CN110720006A - 曲线密封系统 - Google Patents

Abstract

连接第一和第二管状构件的密封系统包括在第一管状构件上的第一曲线密封表面和在第二管状构件上的第二曲线密封表面。第一曲线密封表面和第二曲线密封表面均设置在分别在第一管状构件和第二管状构件上的两组螺纹之间。当第一管状构件和第二管状构件处于连接构型时，第一曲线密封表面和第二曲线密封表面接触并相干以形成环形曲线中心密封。可以在第一和/或第二曲线密封表面附近布置释放凹部，以容纳在第一和第二管状构件之间过量的润滑剂。

Description

曲线密封系统

技术领域

本申请涉及管状连接，更具体地，涉及具有接触曲线表面的管状连接密封构造。

背景技术

本部分旨在介绍可能与本技术的各个方面有关的本领域的各个方面，下面将对此进行描述和/或要求保护。相信该讨论有助于提供背景信息以促进对本公开的各个方面的更好理解。因此，应该理解，应从这些角度来阅读这些陈述，而不是作为对现有技术的承认。由于以下描述和实例包含在本节中，因此它们不被认为是现有技术。

石油和天然气行业正在钻探深度和复杂性不断提高的上游生产井，以发现和生产粗烃。该行业通常使用被认为是石油工业用管材(OCTG)的钢管来保护井眼(即套管)并控制管(即管道)内产生的流体。这种包括套管和管道在内的管子以相对较短的段进行制造和运输，并且一次一段地安装在井眼中，每段与下一段相连。由于对石油和天然气的搜寻已促使公司钻探更深的井，因此管道在整个井下寿命期间可能会受到越来越复杂和更大的力。对于具有增加的拉伸强度和压力强度的套管、管道和连接器的工业需求已经增长。此外，偏井和水平井的开发面积加剧了这一趋势，进一步增加了扭转载荷，作为对套管和管道连接器的另一个要求。

连接器的螺纹、肩部和密封构造设计得各不相同。例如，两种通用的连接器螺纹构造包括带螺纹且联接的连接器和一体式连接器。带螺纹且联接的连接器包括在相对较长的管接头上加工并由在相对较短的联接件上加工的盒(box)(即阴螺纹端)连接的销(pin)(即阳螺纹端)。一体式连接器包括在全长管上的带螺纹的销，其连接到另一全长管上的带螺纹的盒，并且销和盒端可以螺纹形成在每个全长管段的相对侧上，从而可以连接各段为钻孔的长度。一种类型的肩部和密封部的组合包括中心肩部密封，该中心肩部密封包括位于至少两个螺纹部分之间的连接中的密封部分。销或盒的密封部分可以与另一个销或盒的密封部分直接接触，并且可以起到防止液体或气体通过组装连接的螺纹的作用。随着工业上要求连接器具有越来越高的抗张强度、压力强度和扭矩等，可以进一步设计和制造连接器的一般特征以满足井下性能标准。

发明内容

提供该概述是为了介绍一些概念的选择，这些概念将在下面的详细描述中进一步描述。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在用于帮助限制所要求保护的主题的范围。

在一个实施例中，密封系统包括第一管状构件和第二管状构件。第一管状构件包括第一螺纹组和第二螺纹组以及轴向地设置在第一和第二螺纹组之间的第一曲线密封表面。第二管状构件包括第三螺纹组和第四螺纹组以及轴向地设置在第三螺纹组和第四螺纹组之间的第二曲线密封表面。第一管状构件和第二管状构件构造成在第一螺纹组与第三螺纹组接合并且第二螺纹组与第四螺纹组接合时连接。第一和第二曲线密封表面构造成当第一和第二管状构件连接时在相干区域相干。

一些实施例包括位于第一管状构件上、在第一螺纹组和第一曲线密封表面之间的第一释放凹口和位于第二管状构件上、在第四螺纹组和第二曲线密封表面之间的第二释放凹口中的一个或两个。在一些实施例中，第一、第二、第三和第四螺纹组包括方螺纹、楔形螺纹、可变螺距螺纹或不同螺纹几何形状的组合。在不同的实施例中，第一和第二曲线密封表面可以具有椭圆曲线、圆形曲线、环形曲线、变化半径曲线或这些曲线的曲线组合。第一和第二曲线表面可以具有相同的曲线或不同的曲线几何形状。而且，在不同的实施例中，当第一管状构件和第二管状构件连接时，第一曲线表面和第二曲线表面可以是对称的或不对称的。相干区域可以大致在第一和第二螺纹组之间居中，或者可以在第一和第二螺纹组之间的任何轴向点处。在一些实施例中，密封系统构造成使得环形密封的轴线可以变化而不会在环形密封中形成不连续。

在另一个实施例中，一种方法包括相对于第二管状构件移动第一管状构件，使得第一管状构件的销端进入并与第二管状构件的盒端轴向重叠。该方法还包括使第一管状构件相对于第二管状构件旋转，以使得第一管状构件上的第一螺纹和第二螺纹分别与第二管状构件上的第三螺纹和第四螺纹接合。然后，该方法包括将第一管状构件连接至第二管状构件，以使得第一管状构件上的在第一螺纹和第二螺纹之间的第一曲线表面与第二管状构件上的在第三螺纹和第四螺纹之间的第二曲线表面接触。第一和第二曲线表面之间的接触力在第一和第二管状构件之间形成环形密封。

在一些实施例中，接触力包括在第一和第二曲线表面之间的压缩力。此外，在一些实施例中，接触力包括沿第一和第二管状构件之间的环形尺寸延伸以形成环形密封的径向力。

在一些实施例中，相对于第二管状构件旋转第一管状构件包括将销端和盒端之间的润滑剂移位到第一管状构件上的在第一螺纹和第一曲线表面之间的第一凹口和在第二管状构件上的在第四螺纹和第二曲线表面之间的第二凹口中的至少一个中。

一个或多个实施例包括具有曲线中心密封的连接。该连接包括具有第一螺纹组和第二螺纹组以及轴向设置在第一和第二螺纹组之间的第一曲线表面的第一管状构件，以及具有第三螺纹组和第四螺纹组以及轴向布置在第三和第四螺纹组之间的第二曲线表面的第二管状构件。当第一螺纹组与第三螺纹组接合并且第二螺纹组与第四螺纹组接合以在第一曲线表面和第二曲线表面之间产生径向力时，第一管状构件和第二管状构件连接。

在一些实施例中，第一和第三螺纹组具有楔形螺纹几何形状，第二和第四螺纹组具有楔形螺纹几何形状，或者第一、第二、第三和第四螺纹组具有楔形螺纹几何形状。

附图说明

参考以下附图描述本技术的实施例。在整个附图中使用相同的数字来指相似的特征和组件。各个实施例可以利用除了附图中示出的元件和/或组件之外的元件和/或组件，并且在各个实施例中可能不存在一些元件和/或组件。附图中的元件和/或组件不必按比例绘制。

图1是中心肩部密封装置的局部剖视图；

图2是另一种中心肩部密封装置的局部剖视图；

图3是中心肩部密封的一个实施例的局部剖视图；

图4是中心肩部密封的另一实施例的局部截面图；

图5是中心肩部密封的另一实施例的局部剖视图，其中主密封接触到连接件的相对侧的位置包括到中心肩部一侧的接合螺纹，但到中心肩部的另一侧没有任何接合螺纹；

图6是具有接触曲线表面的中心密封的实施例的局部剖视图；

图7A是一个管状构件的中心密封表面上的曲线表面的实施例的局部剖视图；

图7B是图7B所示的中心密封表面的曲线部分的放大图；

图7C是中心密封表面的实施例的局部剖视图，其中相对的管状构件具有接触曲线表面；和

图8是在中心密封处具有接触曲线表面的连接的管状构件的局部剖视图和四分之三渲染图。

具体实施方式

图1是具有五个金属-金属密封的中心肩部密封连接：在锁定的双肩部密封400的外斜角边缘处的两个金属-金属密封，其中密封表面418和438接触并且其中密封表面422和442接触；和在锁定的双肩部密封400的内部的三个零间隙表面，一个410在密封圆柱表面接触的壁表面处，另一个零间隙表面在销肩部420的环形端面与盒底切表面448接触处，另一个零间隙表面在盒肩部440的端面与销底切表面428接触处。因此，中心肩部密封400形成了非常紧密配合的金属-金属密封，其具有匹配的金属-金属密封表面，该密封表面允许在组装的连接件的动力拧紧时在密封内建立存储的能量，从而使得在管道上以及也在连接上施加各种载荷时，密封将继续发挥作用并保持密封接合。值得注意的是，所有金属-金属密封均形成在中心肩部的各组接触环形面之间的轴向空间450内，并且位于肩部密封400的外斜角边缘处的金属-金属密封(其每一个具有径向力)的每个紧邻各组接触环形面中的相应一组定位。

图2是在销和盒构件之间形成具有至少两个并且最多七个金属-金属密封的中心肩部密封连接。七个密封中的三个是截锥体密封。通过在中心肩部的径向外侧处销和盒截头圆锥形表面的接合形成第一外截锥体密封120，并且在中心肩部的径向内侧处销和盒的截头圆锥形表面之间形成第二内截锥体密封122。第三截锥体密封是形成在中间销和盒中心截头圆锥形表面之间的中心截锥体密封124。形成两个环形肩部密封。第一内部环形肩部密封126和第二外部环形肩部密封128，每个通过销和盒构件的环形表面接合。还形成两个圆柱形密封。第一外部圆柱形密封130通过在径向外侧的销和盒外部密封圆柱表面的接合而形成，而第二内部圆柱形密封132通过在径向内侧的销和盒密封圆柱形表面的接合而形成。值得注意的是，该布置还使暴露于显著的径向和环向力(即接触密封122和120)的每个金属-金属密封紧邻各组接触环形面的相应一组中(即，在环形接触密封126和128处)并且同样在两个环形肩部密封之间的轴向空间150内。

参考图3，示出了两个管状构件202和204之间的中心肩部连接件200的局部横截面。管状构件202形成连接件的销部分，并且管状构件204形成连接件的盒端。在206处示出了连接件的轴向中心线，并且已经认识到，中心肩部连接件的整个横截面将包括在轴向中心线的相对侧(即，在图3中的中心线206下方)的部件的镜像。

管状构件202上的密封构造包括环形凹槽208和环形齿210。环形凹槽208由径向面向内(即，朝向中心线206)底切表面212、相邻的环形肩面214和相邻的径向面向外的表面216限定。环形齿由径向面向内的底切表面212、环形齿面218和径向面向外的表面220限定。在所示的实施例中，表面216包括过渡到肩面214的拐角半径，并且表面220包括过渡到齿面218的拐角半径。

管状构件204上的密封构造包括环形凹槽222和环形齿224。环形凹槽222由径向面向外的底切表面226、相邻的环形肩面228和相邻的径向面向内的表面230限定。环形齿224由径向面向外的底切表面226、环形齿面232和径向面向内的表面234限定。在所示的实施例中，表面230包括过渡到肩面228的拐角半径，而表面234包括过渡到齿面232的拐角半径。

图3示出了处于装配状态的连接，其中环形齿224位于环形凹槽208内，其中环形齿面232接合环形肩面214以限定一个肩部，该肩部由肩部平面236表示。同样地，环形齿210位于环形凹槽222内，其中环形齿面218与环形肩面228接合以限定另一个肩部，其由肩部平面238表示。在所示的实施例中，底切表面212和226也彼此接合，这可以用作进一步的密封位置，与接合的肩部一样。在连接的相对的轴向侧，接合的螺纹部分或管状构件也以260和262示意性地示出。

如图所示，可以在肩部平面236附近在径向面向外的表面216和径向面向内的表面234之间提供间隙。径向面向外的表面216和径向面向内的表面234之间的主密封接触的位置(该位置在图3中以240显示)与肩部平面236在轴向上间隔开，以限定与肩部平面236在轴向上间隔开的金属-金属密封接触区域242(由交叉影线所示的表面的相干表示)。如本文所用，术语两个特定表面之间的“主密封接触的位置”是指两个表面之间的最大接触压力的位置。因此，作为示例，在一些实施例中，表面216和234可在肩部平面236附近(例如，在肩部平面236和238之间的轴向区域246内)彼此轻微接触，而同时，表面216和234之间的主密封接触的位置与肩部平面236进一步间隔开。通常，最大接触压力的位置以及因此主密封接触的位置将出现在表面之间的最大相干的位置附近。

还可以在肩部平面238附近在径向面向内的表面230和径向面向外的表面220之间提供间隙，或者如上所述，在肩部平面238的附近可仅在表面之间发生轻微接触。无论如何，径向面向内的表面230和径向面向外的表面220之间的主密封接触的位置(该位置在图3中以243显示)与肩部平面238在轴向上间隔开，以限定与肩部平面238在轴向上间隔开的金属-金属密封接触区域244(由交叉影线所示的表面的相干表示)。值得注意的是，在所示实施例的两个主密封接触区域242和244的情况下，主密封接触的位置位于在两个肩部平面236和238之间限定的连接的轴向区域246的外部。

表面(例如216和234或220和230)之间的主密封接触的确切位置可以基于各种因素而变化，包括连接中所需的必要扭矩极限以及管状连接的厚度和直径。

举例来说：主密封接触240的位置可以与肩部平面236轴向间隔约千分之25英寸至约一英寸；主密封接触243的位置可与肩部平面238轴向间隔约千分之25英寸至约一英寸；轴向区域246可以在约千分之20英寸到约千分之250英寸之间延伸；肩部平面236中的径向面向外的表面216和径向面向外的表面220之间的径向间隔可以在约千分之40英寸至约千分之500英寸之间；以及肩部平面238中的径向面向内的表面230和径向面向内的表面234之间的径向间隔可以在约千分之40英寸至约千分之500英寸之间。

在所示的实施例中，表面216、220、230和234中的每一个被示出为曲线表面。举例来说，当沿着通过连接的中心轴线206并平行于连接的中心轴线206延伸的平面在二维中考虑时，这种曲线表面可以包括椭圆曲线、圆形曲线、任何合适类型的变化半径曲线(例如，对于最有效的密封而言，弯曲半径通常在约0.5英寸到约15英寸之间)，或其组合，以及在围绕连接的中心轴线206旋转任何这样的曲线时产生的相应3-D表面形状。然而，认识到，表面不必完全是曲线的，或者就此而言根本不是曲线的。例如，在图3的实施例的一个可能的修改版本中，表面220和234保持曲线，但是表面216和230被制成截头圆锥形，使得相对于曲线表面和截头圆锥形表面之间的相干形成主密封接触240和243的每个位置。

参考图4所示的替代实施例，示出了具有轴向中心线306的中心肩部密封结构300的实施例，其中主要的金属-金属接触密封不由曲线表面部分形成。在这种布置中，管状构件302上的销端包括环形凹槽308和环形齿310。环形凹槽308由径向面向内(即，朝向中心线306)底切表面312、相邻的环形肩面314和相邻的径向面向外的表面316限定。环形齿由径向面向内的底切表面312、环形齿面318和径向面向外的表面320限定。管状构件304上的盒端包括环形凹槽322和环形齿324。环形凹槽322由径向面向外的底切表面326、相邻的环形肩面328和相邻的径向面向内的表面330限定。环形齿324由径向面向外的底切表面326、环形齿面332和径向面向内的表面334限定。

表面316包括筒柱部分316a和截头圆锥部分316b，而表面334包括圆柱部分334a和截头圆锥部分334b。可以在表面部分316a和334a但在截头圆锥形部分316b和334b之间以一定方式形成间隙，以产生在轴向上与肩部平面336间隔开的主密封接触340的位置，其由相干接触区域342表示。表面320包括筒柱部分320a和截头圆锥部分320b，而表面330包括圆柱部分330a和截头圆锥部分330b。可以在表面部分320a和330a但在截头圆锥形部分320b和330b之间以一定方式形成间隙，以产生在轴向上与肩部平面338间隔开的主密封接触343的位置，其由相干接触区域344表示。为了最有效，每一个截头圆锥部分316b、334b、320b、330b相对于连接的中心轴线306的圆锥角(例如，在一种情况下在图4中由相对于平行于中心轴线306延伸的线321的角度表示)以及包含截头圆锥表面部分的其他实施例的圆锥角可以在大约1°至大约7°之间。还示出了在中心肩部的相对轴向侧上的接合的螺纹部分360和362。密封的轴向位置和管状构件的径向厚度可以类似于以上关于图3的实施例所提到的。

现在参考图5，示出了具有轴向中心线506的中心肩部密封结构500的实施例，其中连接的一侧没有接合的螺纹。在这种布置中，管状构件502上的销端包括环形凹槽508和环形齿510。如在先前的实施例中，环形凹槽508由径向面向内(即，朝向中心线506)底切表面、相邻的环形肩面514和相邻的径向面向外的表面516限定。环形齿510由径向面向内的底切表面、环形齿面518和径向面向外的表面520限定。管状构件504上的盒端包括环形凹槽522和环形齿524。环形凹槽522由径向面向外的底切表面、相邻的环形肩面528和相邻的径向面向内的表面530限定。环形齿524由径向面向外的底切表面、环形齿面532和径向面向内的表面534限定。

在所示的实施例中，表面516和表面534被配置为使得主密封接触540的位置比表面520和530之间的主密封接触543的位置与肩部平面536和538之间的轴向区域546间隔更远。在这种布置中，主密封接触540的位置可以与肩部平面536轴向间隔约千分之25英寸至约两英寸；主密封接触543的位置可与肩部平面538轴向间隔约千分之25英寸至约一英寸；轴向区域546可以在约千分之20英寸到约千分之250英寸之间延伸；肩部平面536中的径向面向外的表面516和径向面向外的表面520之间的径向间隔可以在约千分之40英寸至约千分之500英寸之间；以及肩部平面538中的径向面向内的表面530和径向面向内的表面534之间的径向间隔可以在约千分之40英寸至约千分之500英寸之间。在这种情况下，主密封接触540的位置通常将在轴向区域546的1.75英寸之内。

表面516和534包括提供有间隙的相应的圆柱表面部分516A和534A。表面部分516A之后是曲线表面部分516B，表面部分534A之后是截头圆锥表面部分534B，主密封接触540的位置出现在部分516B和534B之间。表面530包括截头圆锥部分530A，随后是另一个更陡的截头圆锥部分530B，并且表面520包括过渡到圆柱部分520B的曲线部分520A。主密封接触的位置在表面部分530A和表面部分520A之间。注意，如先前所讨论的，其他表面变化也是可能的。接合的螺纹部分562位于中心肩部的一侧，特别是更靠近连接的外径的一侧，而连接的相对侧没有任何接合的螺纹。值得注意的是，在连接的该相对侧上，如所示，在销凸肩面与盒肩面之间可以设置有间隙550，以防止由于高温下材料的扭矩、压缩和膨胀而使销凸部分屈服。然而，这些面可以例如在装配时、在压缩期间或在材料膨胀期间接触。还示出了在盒构件504的表面530中的涂料(dope)释放凹槽560，当连接装配时，其将吸收多余的螺纹涂料。

图5的构造可以用于在地热市场(例如，蒸汽辅助重力排水市场)中使用的管子。尽管图5实施例在连接的一侧上没有任何接合的螺纹部分，但是认识到变化是可能的，包括其中接合的螺纹部分也设置在连接的一侧上的实施方式，该连接包括与轴向肩部区域546进一步间隔开的主密封接触540的位置。

本技术的实施例包括具有接触曲线表面的管状连接的中心密封。尽管先前的技术已经涉及齿槽构造以产生中心肩部密封，但是本技术并不一定涉及中心齿槽密封。中心曲线密封系统在两个曲线表面之间的管状连接中产生环形密封，大致居中于两个螺纹组之间。与以前技术相比，这样的系统可以导致更牢固的密封连接。例如，由于齿和凹槽的精确形状，可能更难在管状连接的齿和凹槽之间产生密封。另外，先前的密封技术可能易受井下或操作力和扭矩的影响，这会损坏齿和槽的连接。

形成在中心曲线密封系统中的环形密封可以相对更柔性。例如，意想不到的力可能导致中心曲线形密封的环形密封移位或调节，而不是弯曲或断裂。由于两个接触密封表面具有弯曲的几何形状，所以弯曲或扭曲可导致两个连接的管状构件的接触曲线表面之间的相干区域中的移位。由于形成曲线密封系统的两个曲线表面的几何形状，即使在多个连接的长度受到弯曲、扭曲、扭矩和/或扭力的作用下，曲线密封系统也可以在两个连接的管状构件之间保持环形密封，因为环形密封的轴线可以改变而不会在环形曲线密封中形成不连续性。

图6是具有曲线表面几何形状的曲线密封系统600的示意图，其中管状部件的销602和另一管状部件的盒612均具有构造成形成曲线密封的曲线表面几何形状。销602具有第一组螺纹606、第二组螺纹608以及轴向设置在第一组螺纹606和第二组608之间的中心密封表面604。类似地，盒612具有第一组螺纹616、第二组螺纹618以及轴向设置在第一组螺纹616和第二组螺纹618之间的中心密封表面614。曲线密封系统600的第一和第二组螺纹可包括楔形螺纹、方螺纹、可变螺距螺纹、螺纹的组合或任何其他螺纹几何形状或适于与本技术的曲线中心密封一起使用的螺纹几何形状的组合。例如，方螺纹可以包括具有正方形或近似正方形的螺纹几何形状的螺纹，具有逐渐变细并且基本上没有侧面角。楔形螺纹可以包括具有“燕尾”形状的螺纹，其中螺纹几何形状在销构件和盒构件之间的径向尺寸上的螺纹宽度增加。在一些实施例中，在一个管状部件的销602和/或另一管状部件的盒612中，在轴向上邻近于中心密封表面设置有释放凹部(relief pocket)610、620。

在图7A-C中提供了曲线密封系统的一个或多个实施例的一组局部截面图，其中图7A是具有曲线密封表面704和布置在螺纹706和708的两个区域之间的释放凹部710的一个管状部件702的简化截面图。螺纹区域706和708已经简化而没有描绘任何螺纹几何形状，因为任何螺纹几何形状都可以与本技术相容。图7B是图7A中描绘的曲线密封表面704和释放凹部710的放大图。曲线密封表面704的实施例包括曲线表面，其可以是圆弧、曲线或椭圆形、圆形、球形或其他曲线几何形状的一部分。曲线密封表面704可具有椭圆曲线、圆形或球形曲线、具有变化的半径的曲线或不同曲线的组合。例如，在一个实施例中，曲线表面704可具有结合了圆形曲线的椭圆曲线。曲线密封表面704可以相对于在螺纹706和708的两个区域之间的管状部件702的线性节距线712凸出，在图7B中用虚线表示。在一些实施例中，曲线密封表面的有效曲线半径在0.5英寸和50英寸之间。

图7C是(如图7B中所示)连接的展开图的简化横截面图，其中相对的管状部件702和714各自具有彼此相干的曲线中心密封表面704和716，从而形成相干区域720，也可称为曲线中心密封720。在一些实施例中，当两个管状部件702和714连接时，曲线密封表面704和716接合，并且中心密封的曲线密封表面704和716的接触面积可以被称为两个表面的相干部720。相干部可以是两个表面被设计为重叠或相交的区域，因此当两个相干表面接合时，它们形成相干接触区域。当该相干接触区域在两个管状部件之间的环形尺寸上延伸时，该相干接触区域可以在两个管状部件之间形成密封。在一些实施例中，在相干区域720中的接触力可以包括密封表面704和716之间的压缩力。相干区域720中的接触力也可以描述为沿管状部件702和714之间的环形尺寸延伸以形成环形密封的径向力。

在一些实施例中，第一和第二曲线表面可以具有相同或不同的曲线几何形状。在一些实施例中，当第一管状构件和第二管状构件处于连接构型时，第一曲线表面和第二曲线表面具有近似对称的曲线半径。然而，在一些实施例中，当连接第一管状构件和第二管状构件时，第一曲线表面和第二曲线表面可以偏移，或者可以具有不同和/或不对称的曲线。

在一个实施例中，第一和第二管状构件中的曲线密封表面可以大约在第一和第二组螺纹之间的中心点处。此外，在一些实施例中，相干部可以大约在第一和第二曲线密封表面的中心。例如，两个曲线密封表面之间的相干部在距两组螺纹之间的中心点的任一侧可以在1英寸以内。在不同的实施例中，曲线密封表面可以被定位和构造成使得曲线密封表面和/或相干点可以在第一组螺纹和第二组螺纹之间在沿着连接器的长度的任何点处。例如，在一个实施例中，相干点可以比另一组更靠近一组螺纹。具有不同相干位置的实施例可能更适合于具有不同因素和要求(例如，扭矩要求)的不同环境。

如图7C所示，销和盒构件可各自分别具有从第一和第二曲线密封表面704、716轴向布置的释放凹部710、718。释放凹部710、718的尺寸和位置可以设置成容纳螺纹润滑剂(也称为涂料)，其随着销和盒构件一起进入连接构型而移位。螺纹润滑剂的控制可以降低来自润滑剂的压力，否则润滑剂可能被困在连接的其他间隙或凹口中。在一些实施例中，释放凹部可被设置在距曲线密封表面约0.025英寸至0.500英寸的距离处。此外，虽然两个释放凹部相对地设置，在轴向上邻近中心密封，但是本公开的实施例包括释放凹部的不同构造和布置。例如，在一些实施例中，一旦第一和第二管状构件被连接，销的释放凹部可与盒的释放凹部对准。在其他实施例中，可以仅使用一个释放凹部(例如，在盒构件上的仅一个或在销构件上的仅一个)，或者可以不使用释放凹部。

图8是在中心密封806处具有接触曲线表面的连接的管状构件802、804的局部横截面和四分之三渲染图。在一些实施例中，曲线密封表面可大致位于销端802的两个螺纹组808、810之间以及盒端804的两个螺纹组812、814之间的中心。此外，在一些实施例中，在销端和盒端之间的接触曲线密封表面的相干在管状连接中形成环形密封，该环形密封可以大致居中在销和盒的接合的外螺纹之间。在一些实施例中，曲线密封系统可以被构造成使得意外的力可以引起环形密封移动或调节，使得环形密封的轴线不总是固定。由于可以在各种条件下保持中心密封，因此适于移动或调节的曲线密封系统可能比以前的技术更易于操作且更坚固。

受益于前述说明书和相关附图中呈现的教导，本文阐述的许多修改和其他实施方式将是显而易见的。因此，应当理解，本文描述的系统和方法不限于所公开的特定实施方式，并且修改和其他实施方式旨在被包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但是它们以一般性和描述性意义使用，而不是出于限制的目的。

Claims (20)

1.一种密封系统，其包括：

第一管状构件，其具有第一螺纹组和第二螺纹组以及轴向地设置在第一螺纹组和第二螺纹组之间的第一曲线密封表面；和

第二管状构件，其具有第三螺纹组和第四螺纹组以及轴向地设置在第三螺纹组和第四螺纹组之间的第二曲线密封表面；

其中第一管状构件和第二管状构件构造成在第一螺纹组与第三螺纹组接合并且第二螺纹组与第四螺纹组接合时连接；并且

其中第一曲线密封表面和第二曲线密封表面构造成当第一管状构件和第二管状构件连接时在相干区域相干。

2.根据权利要求1所述的密封系统，其进一步包括设置在第一管状构件上、在所述第一螺纹组和所述第一曲线密封表面之间的第一释放凹口，设置在第一管状构件上、在所述曲线密封表面和第二释放凹口之间的第二释放凹口，或者所述第一释放凹口和所述第二释放凹口两者。

3.根据权利要求2所述的密封系统，其进一步包括设置在第二管状构件上、在所述第四螺纹组和所述第二曲线密封表面之间的第三释放凹口，设置在第二管状构件上、在所述第二曲线密封表面和第三螺纹组之间的第四释放凹口，或者所述第三释放凹口和所述第四释放凹口两者。

4.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述第一、第二、第三和第四螺纹组包括方螺纹、楔形螺纹、可变螺距螺纹或其组合。

5.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述第一和第二曲线密封表面的几何形状包括椭圆曲线、圆形曲线、环形曲线、变化半径曲线或其曲线组合。

6.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述第一和第二曲线密封表面包括0.5英寸到50英寸之间的曲线半径。

7.根据权利要求1所述的密封系统，其中当所述第一和第二管状构件连接时所述第一和第二曲线密封表面是对称的。

8.根据权利要求1所述的密封系统，其中当所述第一和第二管状构件连接时所述第一和第二曲线密封表面是不对称的。

9.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述第一和第二曲线密封表面各自具有不同的曲线几何形状。

10.根据权利要求1所述的密封系统，其中当所述第一和第二管状构件连接时所述相干区域大致轴向居中于所述第一和第二螺纹组之间。

11.根据权利要求1所述的密封系统，其中当所述第一和第二管状构件连接时，与第二和第四螺纹组相比，所述相干区域更靠近第一和第三螺纹组。

12.根据权利要求1所述的密封系统，其中所述相干区域形成第一和第二管状构件之间的环形密封，其中所述密封系统被配置成使得所述环形密封的轴线可变化而不会在所述环形密封中形成不连续。

13.一种方法，包括：

相对于第二管状构件移动第一管状构件，使得第一管状构件的销端进入并与第二管状构件的盒端轴向重叠；

使第一管状构件相对于第二管状构件旋转，以使得第一管状构件上的第一螺纹和第二螺纹分别与第二管状构件上的第三螺纹和第四螺纹接合；和

将第一管状构件连接至第二管状构件，以使得第一管状构件上的在第一螺纹和第二螺纹之间的第一曲线表面与第二管状构件上的在第三螺纹和第四螺纹之间的第二曲线表面接触；

其中第一和第二曲线表面之间的接触力在第一和第二管状构件之间形成环形密封。

14.根据权利要求13所述的方法，其中相对于第二管状构件旋转第一管状构件包括将销端和盒端之间的润滑剂移位到第一管状构件上的在第一螺纹和第一曲线表面之间的第一凹口和在第二管状构件上的在第四螺纹和第二曲线表面之间的第二凹口中的至少一个中。

15.根据权利要求13所述的方法，其中所述接触力包括所述第一和第二曲线表面之间的压缩力。

16.根据权利要求13所述的方法，其中所述接触力包括沿所述第一和第二管状构件之间的环形尺寸延伸以形成所述环形密封的径向力。

17.根据权利要求13所述的方法，其中将所述第一管状构件连接到所述第二管状构件包括在与所述第二和第四螺纹相比更靠近所述第一和第三螺纹的接触点处将所述第一曲线表面接触所述第二曲线表面。

18.根据权利要求13所述的方法，其中将所述第一管状构件连接到所述第二管状构件包括在轴向居中于所述第一和第二螺纹的接触点处将所述第一曲线表面接触所述第二曲线表面。

19.一种具有曲线中心密封的连接，所述连接包括：

第一管状构件，其具有第一螺纹组和第二螺纹组以及轴向地设置在第一螺纹组和第二螺纹组之间的第一曲线表面；和

第二管状构件，其具有第三螺纹组和第四螺纹组以及轴向地设置在第三螺纹组和第四螺纹组之间的第二曲线表面；

其中当第一螺纹组与第三螺纹组接合并且第二螺纹组与第四螺纹组接合以在第一曲线表面和第二曲线表面之间产生径向力时，第一管状构件和第二管状构件连接。

20.根据权利要求19所述的连接，其中第一和第三螺纹组包括楔形螺纹几何形状，第二和第四螺纹组包括楔形螺纹几何形状，或者第一、第二、第三和第四螺纹组具有楔形螺纹几何形状。

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