CN111448408A - 多锥度螺纹连接 - Google Patents

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Abstract

一种在相邻钻柱部件之间的螺纹连接，包括适于接纳对应的螺纹凸形连接端的螺纹凹形连接端，这两端各自具有不同锥度的第一部分和第二部分。还提供了包括本文所述的凹形端或凸形端的管状构件、钻柱工具和其他钻柱部件。

Description

多锥度螺纹连接
先前申请的交叉引用
本申请根据巴黎公约要求2017年11月17日提交的加拿大申请号2,984,826和2018年7月10日提交的加拿大申请号3,010,955的优先权，这些申请的全部内容通过援引并入本文。
技术领域
本说明书总体上涉及钻柱部件(比如钻井管件和井下工具)中的螺纹连接。更具体地，本说明书涉及设置在钻井管件和其他钻柱(或井下)工具上的多锥度螺纹连接。
背景技术
本章节提供背景信息，有助于更好地理解本发明的各个方面。应当理解的是，应从这一角度来阅读本文件的本章节中的陈述，而不应作为对现有技术的承认。
在石油和天然气钻井中，钻头通常通过螺纹附接到钻杆的端部并且旋转以形成钻孔。传统上，钻杆由各种子组件和管件构成，比如底部钻具组合(BHA)、加重钻杆(HWDP)和钻杆。BHA可以包括各种井下工具和管件，比如旋转导向工具、泥浆马达、随钻测量(MWD)工具、随钻测井(LWD)工具、稳定器配置、铰刀、震击器、冲击器、搅拌器和多个钻铤以及其他现代钻井技术。连接到BHA的是包括HWDP和钻杆在内的钻井管件配置，这些钻井管件将钻头和BHA联接回地面，从而完成钻柱并且提供表面旋转、压缩以及要在推进钻孔时施加到钻头的拉力。具有足够中空的内径，组装好的钻柱起到导管的作用，用于将钻井液泵送通过钻柱以清洁钻孔、为井下工具提供液压动力以及冷却由钻头或井下工具产生的热量。通常，所有这些钻柱管件和子组件通过螺纹彼此附接，以允许在进一步推进钻孔时在地面将钻柱顺序地组装。然后，这还允许在达到目标钻孔深度时或者在需要维修井下部件并且必须将钻柱从钻孔中起出和移除、然后在地面维修必要的井下部件之后重新组装以放回进去时顺序地拆卸钻柱。除了管状构件之外，钻柱还可以包括一个或多个连接到相邻管状构件或其他工具上的工具。构成钻柱的这种工具的示例包括钻铤、马达(比如泥浆马达)、震击工具(用于释放被卡住的管)、接头(用于将管件和/或工具彼此连接)、稳定器、变径接头(短的管接头)、冲击器变径接头、铰刀等。各种其他钻杆工具对于本领域技术人员而言是已知的。还应当理解，这些工具中的每一个(如管件)具有相反的端部，这些端部适于连接到相邻的管状构件或其他工具以形成钻柱。为了本说明书的目的，术语“钻柱部件”将被理解为是指用于形成钻柱的管状构件或其他工具。
在钻井操作期间，期望相邻钻柱管件之间的所有上述螺纹连接具有足够的机械能力，以承受住在钻井操作期间施加在其上的负荷(例如，扭转、拉伸、压缩负荷)。传统上，这些螺纹连接被称为旋转肩台连接，并且具有每英尺1.25英寸至3英寸之间的锥度、给定的螺纹形式以及单个扭矩支承肩部。旋转肩台连接的现代变型在销形连接的鼻部上引入了二级扭矩支承肩部，当销形连接与盒形连接通过螺纹接合时，该二级扭矩支承肩部与盒形连接的后部接触。
为了最大化旋转肩台连接的扭转能力，现代连接的锥度可以在每英尺0.50至1.00英寸的范围内，如US 5,908,212中所描述的。
低锥度厚壁连接的最大问题是难以操纵邻接的钻井管件并将它们螺纹连接在一起。由于锥度小，凸形连接端不会穿入凹形连接端较深。这导致凸形连接端转动许多圈以便完全接合到凹形连接端中。这给表面上的螺纹加工过程增加了不合期望的时间，此举是昂贵的，并且典型地导致螺纹的损坏增加和较高的修复成本。
令人期望的是，旋转肩台连接在钻井操作期间提供必要的机械强度能力，并且在组装和拆卸钻柱管件和子组件期间提供有效的操纵特性。
为了提供这种旋转肩台连接，已经在低锥度连接上使用了双或三步/起点螺纹设计。这种类型的连接的问题是，凸形连接端刺在一对螺纹侧面上，而不是多个螺纹侧面上。这些连接同样难以制造和控制尺寸，从而导致较高的修复和维修成本。这些多步/起点螺纹还表现出较差的保持扭转能量的能力，并且经常在施加相对少量的反向扭矩的情况下后退和松开。这些连接最终在行业中逐步停止使用。
发明内容
提供了一种具有纵向轴线的多锥度螺纹连接。凹形连接端具有内螺纹。内螺纹具有第一端、第二端、第一部分和第二部分。内螺纹的第一部分与内螺纹的第一端相邻并且具有第一锥度。内螺纹的第二部分与内螺纹的第二端相邻，并且具有不同于该第一锥度的第二锥度。凸形连接端具有外螺纹。外螺纹具有第一端、第二端、第一部分和第二部分。凸形连接的第一部分和第二部分对应于凹形连接的第一部分和第二部分。外螺纹的第一部分与外螺纹的第一端相邻并且具有与凹形连接的第一锥度相对应的第一锥度。外螺纹的第二部分与这外螺纹的第二端相邻并且具有与凹形连接的第二锥度相对应的第二锥度。
在一个实施例中，第二锥度比第一锥度更陡。该第一锥度可以具有相对于纵向轴线每英尺0.75英寸的锥度，并且该第二锥度可以具有每英尺2英寸的锥度。
在一个实施例中，该第一锥度比该第二锥度更陡。
在一个实施例中，在该第一锥度与该第二锥度之间设置过渡螺纹以形成连续的螺纹。这些过渡螺纹的高度可以短于凹形连接端的内螺纹和凸形连接端的外螺纹。这可以帮助防止在穿入操作期间对这些螺纹的过度损坏。
在一个实施例中，凸形连接端包括凸形外肩部，该凸形外肩部被配置为当该凸形连接端与配合的凹形连接端通过螺纹接合时与该凹形连接端上的凹形外肩部接合。
在另一实施例中，该凸形连接端包括：凸形外肩部，该凸形外肩部被配置为与配合的凹形连接端上的凹形外肩部接合；以及与该凸形外肩部轴向地隔开的凸形内肩部，该凸形内肩部被配置为当该凸形连接端与该凹形连接端通过螺纹接合时，接合该凹形连接端上的与该凹形外肩部轴向地隔开的凹形内肩部。
在一个实施例中，这些内螺纹的第一部分和这些外螺纹的第一部分内的每个螺纹包括冠部、根部、在该冠部与该根部之间延伸的负荷侧面以及在该冠部与该根部之间延伸的穿入侧面。这些内螺纹的第二部分和这些外螺纹的第二部分内的每个螺纹包括冠部、根部、在该冠部与该根部之间延伸的负荷侧面以及在该冠部与该根部之间延伸的穿入侧面。这些内螺纹上的穿入侧面更靠近该凹形连接端外肩部。这些外螺纹上的负荷侧面更靠近该凸形连接端外肩部。
在一个实施例中，这些内螺纹的第一部分和这些外螺纹的第一部分内的每个螺纹包括冠部、根部、在该冠部与该根部之间延伸的负荷侧面以及在该冠部与该根部之间延伸的穿入侧面。这些内螺纹的第二部分和这些外螺纹的第二部分内的每个螺纹包括冠部、根部、在该冠部与该根部之间延伸的负荷侧面以及在该冠部与该根部之间延伸的穿入侧面。这些内螺纹上的穿入侧面更靠近该凹形连接端外肩部。这些外螺纹上的负荷侧面更靠近该凸形连接端外肩部。内螺纹和外螺纹的第一部分内的螺纹的螺纹冠部、根部、负荷侧面和穿入侧面对应于内螺纹和外螺纹的第二部分内的螺纹的螺纹冠部、根部、负荷侧面和穿入侧面。
还提供了一种多锥度螺纹连接。凹形连接端具有内螺纹。内螺纹具有第一端、第二端、带有第一锥度的第一部分、带有第二锥度的第二部分以及带有第三锥度的第三部分。第一部分与内螺纹的第一端相邻。第二部分与第一部分相邻。第三部分与内螺纹的第二部分和第二端相邻。相邻部分的锥度彼此不同。凸形连接端具有外螺纹。外螺纹具有第一端、第二端、带有第一锥度的第一部分、带有第二锥度的第二部分以及带有第三锥度的第三部分。第一部分与外螺纹的第一端相邻。第二部分与第一部分相邻。第三部分与外螺纹的第二部分和第二端相邻。第一锥度、第二锥度和第三锥度中的每一个对应于凹形连接的第一锥度、第二锥度和第三锥度。
在一个实施例中，在第一锥度与第二锥度之间以及第二锥度与第三锥度之间设置过渡螺纹以形成连续的螺纹。这些过渡螺纹的高度可以短于凹形连接端的内螺纹和凸形连接端的外螺纹。这可以帮助防止在穿入操作期间对这些螺纹的过度损坏。
在一个实施例中，第一锥度比第二锥度更陡并且第二锥度比第三锥度更陡。
在一个实施例中，第三锥度比第二锥度更陡并且第二锥度比第一锥度更陡。
在一个实施例中，第一锥度和第三锥度相同，并且第一锥度和第三锥度比第二锥度更陡。
在一个实施例中，第一锥度和第三锥度相同，并且第二锥度比第一锥度和第三锥度更陡。
在一个实施例中，第一锥度比第三锥度更陡并且第三锥度比第二锥度更陡。
在一个实施例中，第三锥度比第一锥度更陡并且第一锥度比第二锥度更陡。
在一个实施例中，第二锥度比第一锥度更陡并且第一锥度比第三锥度更陡。
在一个实施例中，第二锥度比第三锥度更陡并且第三锥度比第一锥度更陡。
还提供了一种多锥度螺纹连接。凹形连接端具有内螺纹。内螺纹具有第一端、第二端和至少三个部分。这至少三个部分中的每一个具有锥度，使得相邻部分的锥度彼此不同。凸形连接端具有外螺纹。外螺纹具有第一端、第二端以及与凹形连接的至少三个部分相对应的至少三个部分。这至少三个部分中的每一个具有与凹形连接的至少三个部分的锥度相对应的锥度。相邻部分的锥度彼此不同。
在一个实施例中，在这至少三个部分之间设置过渡螺纹以形成连续的螺纹。这些过渡螺纹的高度可以短于凹形连接端的内螺纹和凸形连接端的外螺纹。这可以帮助防止在穿入操作期间对这些螺纹的过度损坏。
还提供了一种多锥度螺纹连接。凹形连接端具有内螺纹。内螺纹具有第一端、第二端和至少两个部分。这至少两个部分中的每一个具有锥度，使得相邻部分的锥度彼此不同。凸形连接端具有外螺纹。外螺纹具有第一端、第二端和至少两个部分。这至少两个部分中的每一个具有锥度，使得相邻部分的锥度彼此不同。凹形连接端的内螺纹的至少一个部分的至少一部分对应于凸形连接端的外螺纹的至少一个部分的至少一部分，使得在内螺纹的至少一个部分与外螺纹的至少一个部分之间形成螺纹连接。
在一个实施例中，凹形连接端的内螺纹具有两个部分，并且凸形连接端的外螺纹具有三个部分。内螺纹的两个部分中的至少一个的至少一部分对应于外螺纹的三个部分中的至少一个的至少一部分。
在另一个实施例中，凹形连接端的内螺纹具有三个部分，并且凸形连接端的外螺纹具有两个部分。外螺纹的两个部分中的至少一个的至少一部分对应于内螺纹的三个部分中的至少一个的至少一部分。
在一个实施例中，在这至少两个部分之间设置过渡螺纹以形成连续的螺纹。这些过渡螺纹的高度可以短于凹形连接端的内螺纹和凸形连接端的外螺纹。这可以帮助防止在穿入操作期间对这些螺纹的过度损坏。
因此，在一个方面，提供了一种在两个钻柱部件、比如管状构件或钻柱工具之间的螺纹连接，该连接包括：
-设置在第一钻柱部件的第一端上的凹形连接器和设置在第二钻柱部件的第一端上的凸形连接器，该凹形连接器适于接纳该凸形连接器以形成该连接；
-该凹形连接器具有位于该第一钻柱部件的第一端附近的第一部分和远离该第一端且位于该第一钻柱部件的管腔内的第二部分，该凹形连接器具有至少一个内螺纹；
-该凸形连接器具有远离该第二钻柱部件的第一端的第一部分和位于该第二钻柱部件的第一端附近的第二部分，该凸形连接器具有至少一个外螺纹，其中，一旦连接上，该凸形连接器的第一部分与该凹形连接器的第一部分相邻；
-该至少一个外螺纹适于与该至少一个内螺纹配合；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度并且该凸形连接器的第一部分具有对应的第一锥度；并且，
-该凹形连接器的第二部分具有不同于该第一锥度的第二锥度并且该凸形连接器的第二部分具有对应的第二锥度。
在另一个方面，提供了一种在两个钻柱部件、比如管状构件或钻柱工具之间的螺纹连接，该连接包括：
-设置在第一钻柱部件的第一端上的凹形连接器和设置在第二钻柱部件的第一端上的凸形连接器，该凹形连接器适于接纳该凸形连接器以形成该连接；
-该凹形连接器具有位于该第一钻柱部件的第一端附近的第一部分和远离该第一端且位于该第一钻柱部件的管腔内的第二部分，该凹形连接器具有至少一个内螺纹；
-该凸形连接器具有远离该第二钻柱部件的第一端的第一部分和位于该第二钻柱部件的第一端附近的第二部分，该凸形连接器具有至少一个外螺纹，其中，一旦连接上，该凸形连接器的第一部分与该凹形连接器的第一部分相邻；
-该至少一个外螺纹适于与该至少一个内螺纹配合；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度并且该凸形连接器的第一部分具有对应的第一锥度；
-该凹形连接器的第二部分具有第二锥度并且该凸形连接器的第二部分具有对应的第二锥度；并且，
-该凹形连接器或该凸形连接器中的至少一个具有位于其第一部分与第二部分之间的第三部分，并且其中，该第三部分具有与这些相邻的第一部分和第二部分的第一锥度和第二锥度不同的第三锥度。
在另一个方面，提供了一种钻柱部件、比如管状构件或钻柱工具，其在第一端上设有凹形连接器，该凹形连接器适于接纳设置在另一个钻柱部件上的对应的凸形连接器，该凹形连接器具有：
-位于该钻柱部件的第一端附近的第一部分；
-远离该第一端且位于该钻柱部件的管腔内的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是内螺纹；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度；并且
-该凹形连接器的第二部分具有第二锥度，其中，该第二锥度不同于该第一锥度。
在又一方面，提供了一种钻柱部件、比如管状构件或钻柱工具，其在第一端上设有凸形连接器，该凸形连接器适于接纳设置在另一个钻柱部件上的对应的凹形连接器，该凸形连接器具有：
-远离该钻柱部件的第一端的第一部分；
-位于该钻柱部件的第一端附近的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是外螺纹；
-该凸形连接器的第一部分具有第一锥度；并且，
-该凸形连接器的第二部分具有不同于该第一锥度的第二锥度。
附图说明
从下面的描述中，这些和其他特征将变得更加明显，在下面的描述中，参考了下面的附图，在这些附图中，附图标记表示相同的部分。附图仅出于说明的目的，而无意以任何方式将本发明的范围限制为所示的特定实施例。
图1是根据本说明书的一个方面的具有多锥度轮廓的凸形连接端的侧面正视图。
图2是图1所示的凸形连接端的局部侧视截面图。
图3是图1所示的凸形连接端的透视图。
图4是根据本说明书的一个方面的凹形连接端的侧视截面图。
图5是图4的凹形连接端的局部侧视截面图。
图6是图4所示的凹形连接端的透视截面图。
图7是包括图1的凸形连接端结合图4的对应凹形连接端的多锥度螺纹连接的局部侧视截面图。
图8是根据另一个方面的凹形连接端的局部侧视截面图。
图9是根据另一个方面的凸形连接端的局部侧视截面图。
图10是包括图9的凸形连接端结合图8的对应凹形连接端的多锥度螺纹连接的局部侧视截面图。
图11是根据另一个方面的具有多锥度螺纹轮廓的凸形连接端的侧面正视图。
图12是根据另一个方面的具有多锥度螺纹轮廓的凹形连接端的侧视截面图。
图13是根据另一个方面的具有多锥度螺纹轮廓的凸形连接端的侧面正视图。
图14是图13所示的凸形连接端的局部侧视截面图。
图15是图13所示的凸形连接端的透视图。
图16是根据另一个方面的具有多锥度螺纹轮廓的凹形连接端的侧视截面图。
图17是图16所示的凹形连接端的局部侧视截面图。
图18是图16所示的凹形连接端的透视截面图。
图19是根据另一个方面的包括凸形连接端结合凹形连接端的多锥度螺纹连接的局部侧视截面图。
图20是根据另一个方面的具有多锥度螺纹轮廓的凸形连接端的局部侧视截面图。
图21是根据另一个方面的具有多锥度螺纹轮廓的凸形连接端的局部侧视截面图。
图22是根据另一个方面的具有多锥度螺纹轮廓的凸形连接端的侧视正面图。
图23是根据另一个方面的具有多锥度螺纹轮廓的凹形连接端的侧面正视图。
图24是根据另一个方面的包括凸形连接端和凹形连接端的多锥度螺纹连接的局部侧视截面图。
图25是根据另一个方面的包括凸形连接端和凹形连接端的多锥度螺纹连接的局部侧视截面图。
具体实施方式
如本文所使用的，术语“锥度”是指在给定长度上的直径变化，并且可以用各种度量单位和方法来表示。在本说明书的上下文中，锥度是沿着长形构件的至少一部分(比如钻柱管件)设置的。
本文所使用的度量单位和描述锥度的方法并不意在限制本发明的范围，而是应当在可能的最广泛意义上进行解释。例如，每英尺2英寸的锥度将等同于大致每英寸0.1667(或通常为0.17)英寸，并且还将等同于每英尺1径向英寸或者与纵向轴线成4.7636(或通常为4.76或4.8)度的半角锥度。如本领域技术人员所已知的，以例如每英尺英寸为单位测量的锥度是指锥形部分的表面的直径围绕长形构件的纵向轴线或平行于纵向轴线的轴线的变化。
在本说明书中，锥度可以使用术语“不同”在相对意义上来描述。将理解的是，这种术语意在指示给定锥度的变化或改变。在一个示例中，如果锥度包括每英尺大约0.1英寸或更大的变化，则锥度可以被表征为与另一个锥度“不同”。
锥度在本文中也可以用相对术语“较陡”或“较浅”来描述。具体地，这些术语意在表征锥度或锥度的一部分相对于设置有该锥度的长形构件的纵向轴线的角度。将理解的是，如果锥度与纵向轴线形成的角度大于与纵向轴线形成较小角度的锥度，则该锥度可以表征为“陡的”，与之相反的是“浅的”锥度。
如本文所使用的短语“多锥度”意在指代包括沿着其长度的陡度差的锥度。也就是说，具有比另一个部分更陡的一个部分的锥度将被称为多锥度。
如本文所使用的术语“相邻”意在是非限制性的，并且应当解释为表示“邻近”或“在物理接近度上最近”，并且不应当解释为需要物理接触。
术语“凸形连接”和“凹形连接”应当分别解释为等同于“销形连接”和“盒形连接”，因为这些术语在本领域中是已知的。因此，销形或凸形连接端包括在管件的具有螺纹外表面的端部处的部分。类似地，盒形或凹形连接端包括在管件的具有螺纹内表面的端部处的部分。
本文中对“顶部”或“底部”的任何提及是出于清楚的目的，而不应当解释为暗示相对于钻孔或其他外部参照系的任何方向。
本文中对排序的任何提及(比如“第一”、“第二”、“第三”等)仅仅是为了便于描述特征之间的相对位置和关系而做出的，而不应当解释为暗示相对于钻孔或其他外部参照系的任何特定的顺序、能力、优先级或物理位置。
如本领域技术人员将理解的，本文中术语“截短”或“截短的”的使用通常描述已经被制造成具有截头螺纹形状高度的螺纹形状，但是以其他方式精确于所述螺纹形状。
当描述凸形连接特征与凹形连接特征之间的关系时，术语“对应”或“对应的”的使用应当解释为指示所描述的特征是基本相容和互补的，但在位置、直径、长度、锥度或螺纹形状方面不一定相同。因此，如本领域技术人员将理解的，如果两个元件能够以螺纹方式彼此连接，则凸形螺纹元件将称为“对应”于给定凹形螺纹部分的螺纹元件。
本文所定义的锥度螺纹连接由第一纵向构件形成，该第一纵向构件具有凹形连接端，该凹形连接端通过螺纹连接到另一个纵向构件的凸形连接端。因此，多锥度螺纹连接由通过螺纹连接到多锥度凸形连接端的多锥度凹形连接端形成。本文描述并且在附图中示出了这种包括多锥度凸形端和多锥度凹形端的多锥度连接。将理解的是，出于本说明书的目的，术语“纵向构件”可以指代钻柱管件或用于连接到至少一个钻柱管件以形成钻柱的接箍。将理解的是，本文描述的连接可以用于管状构件之间的任何连接或用于管状构件与形成钻柱的其他工具等之间的任何连接。
首先参考图7，多锥度螺纹连接10由设置在第一纵向构件的端部的凹形连接端或“盒形”端12和设置在第二纵向构件的端部的凸形连接端或“销形”端14形成。参考图4至图6，凹形连接端12具有内螺纹16。
参考图1，凸形连接端14的外螺纹18与凹形连接端12(图4示出)的内螺纹16相对应。
参考图5，内螺纹16具有第一端或“顶”端20、第二端或“底”端22、第一部分24和第二部分26。内螺纹16的第一部分24位于内螺纹16的第一端20附近，并且具有在28处示出的第一锥度。内螺纹16的第二部分26位于内螺纹16的第二端22附近，并且具有在30处示出的第二锥度。以这种方式，凹形或盒形连接端12设有凹形端或盒形轮廓。
在图5中，第一部分24和第二部分26被示出为具有基本上相同的长度；然而，本领域技术人员将理解，第一部分24和第二部分26也可以具有不同的长度。
在图4至图6中，内螺纹16的第二锥度30被示出为比第一锥度28更陡。然而，根据本说明书的其他方面，比如图8和图10所示，第一锥度28可以比第二锥度30更陡。在任一种情况下，通过在螺纹中设置不同的锥度，可以以期望的方式更改连接内的应力分布。在这一方面，上文讨论了锥度角对应力分布的影响。本说明书的这个特征也在下文被进一步讨论。
参考图3，本说明书的凸形连接端14具有外螺纹18，该外螺纹具有第一端32、第二端34、第一部分36和第二部分38。当连接到凹形连接端时，凸形连接端14的第一部分36和第二部分38被定位成分别对应于凹形连接端12的第一部分24和第二部分26，如图7所示。参考图1，凸形连接端14的第一部分36位于外螺纹18的第一端32附近，并且具有在40处示出的第一锥度。类似地，凸形连接端14的第二部分38位于外螺纹18的第二端34附近，并且具有第二锥度42。以这种方式，凸形或销形连接端14具有凸形端或销形轮廓。如将理解的，为了使销形端与盒形端接合，销形轮廓将至少大体上对应于盒形轮廓。因此，为了在销形端与盒形端之间形成连接，螺纹16和18将适于彼此对应并且由此通过螺纹接合，盒形端的第一锥度28将与销形端的第一锥度40相对应，并且盒形端的第二锥度30将与销形端的第二锥度42相对应。
在图3中，第一部分36和第二部分38被示出为具有基本上相同的长度；然而，本领域技术人员将理解，第一部分36和第二部分38也可以具有不同的长度。
在图1至图3中，第二锥度42被示出为比第一锥度40更陡。然而，根据其他方面，比如图9和图10所示，第一锥度40可以比第二锥度42更陡。如上文所讨论的，通过设置不同的锥度，可以以期望的方式更改连接内的应力分布。
如图7所示，盒形端和销形端的第一锥度28和40分别在销形部分和盒形部分两者中形成厚壁的连接10。如将理解的，这种布置将用于在连接的受力较高区域中最大化连接的扭矩能力。还如图7所示，根据本说明书的所示方面，盒形端的第二锥度30和销形端的第二锥度42分别包括较陡的锥度，这允许在连接10的受力较小区域中穿入较深。这种布置允许快速装配并且在不损害连接10的整体扭矩承载能力的情况下减少损坏。
根据一个方面并且如图1至图7所示，第一锥度28和40可以具有每英尺0.75英寸的锥度，而第二锥度30和42可以具有每英尺2英寸的较陡锥度。在另一个方面，第一锥度可以是每英尺0.75英寸，而第二锥度可以是每英尺1.5英寸。本说明书涵盖用于第一锥度和第二锥度的其他锥度。通常，在一个方面，第二锥度与第一锥度的比率是约2:1至约3:1。这个范围包括比率2.0:1、2.1:1、2.2:1、2.3:1、2.4:1、2.5:1、2.6:1、2.7:1、2.8:1、2.9:1和3.0:1。第二锥度30和42的较陡锥度允许凸形连接端14穿入凹形连接端12中更深，而第一锥度28和40的较浅锥度允许凸形连接端14和凹形连接端12中的每一个具有较厚的壁。如下文进一步讨论的，在其他方面，本说明书涵盖第一锥度或第二锥度中的一个具有每英尺0英寸的锥度(也就是说，没有锥度)的情况。
参考图5，过渡螺纹44可以可选地设置为内螺纹16的第一锥度28的螺纹与第二锥度30的螺纹之间的接合部。以这种方式，螺纹16是连续的。在一个方面，过渡螺纹44可以包括两圈至四圈螺纹；然而，本领域技术人员将理解，可以使用更多或更少圈过渡螺纹。过渡螺纹44的圈数可以例如基于连接的直径、连接长度和/或螺纹的螺距而变化。
参考图2并且以上文所讨论的类似方式，过渡螺纹46也可以设置在销形端上，以便在外螺纹18的第一锥度40的螺纹与第二锥度42的螺纹之间形成接合部，从而使外螺纹是连续的。销形端的外螺纹18的过渡螺纹46可以可选地被设计为与盒形端的内螺纹16的过渡螺纹44配合。然而，在本说明书的其他方面，过渡螺纹44和46可以彼此独立，在它们之间没有接合。
通常，过渡螺纹46可以包括两圈至四圈螺纹；然而，本领域技术人员将理解，可以设置更多或更少圈过渡螺纹。过渡螺纹46的圈数可以基于连接的直径、连接长度和/或螺纹的螺距而变化。
参考图11和图12，示出了本说明书的另一个方面。如图11所示，销形端14的外螺纹18的具有第一锥度40的第一部分36和具有第二锥度42的第二部分38可以可选地通过相对空白空间或间隔段35彼此间隔开。如将理解的，在包括间隔段35时，螺纹18将不是连续的。间隔段35的大小或长度可以变化。参考图12，盒形端12的内螺纹16的具有第一锥度28的第一部分24和具有第二锥度30的第二部分26可以类似地通过间隔段37彼此间隔开，从而使内螺纹16是不连续的。如上所述，间隔段37的大小也可以变化。在一个方面，销形端和盒形端的轮廓的大小可以被设定为彼此对应。如将理解的，设置间隔段35和37作为上文讨论的过渡螺纹的替代方案。还将理解的是，在一些方面，销和盒中的一个可以包括过渡螺纹，而销和盒中的另一个可以包括间隔段。
图11示出了本说明书的另一个可选方面，其中，销形端14的第一锥度40具有每英尺零英寸的锥度，或者换句话说没有锥度，而第二锥度42大于零。如将理解的，图12所示的配合的盒形端的轮廓将具有互补的轮廓，其中，盒形端12的第一锥度28具有每英尺零英寸的锥度，并且第二锥度30与销形端14的第二锥度42互补。在一个方面，销形端14的第二锥度42和盒形端的第二锥度30可以各自具有每英尺两英寸的锥度。然而，本领域技术人员将理解，第二锥度42和30可以具有任何值。类似地，将了解的是，第一锥度40和28也可以具有任何值。
参考图7和图10，示出了本说明书的另一个可选方面，其中，盒形端和销形端的过渡螺纹44和46的高度分别是截短的或缩短的。因此并且根据这个可选方面，过渡螺纹44和46被制成为高度分别短于内螺纹16和外螺纹18的其余部分。由于预期过渡螺纹44和46在穿入过程期间通常会受到损坏的冲击，因此通过截短螺纹，可以限制这种损坏并且由此减轻对内螺纹16和外螺纹18的损坏。
现在将参考图13至图23来描述多锥度螺纹连接(概括地由附图标记100标识)的另一个方面。
参考图19，示出了多锥度螺纹连接100具有凹形连接端或盒形端102和凸形连接端或销形端104。参考图16至图18，凹形连接端102设置有内螺纹106。参考图13至图15，凸形连接端104设置有外螺纹108，该外螺纹与凹形连接端102的内螺纹106互补并且适于与其配合。参考图16，类似于上文所描述的，内螺纹106具有第一端120、第二端122、第一部分124和第二部分127。然而，在图16所示的方面，内螺纹106设置有另一第三部分126。如图所示，第一部分124位于内螺纹106的第一端120，并且具有第一锥度128。第二部分127位于内螺纹106的第二端122处，并且具有第二锥度131。内螺纹106的第三部分126位于第一部分124与第二部分127之间，并且设置有第三锥度130。在这个方面，每个部分的锥度与紧邻部分的锥度不同。因此，例如，第一锥度128和第二锥度131彼此不同，并且第二锥度131和第三锥度130彼此不同。将理解的是，在本说明书的其他方面，第一锥度128和第二锥度131可以是相同的或不同的。
在本说明书的图16和图17所示的方面，第一锥度128、第二锥度131和第三锥度130中的每一个都彼此不同。在所示的示例中，第二锥度131比第三锥度130更陡，并且第三锥度130比第一锥度128更陡。还如图所示，第一部分124、第二部分127和第三部分126可以具有不同的长度。然而，本领域技术人员将理解，第一部分124、第二部分127和第三部分126可以具有相同或不同的长度。因此，这些部分中的每一个可以具有任何长度，而与其他部分无关。
再次参考图13，凸形连接端104具有外螺纹108，该外螺纹具有第一端132、第二端134、第一部分136、第二部分139和第三部分138。凸形连接端104的第一部分136、第二部分139和第三部分138分别对应于图16所示的凹形连接端102的第一部分124、第二部分127和第三部分126。如图13所示，外螺纹108的第一部分136与第一端132相邻并且具有第一锥度140，该第一锥度对应于凹形连接端102的第一锥度128。外螺纹108的第二部分139与第二端134相邻，并且具有与凹形连接端102的第二锥度131相对应的第二锥度143。如图所示，第三部分138被定位在第一部分136与第二部分139之间，并且具有与凹形连接端102的第三锥度130相对应的第三锥度142。
如图13和图14所示，第一锥度140、第二锥度143和第三锥度142中的每一个都彼此不同。在所示的示例中，第二锥度143比第三锥度142更陡，并且第三锥度142比第一锥度140更陡。
在图20和图21所示的示例中，第一锥度140和第二锥度143相同，而第三锥度142不同于第一锥度140和第二锥度143。在比较图20和图21所示的示例时，应当注意到第一锥度140和第二锥度143各自在图20中被示出为比在图21所示的示例中更陡。
在所示的示例中，第一部分136、第二部分139和第三部分138被示出为具有不同的长度；然而，本领域技术人员将理解，第一部分136、第二部分139和第三部分138可以独立地具有相同或不同的长度。
参考图19，其展示了包括销形端104和盒形端102的连接，第一锥度128和140形成相对厚壁的连接，由此允许在连接100的受力较高区域中最大化扭矩能力。第二锥度131和143以及第三锥度130和142具有较陡的锥度，由此允许穿入连接100的受力较低区域中较深。如上文所讨论的，这种锥度布置允许快速装配并且在不损害连接100的整体扭矩承载能力的情况下减少损坏。
将理解的是，位于第一锥度与第二锥度之间的第三锥度的设置进一步增强了本文描述的连接的定制特性。
在一个示例中并且仅出于说明目的，第一锥度128和140可以具有每英尺0.75英寸的锥度，而第三锥度130和142可以具有每英尺1.25英寸的更陡锥度，并且第二锥度131和143具有每英尺2英寸的进一步更陡锥度。第三锥度130和142以及第二锥度131和143的较陡锥度允许凸形连接端104穿入凹形连接端102中更深，而第一锥度128和140的较浅锥度为凸形连接端104和凹形连接端102中的每一个提供较厚的壁。通过提供不同的锥度，可以根据特定应用的需要来更改或调整连接内的应力分布。因此，通过提供不同的锥度，可以以任何期望的方式更改连接内的应力分布。
参考图17，应当注意的是，可以可选地设置过渡螺纹144，以便在第一锥度128和第三锥度130的螺纹之间形成接合部，从而允许内螺纹106在第一部分124和第三部分126上是连续的。类似地，可以提供过渡螺纹145以连接第二锥度131和第三锥度130的螺纹，从而允许内螺纹106在第三部分126和第二部分127上保持连续。通常，过渡螺纹144和145可以包括两圈至四圈螺纹；然而，本领域技术人员将理解，可以设置更多或更少圈过渡螺纹。过渡螺纹144和145的圈数可以基于连接的直径、连接长度和螺纹的螺距而变化。
以与上文类似的方式并且参考图14，可以设置过渡螺纹146以将第一锥度140的螺纹与第三锥度142的螺纹连接，以便保持外螺纹108在第一部分136和第三部分138上是连续的。过渡螺纹147连接第三锥度142和第二锥度143的螺纹，由此允许外螺纹108在第三部分138和第二部分139上是连续的。通常，过渡螺纹146和147可以包括两个至四个螺纹旋转；然而，本领域技术人员将理解，可以设置更多或更少圈过渡螺纹。过渡螺纹146和147的圈数可以基于连接的直径、连接长度和螺纹的螺距而变化。假如在一个或多个位置需要更多圈过渡螺纹，则第三部分126的螺纹可以充当第一部分124与第二部分127之间的过渡螺纹，并且第三部分138的螺纹可以充当第一部分136与第二部分139之间的过渡螺纹。
如图19展示的示例中所示，过渡螺纹144、145、146和147可以是截短的或缩短的。如上所述，过渡螺纹144、145、146和147通常会受到穿入损坏的冲击。因此，通过截短过渡螺纹，可以限制对过渡螺纹144、145、146和147的损坏并且减轻对内螺纹106和外螺纹108的损坏。
参考图22，展示了销形端104，外螺纹108的具有第一锥度140的第一部分136和具有第三锥度142的第三部分138可以通过第一间隔段135a彼此间隔开。类似地，外螺纹108的具有第三锥度142的第三部分138和具有第二锥度143的第二部分139可以通过第二间隔段135b彼此间隔开。如图22所示，外螺纹108不是连续的。间隔段135a和135b的大小或长度可以相同或者可以变化。
以类似的方式，参考图23，展示了盒形端102，内螺纹106的具有第一锥度128的第一部分124和具有第三锥度130的第三部分126可以通过第一间隔段137a彼此间隔开。类似地，内螺纹106的具有第三锥度130的第三部分126和具有第二锥度131的第二部分127可以通过第二间隔段137b彼此间隔开。因此，以这种方式，内螺纹106不是连续的。间隔段137a和137b的大小或长度可以相同或者可以变化。
现在将参考图24来描述多锥度螺纹连接的变化。如图所示，多锥度螺纹连接(通常由附图标记200标识)是通过连接凹形连接端或盒形端212和凸形连接端或销形端214而形成的。凹形连接端212具有内螺纹216，并且凸形连接端214具有外螺纹218，该外螺纹适于与盒形端212的内螺纹216配合。内螺纹216具有第一端220、第二端222、第一部分224和第二部分226。内螺纹216的第一部分224与第一端220相邻，并且具有在228处示出的第一锥度。内螺纹216的第二部分226与第二端222相邻，并且具有在230处示出的第二锥度。在所示的示例中，第一部分224和第二部分226具有基本上相同的长度；然而，本领域技术人员将理解，第一部分224和第二部分226可以具有不同的长度。在所示的示例中，第二锥度230比第一锥度228更陡。
参考图24，凸形连接端214具有外螺纹218，该外螺纹具有第一端232、第二端234、第一部分236、第二部分239和第三部分238。在所示的实施例中，外螺纹218的第一部分236与第一端232相邻并且具有与凹形连接端212的第一锥度228相对应的、在240处示出的第一锥度。外螺纹218的第二部分239与第二端234相邻，并且具有与凹形连接端212的第二锥度230相对应的、在243处示出的第二锥度。第三部分238定位在第一部分236与第二部分239之间，并且具有在242处示出的第三锥度。在所示的示例中，第三锥度242被设计为不与凹形连接端212的第一锥度228或第二锥度230配合。在所示的实施例中，凸形连接端214的第一部分236对应于凹形连接端212的第一部分224的一部分，并且凸形连接端214的第二部分239对应于凹形连接端212的第二部分226。如将理解的，本文所使用的短语“对应于”意在指示当盒形端和销形端连接时相应的螺纹彼此配合。
凸形连接端214的第三部分238不与凹形连接端212的第一部分224或第二部分226配合，并且因此，在凸形连接端214的第三部分238的区域处，外螺纹218与内螺纹216之间不存在螺纹连接。
本领域技术人员将理解，可以提供凸形连接端214与凹形连接端212之间的对应部分的任何组合。在所示的示例中，第一锥度240、第三锥度242和第二锥度243彼此不同，其中，第二锥度243比第三锥度242更陡，并且第三锥度242比第一锥度240更陡。如还通过示例的方式在图24中所示，第一部分236、第二部分239和第三部分238可以具有不同的长度；然而，本领域技术人员将理解，这些部分可以具有相同或不同的长度。
现在将参考图25来描述多锥度螺纹连接的另一变化，概括地由附图标记300标识。
参考图25，多锥度螺纹连接300具有凹形连接端或盒形端312和凸形连接端或销形端314。凹形连接端312具有内螺纹316，并且凸形连接端314具有外螺纹318。内螺纹316具有第一端320、第二端322、第一部分324、第二部分327和第三部分326。内螺纹316的第一部分324与第一端320相邻，并且具有在328处示出的第一锥度。内螺纹316的第二部分327与第二端322相邻，并且具有在331处示出的第二锥度。第三部分326定位在第一部分324与第二部分327之间，并且具有在330处示出的第三锥度。给定部分的锥度不同于相邻部分的锥度。因此，第一锥度328和第三锥度330彼此不同，并且第三锥度330和第二锥度331彼此不同。
在图25所示的示例中，第一锥度328、第三锥度330和第二锥度331中的每一个都彼此不同。在这个示例中，第二锥度331比第三锥度330更陡，并且第三锥度330比第一锥度328更陡。
在图25所示的示例中，第一部分324、第三部分326和第二部分327具有不同的长度；然而，本领域技术人员将理解，这些部分可以具有相同或不同的长度。
还如图25所示，凸形连接端314具有外螺纹318，该外螺纹具有第一端332、第二端334、第一部分336和第二部分338。外螺纹318的第一部分336与第一端332相邻，并且具有在340处示出的第一锥度。外螺纹318的第二部分338与第二端334相邻，并且具有在342处示出的第二锥度。如图所示，外螺纹318的第一部分336的第一锥度340大体上对应于凹形连接端312的第一锥度328。类似地，外螺纹318的第二部分338的第二锥度342大体上对应于凹形连接端312的第二锥度331。凹形连接端312的第三部分326的第三锥度330不与凸形连接端314的第一锥度340或第二锥度342配合。在所示的示例中，凸形连接端314的第一部分336的一部分与凹形连接端312的第一部分324配合，并且凸形连接端314的第二部分338与凹形连接端312的第二部分327配合。凹形连接端312的第三部分326不与凸形连接端314的第一部分336或第二部分338配合，并且因此，在凹形连接端312的第三部分326的区域处，外螺纹318与内螺纹316之间不存在螺纹连接。
本领域技术人员将理解，可以发生凸形连接端314与凹形连接端312之间的对应部分的任何组合。在所示的示例中，第一部分336和第二部分338具有基本上相同的长度；然而，本领域技术人员将理解，第一部分336和第二部分338可以具有不同的长度。在所示的示例中，第二锥度342比第一锥度340更陡；然而，这将被理解为仅是说明性的实施例，而不是限制本说明书的范围。
在本说明书中，主要关于管件或管状构件描述了凸形连接端和/或凹形连接端。然而，如上文提及的，除了管状构件之外，钻柱还可以包括特定应用可能需要的任何数量的其他部件，比如工具、变径接头等。因此，将理解的是，本文所述的连接端可以设置在任何钻柱部件上，而不是仅设置在管件上。
除非另有明确说明，否则本文中描述元件之间的相互作用的任何术语的任何使用并不意味着将相互作用限制为主题元件之间的直接相互作用，而是还可以包括元件之间的间接相互作用，比如通过二级结构或中间结构。
在本专利文件中，词语“包括”在其非限制性意义上用来表示包括该词语后面的物品，但是不排除未明确提及的物品。通过不定冠词“一”对元件的提及不排除存在一个以上元件的可能性，除非上下文清楚地要求存在一个且仅一个元件。
将明显的是，可以在不脱离本发明范围的情况下对说明性实施例进行改变。因此，所附权利要求的范围不应当受上述示例和附图中阐述的优选实施例的限制，而应当被赋予与整个说明书一致的最广泛的解释。

Claims (60)

1.一种在两个管状构件之间的螺纹连接，该连接包括：
-设置在第一管状构件的第一端上的凹形连接器和设置在第二管状构件的第一端上的凸形连接器，该凹形连接器适于接纳该凸形连接器以形成该连接；
-该凹形连接器具有位于该第一管状构件的第一端附近的第一部分和远离该第一端且位于该第一管状构件的管腔内的第二部分，该凹形连接器具有至少一个内螺纹；
-该凸形连接器具有远离该第二管状构件的第一端的第一部分和位于该第二管状构件的第一端附近的第二部分，该凸形连接器具有至少一个外螺纹，其中，一旦连接上，该凸形连接器的第一部分与该凹形连接器的第一部分相邻；
-该至少一个外螺纹适于与该至少一个内螺纹配合；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度并且该凸形连接器的第一部分具有对应的第一锥度；并且，
-该凹形连接器的第二部分具有不同于该第一锥度的第二锥度并且该凸形连接器的第二部分具有对应的第二锥度。
2.如权利要求1所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的第二锥度比该凹形连接器的第一锥度更陡。
3.如权利要求1或2所述的螺纹连接，其中，该第二锥度与该第一锥度的比率是约2:1至约3:1。
4.如权利要求1至3中任一项所述的螺纹连接，其中，该第一锥度是约每英尺0.75英寸。
5.如权利要求1至4中任一项所述的螺纹连接，其中，该第二锥度是约每英尺1.5英寸至约每英尺2英寸。
6.如任一权利要求1或2所述的螺纹连接，其中，该第一锥度是约每英尺0英寸。
7.如权利要求1所述的螺纹连接，其中，该螺纹连接的第一锥度比该第二锥度更陡。
8.如权利要求1至7中任一项所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的至少一个内螺纹是连续的并且在该凹形连接器的第一部分和第二部分之上延伸。
9.如权利要求1至8中任一项所述的螺纹连接，其中，该凸形连接器的至少一个外螺纹是连续的并且在该凸形连接器的第一部分和第二部分之上延伸。
10.如权利要求1至7中任一项所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的内螺纹包括设置在该凹形连接器的第一部分上的第一内螺纹和设置在该凹形连接器的第二部分上的第二内螺纹。
11.如权利要求10所述的螺纹连接，其中，该凸形连接器的外螺纹包括设置在该凸形连接器的第一部分上的第一外螺纹和设置在该凸形连接器的第二部分上的第二外螺纹，并且其中，该第一外螺纹的至少一部分适于与该第一内螺纹的一部分配合，并且其中，该第二外螺纹的至少一部分适于与该第二内螺纹的一部分配合。
12.如权利要求11所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器进一步包括设置在该第一内螺纹与该第二内螺纹之间的内部过渡螺纹，并且其中，该凸形连接器进一步包括设置在该第一外螺纹与该第二外螺纹之间的外部过渡螺纹。
13.如权利要求12所述的螺纹连接，其中，该内部过渡螺纹和该外部过渡螺纹中的至少一个是被截短的。
14.如权利要求11所述的螺纹连接，其中：
-该凹形连接器包括至少一个用于将该至少一个内螺纹分成两个或更多个区段的凹形间隔段；
-该凸形连接器包括至少一个用于将该至少一个外螺纹分成两个或更多个段的对应凸形间隔段；并且
-当形成该连接时，该至少一个凸形间隔段适于与该至少凹形间隔段重叠。
15.如权利要求11所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器或该凸形连接器中的至少一个包括位于其第一部分与第二部分之间的第三部分。
16.如权利要求15所述的螺纹连接，其中，该第三部分具有与这些相邻的第一部分和第二部分的第一锥度和第二锥度不同的第三锥度。
17.如权利要求11所述的螺纹连接，其中：
-该凹形连接器包括位于该凹形连接器的第一部分与第二部分之间的第三部分；
-该凸形连接器包括位于该凸形连接器的第一部分与第二部分之间的第三部分；并且，
-当形成该连接时，该凸形连接器的第三部分适于与该凹形连接器的第三部分重叠。
18.如权利要求17所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的第三部分具有锥度，并且其中，该凸形连接器的第三部分具有对应的锥度。
19.如权利要求18所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的第三部分的锥度不同于该凹形连接器的第一部分和第二部分的锥度。
20.如权利要求18所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的第一部分、第二部分和第三部分的锥度彼此不同。
21.如权利要求17至20中任一项所述的螺纹连接，其中：
-该凹形连接器在该凹形连接器的第一部分与第三部分之间设置有第一内部过渡螺纹，并且在该凹形连接器的第三部分与第二部分之间设置有第二内部过渡螺纹；并且，
-该凸形连接器在该凸形连接器的第一部分与第三部分之间设置有第一外部过渡螺纹，并且在该凸形连接器的第三部分与第二部分之间设置有第二外部过渡螺纹。
22.一种在两个管状构件之间的螺纹连接，该连接包括：
-设置在第一管状构件的第一端上的凹形连接器和设置在第二管状构件的第一端上的凸形连接器，该凹形连接器适于接纳该凸形连接器以形成该连接；
-该凹形连接器具有位于该第一管状构件的第一端附近的第一部分和远离该第一端且位于该第一管状构件的管腔内的第二部分，该凹形连接器具有至少一个内螺纹；
-该凸形连接器具有远离该第二管状构件的第一端的第一部分和位于该第二管状构件的第一端附近的第二部分，该凸形连接器具有至少一个外螺纹，其中，一旦连接上，该凸形连接器的第一部分与该凹形连接器的第一部分相邻；
-该至少一个外螺纹适于与该至少一个内螺纹配合；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度并且该凸形连接器的第一部分具有对应的第一锥度；
-该凹形连接器的第二部分具有第二锥度并且该凸形连接器的第二部分具有对应的第二锥度；并且，
-该凹形连接器或该凸形连接器中的至少一个具有位于其第一部分与第二部分之间的第三部分，并且其中，该第三部分具有与这些相邻的第一部分和第二部分的第一锥度和第二锥度不同的第三锥度。
23.如权利要求22所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的第二部分设有不同于该第一锥度的第二锥度并且该凸形连接器的第二部分设有对应的第二锥度。
24.如权利要求22或23所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的第二锥度比该凹形连接器的第一锥度更陡。
25.如权利要求22所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的第二锥度与该凹形连接器的第一锥度相同。
26.如权利要求22或23所述的螺纹连接，其中，该凹形连接器的第一锥度比该凹形连接器的第二锥度更陡。
27.如权利要求1至26中任一项所述的螺纹连接，其中，这些管状构件中的至少一个是钻柱管件或接箍。
28.一种管状构件，该管状构件的第一端上设有凹形连接器，该凹形连接器适于接纳设置在另一个管状构件上的对应的凸形连接器，该凹形连接器具有：
-位于该管状构件的第一端附近的第一部分；
-远离该第一端且位于该管状构件的管腔内的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是内螺纹；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度；并且
-该凹形连接器的第二部分具有第二锥度，其中，该第二锥度不同于该第一锥度。
29.一种管状构件，该管状构件的第一端上设有凸形连接器，该凸形连接器适于接纳设置在另一个管状构件上的对应的凹形连接器，该凸形连接器具有：
-远离该管状构件的第一端的第一部分；
-位于该管状构件的第一端附近的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是外螺纹；
-该凸形连接器的第一部分具有第一锥度；并且，
-该凸形连接器的第二部分具有不同于该第一锥度的第二锥度。
30.如权利要求28或29所述的管状构件，其中，该第二锥度比该第一锥度更陡。
31.如权利要求28至30中任一项所述的管状构件，其中，该第二锥度与该第一锥度的比率是约2:1至约3:1。
32.如权利要求28至31中任一项所述的管状构件，其中，该第一锥度是约每英尺0.75英寸。
33.如权利要求28至32中任一项所述的管状构件，其中，该第二锥度是约每英尺1.5英寸至约每英尺2英寸。
34.如权利要求28至30中任一项所述的管状构件，其中，该第一锥度是约每英尺0英寸。
35.如权利要求28或29所述的管状构件，其中，该螺纹连接的第一锥度比该第二锥度更陡。
36.如权利要求28至35中任一项所述的管状构件，其中，该至少一个螺纹是连续的并且在该第一部分和该第二部分之上延伸。
37.如权利要求28至35中任一项所述的管状构件，其中，该连接器具有设置在该连接器的第一部分上的第一螺纹和设置在该连接器的第二部分上的第二螺纹。
38.如权利要求37所述的管状构件，其中，该连接器进一步包括设置在该第一螺纹与该第二螺纹之间的过渡螺纹。
39.如权利要求38所述的管状构件，其中，该过渡螺纹是被截短的。
40.如权利要求37所述的管状构件，其中，该连接器包括介于该第一螺纹与该第二螺纹之间的至少一个间隔段。
41.如权利要求37所述的管状构件，其中，该连接器包括位于该连接器的第一部分与第二部分之间的第三部分。
42.如权利要求41所述的管状构件，其中，该第三部分具有与该第一锥度和该第二锥度不同的第三锥度。
43.如权利要求42所述的管状构件，其中，该连接器的第一锥度、第二锥度和第三锥度彼此不同。
44.如权利要求42或43所述的管状构件，其中，该连接器在该连接器的第一部分与第三部分之间设有第一内部过渡螺纹，并且在该连接器的第三部分与第二部分之间设有第二内部过渡螺纹。
45.一种管状构件，该管状构件的第一端上设有凹形连接器，该凹形连接器适于接纳设置在另一个管状构件上的对应的凸形连接器，该凹形连接器具有：
-位于该管状构件的第一端附近的第一部分；
-远离该第一端且位于该管状构件的管腔内的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是内螺纹；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度；
-该凹形连接器的第二部分具有第二锥度；以及，
-位于该第一部分与该第二部分之间的第三部分，并且其中，该第三部分具有与该第一锥度和该第二锥度不同的第三锥度。
46.一种管状构件，该管状构件的第一端上设有凸形连接器，该凸形连接器适于接纳设置在另一个管状构件上的对应的凹形连接器，该凸形连接器具有：
-远离该管状构件的第一端的第一部分；
-位于该管状构件的第一端附近的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是外螺纹；
-该凸形连接器的第一部分具有第一锥度；
-该凸形连接器的第二部分具有第二锥度；以及，
-位于该第一部分与该第二部分之间的第三部分，并且其中，该第三部分具有与该第一锥度和该第二锥度不同的第三锥度。
47.如权利要求45或46所述的管状构件，其中，该连接器的第二部分具有不同于该第一锥度的第二锥度。
48.如权利要求47所述的管状构件，其中，该连接器的第二锥度比该连接器的第一锥度更陡。
49.如权利要求47所述的管状构件，其中，该连接器的第一锥度比该连接器的第二锥度陡。
50.如权利要求45或46所述的管状构件，其中，该连接器的第二锥度与该连接器的第一锥度相同。
51.如权利要求28至50中任一项所述的管状构件，其中，该管状构件是钻柱管件或接箍。
52.一种钻柱，包括两个或更多个连接在一起的根据权利要求28至51中任一项所述的管状构件。
53.一种在两个钻柱部件之间的螺纹连接，该连接包括：
-设置在第一钻柱部件的第一端上的凹形连接器和设置在第二钻柱部件的第一端上的凸形连接器，该凹形连接器适于接纳该凸形连接器以形成该连接；
-该凹形连接器具有位于该第一钻柱部件的第一端附近的第一部分和远离该第一端且位于该第一钻柱部件的管腔内的第二部分，该凹形连接器具有至少一个内螺纹；
-该凸形连接器具有远离该第二钻柱部件的第一端的第一部分和位于该第二钻柱部件的第一端附近的第二部分，该凸形连接器具有至少一个外螺纹，其中，一旦连接上，该凸形连接器的第一部分与该凹形连接器的第一部分相邻；
-该至少一个外螺纹适于与该至少一个内螺纹配合；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度并且该凸形连接器的第一部分具有对应的第一锥度；并且，
-该凹形连接器的第二部分具有不同于该第一锥度的第二锥度并且该凸形连接器的第二部分具有对应的第二锥度。
54.一种在两个钻柱部件之间的螺纹连接，该连接包括：
-设置在第一钻柱部件的第一端上的凹形连接器和设置在第二钻柱部件的第一端上的凸形连接器，该凹形连接器适于接纳该凸形连接器以形成该连接；
-该凹形连接器具有位于该第一钻柱部件的第一端附近的第一部分和远离该第一端且位于该第一钻柱部件的管腔内的第二部分，该凹形连接器具有至少一个内螺纹；
-该凸形连接器具有远离该第二钻柱部件的第一端的第一部分和位于该第二钻柱部件的第一端附近的第二部分，该凸形连接器具有至少一个外螺纹，其中，一旦连接上，该凸形连接器的第一部分与该凹形连接器的第一部分相邻；
-该至少一个外螺纹适于与该至少一个内螺纹配合；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度并且该凸形连接器的第一部分具有对应的第一锥度；
-该凹形连接器的第二部分具有第二锥度并且该凸形连接器的第二部分具有对应的第二锥度；并且，
-该凹形连接器或该凸形连接器中的至少一个具有位于其第一部分与第二部分之间的第三部分，并且其中，该第三部分具有与这些相邻的第一部分和第二部分的第一锥度和第二锥度不同的第三锥度。
55.如权利要求53或54所述的螺纹连接，其中，这些钻柱部件是管状构件或钻柱工具。
56.一种钻柱部件，该钻柱部件的第一端上设有凹形连接器，该凹形连接器适于接纳设置在另一个钻柱部件上的对应的凸形连接器，该凹形连接器具有：
-位于该钻柱部件的第一端附近的第一部分；
-远离该第一端且位于该钻柱部件的管腔内的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是内螺纹；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度；并且
-该凹形连接器的第二部分具有第二锥度，其中，该第二锥度不同于该第一锥度。
57.一种钻柱部件，该钻柱部件的第一端上设有凸形连接器，该凸形连接器适于接纳设置在另一个钻柱部件上的对应的凹形连接器，该凸形连接器具有：
-远离该钻柱部件的第一端的第一部分；
-位于该钻柱部件的第一端附近的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是外螺纹；
-该凸形连接器的第一部分具有第一锥度；并且，
-该凸形连接器的第二部分具有不同于该第一锥度的第二锥度。
58.一种钻柱部件，该钻柱部件的第一端上设有凹形连接器，该凹形连接器适于接纳设置在另一个钻柱部件上的对应的凸形连接器，该凹形连接器具有：
-位于该钻柱部件的第一端附近的第一部分；
-远离该第一端且位于该钻柱部件的管腔内的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是内螺纹；
-该凹形连接器的第一部分具有第一锥度；
-该凹形连接器的第二部分具有第二锥度；以及，
-位于该第一部分与该第二部分之间的第三部分，并且其中，该第三部分具有与该第一锥度和该第二锥度不同的第三锥度。
59.一种钻柱部件，该钻柱部件的第一端上设有凸形连接器，该凸形连接器适于接纳设置在另一个钻柱部件上的对应的凹形连接器，该凸形连接器具有：
-远离该钻柱部件的第一端的第一部分；
-位于该钻柱部件的第一端附近的第二部分；
-设置在该第一部分和该第二部分上的至少一个螺纹，其中，该至少一个螺纹是外螺纹；
-该凸形连接器的第一部分具有第一锥度；
-该凸形连接器的第二部分具有第二锥度；以及，
-位于该第一部分与该第二部分之间的第三部分，并且其中，该第三部分具有与该第一锥度和该第二锥度不同的第三锥度。
60.如权利要求56至59中任一项所述的钻柱部件，其中，该钻柱部件是管状构件或钻柱工具。
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