BRPI1015486B1 - Componente tubular para perfurar e operar poços de hidrocarboneto, e conexão roscada resultante - Google Patents

Abstract

componente tubular para perfurar e operar poços de hidrocarboneto , e conexão roscada resultante a presente invenção refere-se a um componente tubular para uma conexão roscada, tendo em uma de suas extremidades (1;2) uma zona roscada (3;4) formada sobre a sua superfície periférica externa ou interna, dependendo se a extremidade roscada é do tipo macho ou do tipo fêmea, a dita extremidade (1;2) encerrando-se em uma superfície terminal (7;8), a dita zona roscada (3; 4) tendo , sobre pelo menos uma parte , roscas (32;34) que compreendem, quando vistas de uma seção longitudinal que passa através do eixo geométrico do componente tubular , uma crista de rosca (35) , uma base de rosca (36) , um flanco de carga (30;40), um flanco de penetração (32;42) , a largura das cristas da rosca (35) reduzindo-se em direção à superfície terminal (7;8) enquanto a largura das bases da rosca (36) aumenta , caracterizado pelo fato de que naquele perfil dos flancos da carga (30;40) e/ou dos flancos de penetração (32;42), visto em uma seção longitudinal que passa através do eixo geométrico (10) do componente tubuular , possui uma parte central , uma curva contínua (34) munida de um ponto de infexão (l), o dito perfil sendo convexo na crista da rosca e côncavo na base da rosca. a invenção também refere-se a uma conexão roscada.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPONENTE TUBULAR PARA PERFURAR E OPERAR POÇOS DE HIDRO-CARBONETO, E CONEXÃO ROSCADA RESULTANTE". A presente invenção refere-se a um componente tubular usado para perfurar e operar poços de hidrocarboneto, e mais precisamente, à extremidade de tal componente, a dita extremidade sendo do tipo macho ou fêmea, capaz de ser conectada a uma extremidade correspondente de outro componente também usado para perfurar e operar poços de hidrocarboneto. Desse modo, a invenção também refere-se a uma conexão roscada que resulta da conexão de dois componentes tubulares através de encaixe. O termo "componente usado para perfurar e operar poços de hidrocarboneto" significa qualquer elemento com um formato substancialmente tubular projetado para ser conectado a outro elemento de mesmo tipo ou sem o intuito, quando completo, de constituir uma série para perfurar um poço de hidrocarboneto ou um conduite para a manutenção tal como um trabalho sobre o conduite, ou para a operação tal como conduites para a produção, ou uma coluna de revestimento ou uma série para tubulação envolvida na operação de um poço. A invenção possui aplicação particular em componentes usados em uma linha de perfuração tais como tubos para perfuração, tubos para perfuração com grande peso, anéis para perfuração e peças que conectam tubos e tubos com grande peso conhecidas como conectores.

De maneira conhecida, cada componente usado na linha de perfuração, geralmente compreende uma extremidade munida de uma zona roscada macho e/ou uma extremidade munida de uma zona roscada fêmea, cada uma projetada para ser conectada através do encaixe com a extremidade correspondente de outro componente, conjunto que define uma conexão. A linha de perfuração constituída por meio disso é conduzida a partir da superfície do poço em rotação durante a perfuração; por essa razão, os componentes devem ser fabricados juntos para um torque alto, de maneira a possibilitar a transmissão de um torque rotacional que seja suficiente para permitir a perfuração do poço que deve ser realizada sem afrouxamento ou mesmo sem excesso de torque.

Em produtos convencionais, o torque é geralmente alcançado graças à cooperação através do aperto das superfícies de contato disponíveis em cada um dos componentes que são projetados para se encaixarem. Entretanto, como a extensão das superfícies de contato é uma fração da espessura dos tubos, o limite de plastificação crítica das superfícies de contato é rapidamente alcançado quando um torque muito forte é aplicado.

Por essa razão, têm sido desenvolvidos rosqueamentos que possam aliviar as superfícies de contato de pelo menos uma parte ou mesmo de todas as cargas que elas não sejam capazes de suportar. O objetivo foi alcançado usando-se rosqueamentos autotravantes tais como aqueles descritos no documento da técnica anterior US Re 30 647 e US Re 34 467. Neste tipo de roscas autotravantes, os flancos das roscas (também chamados de dentes) com a extremidade fêmea possuem uma direção constante, porém as suas larguras são variáveis.

Mais precisamente, as larguras das cristas da rosca (ou dentes) aumentam progressivamente para as roscas da extremidade macho, respectivamente da extremidade fêmea, com distância da extremidade macho, respectivamente a partir da extremidade fêmea. Desse modo, durante o encaixe, as roscas macho e fêmea (ou dentes) acabam travando-se uma dentro da outra em uma posição correspondente a um ponto de travamento.

Mais precisamente ainda, o travamento para roscas autotravantes ocorre quando os flancos das roscas macho (ou dentes) se travam contra os flancos das correspondentes roscas fêmeas (ou dentes). Quando a posição de travamento é alcançada, as zonas roscadas macho e fêmea que se encaixam uma na outra possui um plano de simetria ao longo do qual a largura na altura média dos dentes macho e fêmea localizados na ponta da zona roscada macho corresponde à largura da altura média comum dos dentes macho e fêmea localizados na ponta da zona roscada fêmea.

Por essa razão, o torque é atingido através de todas as superfícies de contato entre os flancos, ou seja, uma área total da superfície que é muito maior do que aquela constituída pelas superfícies de contato da técni- ca anterior.

Com o intuito de reforçar o travamento das roscas macho com as roscas fêmeas, roscas macho e fêmeas (ou dentes) possuem um perfil de entalhe de maneira que elas fiquem encaixadas solidamente uma dentro da outra após o encaixe. Essa configuração de entalhe significa que os riscos das roscas saltarem, o que corresponde às roscas macho e fêmea separan-do-se quando a conexão for submetida a uma grande envergadura ou cargas elásticas, são evitados. Mais precisamente, a geometria das roscas com entalhe aumenta a rigidez radial da conexão quando comparada a roscas "trapezoidais" como definidas em API5B, onde a largura axial se reduz desde a base da rosca até a crista da mesma, e quando comparada a roscas "triangulares" tais como aquelas definidas em API7.

Contudo, a configuração de entalhe sofre de várias desvantagens. Em primeiro lugar, o fato dos flancos da rosca formarem um ângulo negativo com o eixo geométrico que passa através das bases da rosca (ou seja, um ângulo que é o inverso daquele usado no caso de uma configuração de rosca trapezoidal) aumenta os riscos das roscas macho e fêmea se agarrarem durante o aperto ou afrouxamento de uma conexão.

Depois, o fato da largura das cristas da rosca ser maior do que a largura das bases da rosca causa certo grau de sensibilidade em relação à resistência à fatiga. Desse modo, mostrou-se que quando a conexão opera com envergadura alternada, os flancos da rosca (ou dentes) da ponta da zona roscada macho ficam sujeitos a um grau elevado de tensão de cisalhamento, o que pode fazer com que os dentes se rompam. De maneira similar, quando a conexão opera com envergadura alternada os flancos da rosca (ou dentes) da ponta da zona roscada fêmea também ficam sujeitos a um grau elevado de tensão de cisalhamento, o que pode fazer com que os dentes se rompam. Essa sensibilidade à fadiga aumenta muito mais quando os raios da circunferência dos flancos de penetração e dos flancos de carga nas cristas e nas bases das roscas são menores. Na verdade, os raios com uma circunferência tão pequena tornam-se fatores de concentração de tensão.

De modo a superar esse problema, o documento US-6 254 146 propõe uma configuração com flanco triplamente faceado. Assim, duas facetas formam respectivamente um ângulo que é denominado "positivo" com a crista e a base da rosca, definindo uma faceta mediana que se estende em uma direção formando um ângulo com a crista e a base da rosca que é denominado "negativo". Por essa razão, as roscas geralmente possuem um perfil de entalhe e os flancos são conectados na crista e na base da rosca por meio de um raio muito menor. Contudo, essa configuração sofre com desvantagens maiores nos ângulos obtusos que a faceta mediana forma com as suas vizinhas. Mais precisamente, os raios pequenos que conectam a faceta mediana nas facetas vizinhas também são regiões com concentrações de tensão e existe o risco de dano durante as operações de aperto ou afrouxamento.

Mais precisamente, a invenção diz respeito a um componente tubular para uma conexão roscada, tendo em uma de suas extremidades uma zona roscada formada sobre a sua superfície periférica interna ou externa, dependendo se a extremidade roscada é do tipo macho ou do tipo fêmea, a dita extremidade encerrando-se em uma superfície terminal, a dita zona roscada tendo, sobre pelo menos uma parte, roscas que compreendem, quando vistas de uma seção longitudinal que passa através do eixo geométrico do componente tubular, uma crista de rosca, uma base de rosca, um flanco de carga, um flanco de penetração, a largura das cristas da rosca reduzindo-se em direção à superfície terminal enquanto a largura das bases da rosca aumenta, caracterizado pelo fato de que naquele perfil dos flancos da carga e/ou dos flancos de penetração, visto em uma seção longitudinal que passa através do eixo geométrico do componente tubular, possui uma parte central, uma curva contínua munida de um ponto de inflexão (I), o dito perfil sendo convexo na crista da rosca e côncavo na base da rosca.

Características complementares ou substitutas opcionais da invenção são descritas abaixo. O perfil dos ditos flancos é uma curva contínua formada por dois arcos circulares que são mutuamente tangenciais. O perfil dos ditos flancos compreende, em uma de suas partes distais, um segmento conectado à crista da rosca, respectivamente na base da rosca, por meio de um raio de curvatura. O segmento que forma um ângulo com o eixo geométrico que passa pela crista da rosca, respectivamente na base da rosca, é de maneira substancial igual a 45 graus. O raio de curvatura que conecta o perfil à crista da rosca, respectivamente a base, está na faixa de 0,5 a 2,5 mm. O raio de curvatura que conecta o perfil à crista da rosca, respectivamente a base, é substancialmente igual a 1 mm. A zona roscada possui uma geratriz afilada que forma um ângulo com o eixo geométrico do componente tubular que está na faixa de 1 a 5 graus, de modo que a altura radial do flanco de penetração de uma dada rosca é maior do que a altura radial do flanco de carga da dita rosca. A altura radial dos segmentos está na faixa de 50% a 100% de diferença entre a altura do flanco de penetração e a altura do flanco de carga. A altura radial dos segmentos é igual à diferença entre a altura do flanco de penetração e a altura do flanco de carga.

As cristas e as bases da rosca são paralelas ao eixo geométrico do componente tubular. A invenção também diz respeito a uma conexão roscada que compreende um primeiro e um segundo componente tubular, cada um sendo munido de uma respectiva extremidade macho e fêmea, a extremidade macho compreendendo em sua superfície periférica externa pelo menos uma zona roscada e encerrando-se em uma superfície terminal que está orientada radialmente em relação ao eixo geométrico da conexão, a extremidade fêmea compreendendo em sua superfície periférica externa pelo menos uma zona roscada e encerrando-se em uma superfície terminal que está orientada radialmente em relação ao eixo geométrico da conexão, a zona roscada macho tendo pelo menos uma parte que possa cooperar no aperto autotra-vante com uma parte correspondente da zona roscada fêmea, o primeiro e segundo componentes tubulares estando de acordo com a invenção.

De acordo com determinadas características, uma folga h é fornecida entre a crista dos dentes da zona roscada macho e a base da zona roscada fêmea.

De acordo com outras características, as extremidades macho e fêmea compreendem cada uma respectivamente, uma superfície de vedação que pode cooperar no contato de aperto quando as partes das zonas roscadas cooperarem seguindo o encaixe autotravante.

De acordo com outras características, a conexão roscada é uma conexão roscada para um componente de perfuração.

As características e vantagens da invenção são estabelecidas em mais detalhes na seguinte descrição feita com referência aos desenhos em anexo. A figura 1 é uma vista diagramática de uma conexão resultante da conexão de dois componentes tubulares através do encaixe de zonas autotravantes, a conexão estando de acordo com a invenção. A figura 2 é uma vista diagramática detalhada da cooperação autotravante de encaixe da conexão da figura 1. A figura 3 é uma vista detalhada de uma rosca de extremidade macho de um componente tubular de conexão de acordo com a invenção A figura 4 é uma vista detalhada de uma rosca de extremidade macho de um componente tubular de conexão de acordo com uma primeira modalidade particular. A figura 5 é uma vista detalhada de uma rosca de extremidade macho de um componente tubular de conexão de acordo com uma segunda modalidade particular. A conexão roscada mostrada na figura 1 compreende de modo conhecido, um primeiro componente tubular com um eixo geométrico de revolução 10 munido de uma extremidade macho 1 e um segundo componente tubular com um eixo geométrico de revolução 10 munido de uma extremidade fêmea 2. As duas extremidades 1 e 2 cada uma encerrando-se em uma superfície terminal 7,8 a qual é orientada radialmente em relação ao eixo geométrico 10 da conexão roscada que não esteja em contato, e são respectivamente munidas das zonas roscadas 3 e 4 as quais cooperam juntas para a conexão mútua através do encaixe dos dois componentes. As zonas roscadas 3 e 4 são tipos conhecidos e denominadas "autotravantes" (também possuem uma variação progressiva na largura axial das roscas e/ou nos intervalos entre as roscas), de modo que o aperto axial progressivo ocorre durante o encaixe até que a posição de travamento seja alcançada.

De maneira conhecida e como pode ser visto na figura 2, o termo "zonas roscadas autotravantes" significa zonas roscadas que incluem as características detalhadas abaixo. Os flancos das roscas macho (ou dentes) 32, assim como os flancos das roscas fêmeas (ou dentes) 42, possuem uma direção constante enquanto a largura das roscas diminui em direção às respectivas superfícies terminais 7,8, de modo que durante o encaixe, as roscas macho (ou dentes) 32 e roscas fêmeas (ou dentes) 42 encerram-se travando uma dentro da outra em uma posição predeterminada.

Mais precisamente, a direção LFPb entre os flancos de carga 40 da zona roscada fêmea 4 é constante, assim como é a direção SFPb entre os flancos de penetração 41 da zona roscada fêmea em que particularmente a direção entre os flancos de carga 40 é maior do que a direção entre os flancos de penetração 41.

De maneira similar, a direção SFPb entre os flancos de penetração macho 31 é constante, assim como é a direção LFPb entre os flancos de carga macho 30. Além disso, asrespectivas direções SFPb e LFPb entre os flancos de penetração macho 31 e fêmea 41 são iguais um em relação ao outro e também menores do que a direções SFPb e LFPb entre os flancos de carga macho 30 e fêmea 40, os quais também são iguais um em relação ao outro.

Como pode ser visto na figura 2, e como é conhecido na técnica, as roscas macho e fêmea (ou dentes) possuem um perfil, visto em seção longitudinal que passa através do eixo geométrico da conexão roscada, a qual possui em geral a aparência de um entalhe, de modo que elas ficam solidamente fixadas uma dentro da outra após o encaixe. Essa garantia adi cional significa que os riscos conhecidos como "saltos para fora", os quais correspondem às roscas macho e fêmea separando-se, quando a conexão está sujeita à grande envergadura ou tensões elásticas são evitados. Mais precisamente, a geometria das roscas com entalhe eleva a rigidez radial de suas conexões quando comparada a roscas que são geralmente denominadas "trapezoidais" com uma largura axial que reduz desde a base até a base das roscas. A figura 3 mostra uma vista em uma seção longitudinal que passa através do eixo geométrico 10 de um componente tubular, de uma rosca 32 de acordo com uma modalidade da invenção. Essa rosca pertence à extremidade macho 1 do dito componente tubular. De acordo com a invenção, o perfil dos flancos de penetração 30 e/ou os flancos de penetração 31 possui como a parte central uma curva contínua 34 munida de um ponto de inflexão (I), o dito perfil sendo conectado à crista 35 e à base 36 da rosca por meio de um raio de curvatura. Deve ser notado que o termo "parte central do perfil" significa a maior parte do perfil excluindo as extremidades do perfil. Também deve ser notado que a parte central do perfil é denominada como uma curva no sentido de que ela não é retilínea. A parte central do perfil que é denominada "curvada" deve, portanto, ser entendida como o oposto a uma parte central que é denominada "reta". Essa curva é contínua no sentido de que ela não compreende um ponto singular, e por isso a tangente está sempre definida. Isso significa que não existe ponto angular o qual seria então uma região de concentração de tensão. O perfil do flanco também está conectado à crista 35 e à base da rosca por meio de um raio de curvatura.

Mais precisamente, o raio de curvatura está conectado de maneira tangencial à crista 35 e à base da rosca, assim como está o perfil do flanco. Além disso, a curva 34 possui um ponto de inflexão (I). Isso significa que a conexão do perfil na crista da rosca e na base da rosca é feita sem um ponto angular, do tipo pontiagudo ou de outro tipo. Além disso, na crista da rosca o perfil possui um formato convexo e um formato côncavo na base, para que a resistência à tensão durante o encaixe da conexão e no serviço seja melhorada. Também será relembrado que em uma conexão rosca auto- travante, o contato entre as roscas é muito grande, visto que ele garante o travamento de dois componentes tubulares, e acima de tudo, isso ocorre nos flancos. Por essa razão, é importante que os flancos não possuam nenhuma fraqueza geométrica tais como raios de circunferência baixa. Também será observado que as tolerâncias de maquinação são mais fáceis de aderirem a raios grandes de curvatura do que a pequenos raios de curvatura.

Isso será observado que o perfil de flanco como descrito pela invenção pode ser aplicado em flancos de carga de um componente tubular ou em flancos de penetração do dito componente tubular, ou em ambos. Porém, é particularmente vantajoso aplicá-lo pelo menos aos flancos de penetração, pois, são os flancos os mais tensionados durante a operação de encaixe. Em outras palavras, eles correm os maiores riscos de dano. Entretanto, o perfil de flanco aplicado a flancos de carga permite que a extremidade macho seja desencaixada da extremidade fêmea mais facilmente.

Também deve ser notado que a curva contínua pode basear-se equações do tipo polinomiais, elípticas, parabólicas ou sinusoidais.

Como um exemplo, de acordo com uma modalidade particular como descrito na figura 5, o perfil dos ditos flancos é uma curva contínua formada por dois arcos circulares que são mutuamente tangenciais em relação aos raios R1 e R2.

De acordo com outra modalidade, descrita na figura 4 o perfil dos ditos flancos possui uma parte central, uma curva contínua que compreende em cada uma de suas extremidades, um segmento 33 conectado de maneira tangencial à crista da rosca 35, respectivamente à base da rosca 36 por meio de um raio de curvatura (r). Os dois segmentos 33 desse modo constituem cada um, uma parte retilínea na curva 34. Suas partes retilíneas possuem a vantagem de fornecer superfícies que agem como uma rampa durante o encaixe dos dois componentes tubulares.

De maneira vantajosa, os segmentos 33 formam um ângulo α com a crista 35, respectivamente a base 36 da rosca, na faixa de 30 a 60 graus, de maneira preferencial, substancialmente igual a 45 graus.

Mais uma vez de maneira vantajosa, o raio (r) está na faixa de 0,5 a 2,5 mm, maneira preferencial, substancialmente igual a 1 mm.

De maneira vantajosa e como pode ser visto na figura 2, as roscas 3 e 4 dos componentes tubulares são orientadas ao longo de uma gera-triz pontiaguda 20 para facilitar o progresso do encaixe. Em geral, essa gera-triz pontiaguda forma um ângulo com o eixo geométrico 10 que está incluído em uma faixa de 1 grau a 5 graus. No presente caso, a geratriz pontiaguda é definida como passando pelo meio dos flancos de carga. Por essa razão, a altura radial hsF do flanco de penetração de uma dada rosca é maior do que a altura radial hLF do flanco de carga da dita rosca.

De acordo com uma modalidade vantajosa que usa roscas pontiagudas e como pode ser visto na figura 3, a altura radial hfr dos segmentos 33 está na faixa de 50% a 100% da diferença entre a altura radial hSF do flanco de penetração e a altura radial hLF do flanco de carga. O mínimo necessário para a altura do flanco de penetração significa que uma superfície plana de suporte é obtida nos segmentos 33 a qual é suficiente para estabilizar o contato entre o elemento macho e o elemento fêmea durante o encaixe que distribui as tensões de maneira mais eficiente. O máximo necessário corresponde a um perfil de flanco aceitável, ou seja, sem muita curvatura.

De acordo com uma modalidade preferida que usa roscas pontiagudas e como pode ser visto na figura 3, a altura radial hfr dos segmentos 33 é igual à diferença entre a altura radial hSF do flanco de penetração e a altura radial hLFdo flanco de carga.

De maneira vantajosa e como pode ser visto na figura 2, as cristas e as bases das zonas roscadas macho e fêmea são paralelas ao eixo geométrico 10 da conexão roscada. Isso facilita o maquinário.

Como descrito acima, é feito principalmente entre os flancos de carga macho 30 e fêmea 40, e também pelos flancos de penetração macho 31 e fêmea 4. Em contraste, a folga (h) pode ser fornecida entre as cristas da rosca macho e as bases da rosca fêmea; de modo similar, uma folga (h) pode ser fornecida entre as bases da rosca macho e as cristas da rosca fêmea para facilitar o progresso durante o encaixe e evitar qualquer risco de dano.

De maneira vantajosa e como pode ser visto na figura 1, a vedação de fluidos, tanto no interior da conexão tubular quanto no meio externo, é provida através de duas zonas de vedação 5,6 localizadas perto da superfície terminal 7 do elemento macho.

Sabe-se que a lama se move sob pressão para dentro da linha de perfuração no fundo do poço, de maneira a garantir o devido funcionamento da broca e para suspender os resíduos até a superfície. Sob determinadas condições de perfuração ou condições de serviço para as conexões, o gás pode ser pressurizado. A vedação, fornecida até esse ponto através das superfícies de contato, não é mais garantida. É necessário, portanto, garantir um nível maior de vedação que corresponda às altas pressões na conexão entre os dois componentes. Para esse fim, em outros tipos de conexões, tais como VAM® TOP descrito pela Requerente no catálogo n° 940, sabe-se que conexões fornecem uma superfície de vedação projetada para cooperar em um aperto radial com uma superfície de vedação fornecida na extremidade fêmea da conexão e na extremidade macho da conexão além da zona roscada. A zona de vedação 5 pode ter uma superfície em forma de abóbada a qual é girada radialmente para fora, com um diâmetro que diminui em direção à superfície terminal 7. O raio dessa superfície em forma de abóbada está de maneira preferida na faixa de 30 a 100 mm. Raio muito elevado (> 150 mm) da superfície em forma de abóbada inclui desvantagens que são idênticas àquelas do contato cone sobre cone. Um raio muito pequeno (< 30 mm) dessa superfície em forma de abóbada induz a uma largura de contato insuficiente.

Faceando essa superfície em forma de abóbada, a extremidade fêmea 2 possui uma superfície pontiaguda a qual é girada radialmente para dentro com um diâmetro que também diminui em direção à superfície terminal 7. A tangente do meio ponto do ângulo da superfície pontiaguda está na faixa de 0,025 a 0,075, ou seja, uma ponta na faixa de 5% a 15%. Uma ponta muito pequena (< 5%) para a superfície pontiaguda induz ao risco de da no no encaixe e uma ponta muito grande (> 15%) precisa de muitas tolerâncias de maquinário.

Os inventores descobriram que tal zona de contato entre uma superfície pontiaguda e uma superfície em forma de abóbada pode produzir uma largura de contato axial efetivamente alta e uma distribuição substancialmente semielíptica das pressões de contato ao longo da zona de contato efetiva, em contraste às zonas de contato entre superfícies pontiagudas que possuem duas zonas de contato estreito nas extremidades da zona de contato.

Deve ser notado que as zonas de vedação 5 e 6 da extremidade macho e fêmea podem ser dispostas perto da superfície terminal 8 da extremidade fêmea.

Geometria de uma zona de contato de acordo com a invenção significa que uma boa largura de contato efetivo pode ser preservada independente de variações no posicionamento axial dos elementos conectados devido às tolerâncias de maquinário; a zona de contato efetivo gira ao longo do domo da superfície em forma de abóbada, retendo um perfil com pressão de contato local parabólico.

Desse modo, em operação, isto é, quando as conexões roscadas operam com envergadura, a principal vantagem da invenção é que os perfis de flanco que se conectam à crista e à base da rosca adjacente através da curvatura reduzem o fator de concentração de tensão no pé dos flancos e por meio disso, aprimoram o comportamento de fadiga da conexão. A invenção também possui a vantagem de que os perfis de flanco são livres de pontos angulares, o que também reduz o fator de concentração de tensão nessas zonas onde tensões Hertz muito alto são aplicadas. Esse tipo de perfil também oferece vantagens durante o encaixe dos componentes, visto que eles limitam os riscos de dano.

REIVINDICAÇÕES

Claims (15)

1. Componente tubular para uma conexão roscada, tendo em uma de suas extremidades (1; 2) uma zona roscada (3;4) formada sobre a sua superfície periférica externa ou interna, dependendo se a extremidade roscada é do tipo macho ou do tipo fêmea, a dita extremidade (1;2) encer-rando-se em uma superfície terminal (7;8), a dita zona roscada (3;4) tendo, sobre pelo menos uma parte, roscas (32;34) que compreendem, quando vistas de uma seção longitudinal que passa através do eixo geométrico do componente tubular, uma crista de rosca (34;45), uma base de rosca (36;46), um flanco de carga (30;40), um flanco de penetração (32;42), a largura das cristas da rosca (34;45) reduzindo-se em direção à superfície terminal (7;8) enquanto a largura das bases da rosca (36;46) aumenta, caracterizado pelo fato de que naquele perfil dos flancos da carga (30;40) e/ou dos flancos de penetração (31 ;41), visto em uma seção longitudinal que passa através do eixo geométrico (10) do componente tubular, possui uma parte central, uma curva contínua (34) munida de um ponto de inflexão (I), o dito perfil sendo convexo na crista da rosca e côncavo na base da rosca.

2. Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o perfil dos ditos flancos é uma curva contínua formada por dois arcos circulares os quais são mutuamente tangenciais.

3. Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o perfil dos ditos flancos compreende, em uma de suas partes distais, um segmento (33) conectado à crista da rosca (35,45), respectivamente à base da rosca (36,46) por meio de um raio de curvatura (r).

4. Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segmento (33) forma um ângulo (a) com o eixo geométrico que passa pela crista da rosca (35), respectivamente pela base da rosca (36), o qual está na faixa de 30 a 60 graus.

5. Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o ângulo (a) é substancialmente igual a 45 graus.

6. Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 3 a 5, caracterizado pelo fato de que o raio da curvatura (r) que conecta o perfil à crista da rosca (35,45), respectivamente à base da crista (36,46), está na faixa de 0,5 a 2,5 mm.

7. Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o raio da curvatura (r) é substancialmente igual a 1 mm.

8. Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 3 a 7, caracterizado pelo fato de que a zona roscada (3; 4) possui uma geratriz pontiaguda (20) que forma um ângulo (β) com o eixo geométrico (10) do componente tubular, de maneira que a altura radial (hsF) do flanco de penetração de uma dada rosca (32;42) é maior do que a altura radial (hLF) do flanco de carga da dita rosca.

9. Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a altura radial (hfr) dos segmentos (33) está na faixa de 50 a 100% da diferença entre a altura radial do flanco de penetração e a altura radial (hi_F) do flanco de carga.

10 . Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com a reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que a altura radial (hfr) dos segmentos (33) é igual à diferença entre a altura radial (hsF) do flanco de penetração e a altura radial (hLF) do flanco de carga.

11 . Componente tubular para uma conexão roscada, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que as cristas da rosca e as bases da rosca são paralelas ao eixo geométrico (10) do componente tubular.

12 . Conexão roscada que compreende um primeiro e um segundo componente tubular, cada um sendo munido de uma extremidade macho (1) e fêmea (2), extremidade macho (1) compreendendo em sua superfície periférica externa pelo menos uma zona roscada (3) e encerrando-se em uma superfície terminal (7), extremidade fêmea (2) compreendendo em sua superfície periférica interna pelo menos uma zona roscada (4) e encerrando-se em uma superfície terminal (8), a zona roscada macho (3) tendo pelo menos uma parte que possa cooperar com um aperto autotravante com uma parte correspondente da zona roscada fêmea (4), caracterizada pelo fato de que o primeiro e segundo componentes tubulares estão de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes.

13 . Conexão roscada, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que a folga (h) é fornecida entre a crista dos dentes da zona roscada macho (3) e a base da zona roscada fêmea (4).

14 . Conexão roscada, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizada pelo fato de que as extremidades macho (1) e fêmea (2) compreendem cada uma, superfície de vedação (5,6) a qual pode cooperar junto com um contato de aperto quando as partes das zonas roscadas (3,4) cooperarem seguindo o encaixe autotravante.

15 . Conexão roscada, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 12 a 14, caracterizada pelo fato de que a conexão roscada é uma conexão roscada para um componente de perfuração.