é melhorada, uma vez que a extremidade livre do membro caixa não está em contato radial direto.[00133] The service life of the connection is also improved since the free end of the box member is not in direct radial contact.

Claims

1. Threaded tubular connection (10) comprising: a female tubular end (20) extending from a main body (21) of a first tubular member (22), the female tubular end (20) comprising - an external female thread ( 26) between a female shoulder (18, 24) and a female free end (25), and - a female internal thread (28), so that the female shoulder (24) is a female intermediate shoulder located between the female external thread (26) and the female internal thread (28), a male tubular end (30) extending from a main body (31) of a second tubular member (32), the male tubular end (30) comprising - an external thread male internal thread (36), a male internal thread (38) and a male shoulder (34), said male external thread (36) is configured to interlock by thread engagement with the female external thread (26), said male internal thread (38) is configured to interlock by thread engagement with the female internal thread (28), and characterized in that the male tubular end (30) comprises a first machined internal surface (68) of the male end (30) near the end male free thread (35), a second internal diameter (JIP2) above at least one thread root of the male external thread (36) so that the second internal diameter (JIP2) is smaller than a first internal diameter (JIP) of the first machined inner surface (68).

2. Threaded tubular connection, according to claim 1, characterized in that the second internal diameter (JIP2) of the male tubular end is located above a thread root of the male external thread (36).

3. Threaded tubular connection, according to claim 1 or 2, characterized in that the second internal diameter (JIP2) is located below the intermediate shoulder (34).

4. Threaded tubular connection according to any one of the preceding claims, characterized in that an internal surface of the tubular male end having an internal diameter smaller than the first internal diameter (JIP) extends at least along a portion which starts from a first critical pin cross section (PCCS1) to a second critical pin cross section (PCCS2, PCCS3) of the male tubular end.

5. Threaded tubular connection according to any one of the preceding claims, characterized in that the second internal diameter (JIP2) is constant along a second male cylindrical surface (70) and the first machined internal surface (68) comprises a cylindrical surface defined with that first internal diameter.

6. Threaded tubular connection according to claim 5, characterized in that the second male cylindrical surface (70) extends above a second critical cross-section of the pin (PCCS2) located in a first thread root engaged with the external thread male (28) close to the main male body (31).

7. Threaded tubular connection according to claim 5 or 6, characterized in that the second male cylindrical surface (70) extends above part of the male external thread and the first machined external surface (68) extends above part of the male internal thread.

8. Threaded tubular connection according to any one of the preceding claims, characterized in that the female tubular end (20) comprises a female internal sealing surface (29), and the male tubular end (30) comprises a sealing surface male inner seal (39), such that the male and female inner sealing surfaces (29, 39) are forming a metal-to-metal inner seal when the threaded tubular connection is formed, and an inner diameter of the male tubular end above that surface of male internal seal (29) be equal to the first external diameter.

9. Threaded tubular connection according to any one of the preceding claims, characterized in that the machined inner surface (68) of the male end and a cylindrical surface (70) having said second inner diameter (JIP2) are connected with a surface tapering (92) forming an adjustment angle (α4) between 5° and 7°, for example equal to 6°.

10. Threaded tubular connection according to any one of the preceding claims, characterized in that a cylindrical surface (70) having said second internal diameter (JIP2) is connected to the main body of the second tubular member having a nominal internal diameter ( ID) with a tapering surface (90) forming a forging angle (α3) between 2° and 4°, for example equal to 3°.

11. Threaded tubular connection according to the previous claim, characterized in that the female tubular end (20) comprises a female external sealing surface (27), the male tubular end (30) comprises a male external sealing surface ( 37), wherein the female outer sealing surface (27) is located between the female outer thread (26) and the female free end (25), the male outer sealing surface (37) is located between the male outer thread ( 36) and a male main body (31), such that the male and female outer sealing surfaces (27, 37) are forming a metal-to-metal outer seal when the threaded tubular connection is formed, and wherein the taper (90) with the forging angle (α3) ends above the male external thread (36).

12. Threaded tubular connection according to any of the preceding claims, characterized in that a delta (JIP -J IP2) between the first internal diameter (JIP) and the second internal diameter (JIP2) is between 80% and 120% , preferably between 91% and 116% of a maximum internal metal-to-metal radial interference value.

13. Threaded tubular connection according to any one of the preceding claims, characterized in that the ratio (JIP2/ID) between the second internal diameter (JIP2) and a nominal internal diameter of the main body of the second tubular member is between 98 .5% and 100%, preferably between 98.9% and 99.9%, for example equal to 99.3%.

14. Threaded tubular connection, according to any of the previous claims, characterized by the fact that the ratio (JIP2/JIP) between the second internal diameter (JIP2) and the first internal diameter (JIP) is between 99% and 99, 9%, for example equal to 99.5%.

15. Threaded tubular connection, according to any one of the previous claims, characterized by the fact that after the threaded engagement of the female tubular end with the male tubular end, at the end of the creation of the threaded tubular connection, an internal diameter of the male tubular end in both locations above the external thread and the internal thread are below a same threshold of 105%, preferably 103% of a nominal internal diameter of the main body (21).