CN116547437B - 部分处于非锁定接合的自锁式螺纹连接件 - Google Patents
部分处于非锁定接合的自锁式螺纹连接件 Download PDFInfo
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Abstract
一种部分处于非锁定接合的齐平自锁式螺纹连接件，该螺纹连接件包括第一管状部件和第二管状部件，第一管状部件和第二管状部件在其各自的端部处分别设置有阳型螺纹区域和阴型螺纹区域。具有不同螺纹宽度和根部的阳型螺纹区域和阴型螺纹区域的第一部分沿着自锁紧固布置配合。螺纹连接件内的锁定区域位于非锁定区域的中间，并且相对于管本体API公差径向居中，以便承受高扭矩和密封性能。
Description
技术领域
本发明涉及部分处于非锁定接合的自锁式螺纹连接件。本发明的目的中的一个目的是为经营页岩气井作业的用户优化可靠性和成本效益，并且特别是提高这种页岩气井的井完整性。根据本发明的连接件能够承受较高的拉伸和压缩载荷以及较高的扭矩，同时与管的外径和内径保持齐平，从而允许最终用户能够使用较大的生产套管进行钻探，以提高钻探效率。齐平式连接将还将增加最终用户可用的面积，从而提高生产率。这种连接件也可以用于特殊应用比如通过套管钻井的应用，甚至在复杂构造的井中、比如定向井和水平井中。因此，本发明提出了一种用于套管的螺纹接头，以承受诸如拉伸和压缩之类的组合载荷、内部压力和外部压力以及弯曲的严格测试程序。
本发明的设计特别适合于中间套管，并且尤其是用于压裂的套管。
背景技术
螺纹连接件通常包括第一管状部件和第二管状部件，其中，一个管状部件在第一管本体的端部处设置有阳型构件，并且另一个管状部件在第二管本体的端部处设置有阴型构件，所述构件中的每个构件均设置有螺纹区域。
在已知的方式中，通常通过组装阳型螺纹区域和阴型螺纹区域来连接阳型构件和阴型构件，该组装限定了连接件。
同时，在一体的连接类型的情况下，第一管本体和第二管本体两者均是钢管，并且彼此相邻的钢管在不使用联接件的情况下彼此直接连接。这种一体的连接比使用联接件的连接在井中需要更少的空间。
然而，相邻的钢管具有相同的外径和相同的壁厚度，需要对两个管端部进行端部成形，以便为它们提供螺纹区域。换句话说，螺纹区域形成在管的壁厚度中，并且因此具有有限的厚度。这导致较低的连接效率，特别是对于齐平式连接来说更是如此，在齐平式连接中，经组装的螺纹区域中的螺纹连接件的外径保持与管本体外径完全相同。优选地，螺纹连接件的外径应当保持低于齐平式连接中的管本体标称外径的101％。
如此构成的管状部件的钻柱也可以在钻井时与井的套管一起旋转。由于这个原因，所述部件必须以高扭矩组装在一起，以便能够传递足以允许钻柱被推进到井中并且不使其脱离的旋转扭矩。当旋转运动被提供给钻柱以推进管道时，旋转运动从具有最大直径的管本体被逐渐传递到钻柱的处于最深位置处的较小管本体。
对于常规产品，通常通过将设置在管本体的自由端部的抵接表面拧紧以在组装位置与相应的肩部表面抵接进行的配合来达到组装扭矩。然而，因为抵接表面的范围是管的厚度的一部分，所以在施加过大的组装扭矩时将很快达到抵接表面的临界塑化阈值，尤其是当它涉及小直径的管本体时更是如此。
这些连接件的主要问题也在于，在将这些连接件放置在井中的适当位置处时，要提供足够的密封性能。生产过程将使连接件暴露于套管内的内部压力变化很大的流体中。因此，一体的连接件必须同时优化扭矩能力和密封性能，同时满足液体密封性需求。
文献US-7661728教导了一种具有足够扭矩能力的一体式螺纹连接件，其中，该连接件不具有任何抵接表面，而是依靠具有低锥度螺纹的两个螺纹区域，并且这两个螺纹区域均处于自锁布置。这两个螺纹区域包括阳型端部的螺纹(也被称为公构件)和阴型端部的螺纹(也被称为母构件)，所述螺纹具有恒定的导程但可变的螺纹宽度，因为插入侧面的插入导程不等于负载侧面的负载导程。这种类型的螺纹被称为楔形螺纹。根据该文献，密封性能由金属对金属密封提供，以便达到既液密又气密的优良密封性能。阳型构件和阴型构件各自分别包括密封表面，当螺纹区域在自锁组装后进行配合时，密封表面以紧密接触(也称为过盈接触)的方式相互配合。
通常，阳型端部的螺纹(或齿)具有公螺纹顶部、公螺纹根部、公螺纹负载侧面和公螺纹插入侧面。阴型端部的螺纹(或齿)具有母螺纹顶部、母螺纹根部、母螺纹负载侧面和母螺纹插入侧面。更准确地说，对于锁定楔形螺纹，用于阳型端部或阴型端部的螺纹(或齿)的螺纹的顶部宽度分别随着距阳型轴向端部或阴型轴向端部的距离的增加而分别逐渐增加。
非锁定楔形螺纹的特征在于具有相同的负载侧面导程LFL和插入侧面导程SFL。锁定楔形螺纹的特征在于下述楔形比：该楔形比是负载侧面导程LFL与插入侧面导程SFL之间的非零差值，其中，负载侧面导程LFL或者严格大于或者严格小于插入侧面导程SFL，该差值借助各自的导程值进行计算。在常规的锁定楔形螺纹中，公构件和母构件两者的LFL相等，并且相应地，公构件和母构件两者的SFL也相等。因此，对于公构件和母构件的楔形比是相同的。在组装期间，阳型螺纹和阴型螺纹(或齿)通过在对应于锁定点的可预测位置彼此锁定而结束。
更准确地说，当阳型螺纹(或齿)的插入侧面和负载侧面两者分别锁定相应的阴型螺纹(或齿)的插入侧面和负载侧面时，自锁螺纹发生锁定。由于这个原因，组装扭矩由这些侧面之间的接触表面中的所有接触表面、即总表面积承受，该总表面积远大于由现有技术的抵接表面构成的总表面积。
文献US-7661728中公开的连接件需要用于密封部分的空间，并且既不能提供较高的拉伸和压缩效率，也不能提供较高的扭矩性能。
需要一种具有更高扭矩、更快组装、更经济制造且更低操作损坏风险的齐平式连接件，特别是对于外径尺寸在76.2mm(3英寸)与152.4mm(6英寸)之间的较小管本体来说更是如此，其中，对于螺纹区域的可用壁厚度是有限的。这些需求与管本体的高于70％的连接效率的需求相结合。
为此，并且特别是对于外径小于346mm(13 5/8英寸)的管本体，非常特别地需要能够承受这种张力和扭矩要求的解决方案，例如针对页岩的特殊要求，比如在将套管安装在井的侧向部分期间由于钻柱的旋转以及随后暴露于来自水力压裂过程的高内压、弯曲和高温而导致的周期性疲劳。包括水密封性测试在内的严格测试程序也是在弯曲条件下进行的。这些需求在齐平连接中尤其重要。
发明内容
为此，本发明的目的是提供一种具有自锁螺纹的半优质齐平连接件，使得锁定螺纹提供足以承受液体密封、而且足以提供足够的张力和扭矩能力的密封。除了要解决的上述要求之外，还需要这种连接件具有合理的制造成本，即、在公构件和母构件上的针对加工插入工具的路径的数目方面具有合理的制造成本。
更准确地说，本发明提供了一种包括第一管状部件和第二管状部件的螺纹连接件，
第一管状部件包括第一管本体和阳型构件，阳型构件布置在第一管本体的远端端部处，阳型构件的外周表面包括至少一个阳型螺纹区域，所述至少一个阳型螺纹区域沿着螺纹连接件的纵向轴线布置在第一管本体与阳型终端表面之间，
第二管状部件包括第二管本体和阴型构件，阴型构件布置在第二管本体的远端端部处，阴型构件的内周表面包括至少一个阴型螺纹区域，所述至少一个阴型螺纹区域沿着螺纹连接件的纵向轴线布置在第二管本体与阴型终端表面之间，
阳型螺纹区域具有第一阳型螺纹部分和第二阳型螺纹部分，第一阳型螺纹部分沿着螺纹连接件的纵向轴线布置在第二阳型螺纹部分与第一管本体之间，第一阳型螺纹部分的螺纹根部的宽度在从阳型终端表面朝向第一管本体的方向上减小，第二阳型螺纹部分的螺纹根部的宽度是恒定的，第二阳型螺纹部分的螺纹根部的所述宽度呈现阳型螺纹区域的最小根部宽度，最靠近阳型终端表面的阳型螺纹呈现阳型螺纹区域的最大根部宽度值，
阴型螺纹区域包括第一阴型螺纹部分和第二阴型螺纹部分，第一阴型螺纹部分沿着螺纹连接件的纵向轴线布置在第二阴型螺纹部分与第二管本体之间，第一阴型螺纹部分的螺纹根部的宽度沿着从阴型终端表面朝向第二管本体的方向减小，第二阴型螺纹部分的螺纹根部的宽度是恒定的，第二阴型螺纹部分的螺纹根部的所述宽度呈现阴型螺纹区域的最小根部宽度，最靠近阴型终端表面的阴型螺纹具有阴型螺纹区域的最大根部宽度值，
其中，第一阳型螺纹部分和第一阴型螺纹部分地以自锁布置的方式组装，以便在螺纹连接件中提供锁定区域，并且其中，螺纹连接件是齐平连接件。
根据上述特征的螺纹连接件提供了半优质的齐平连接，例如专用于页岩应用的具有自锁螺纹的齐平连接，使得锁定螺纹提供了足以密封液体、但也足以提供足够扭矩能力的密封。
就公构件和母构件上的针对加工插入工具的路径的数目而言，这种连接件是以合理的制造成本获得的。
由于锁定区域——在锁定区域中，阳型螺纹区域和阴型螺纹区域仅部分地以自锁布置的方式组装，因此在组装期间不需要遵循特定的组装扭矩图表，因为根据本发明的连接件的扭矩表允许具有基本组装标记图以及比现有技术连接的平均扭矩窗口更宽的公差。该优势对于降低用于运行该类型的连接件的成本是非常重要的。
根据本发明的具有这种部分组装的自锁布置的连接件的另一个优点是，利用钻机的扭矩能力能够实现组装扭矩，并且当插入侧面和负载侧面两者彼此接触时，该连接件可以在手动拉紧后在1.5圈中组装，根据本发明的连接件更可能从插入位置到最终组装位置需要少于5圈。
在实施方式中，阴型构件的外径小于第二管本体的外径的101％。
根据实施方式，第一阳型螺纹部分的螺纹顶部的宽度在从阳型终端表面朝向第一管本体定向的方向上增加，第二阳型螺纹部分的螺纹顶部的宽度是恒定的，第二阳型螺纹部分的螺纹顶部的所述宽度呈现阳型螺纹区域的最大顶部宽度，最靠近阳型终端表面的阳型螺纹呈现阳型螺纹区域的最小顶部宽度值。
根据实施方式，第一阴型螺纹部分的螺纹顶部的宽度在从阴型终端表面朝向第二管本体定向的方向上增加，第二阴型螺纹部分的螺纹顶部的宽度是恒定的，第二阳型螺纹部分的螺纹顶部的所述宽度呈现阴型螺纹区域的最大顶部宽度，最靠近阴型终端表面的阴型螺纹呈现阴型螺纹区域的最小顶部宽度值。
根据实施方式，第一阳型螺纹部分包括至少90％的完整螺纹。根据实施方式，第一阴型螺纹部分包括至少90％的完整螺纹。
这种完整螺纹沿着螺纹区域具有相同的侧面高度。由于这些特征，螺纹连接件在锁定区域中具有足够的完整螺纹，以确保连接件的良好承载效率。
根据实施方式，锁定区域包括至少90％的完整螺纹。根据实施方式，第一阳型螺纹部分包括阳型螺纹区域的完整螺纹的至少90％。根据实施方式，第一阴型部分包括阴型螺纹区域的完整螺纹的至少90％。
处于组装状态的连接件的锁定区域可以优选地示出为大于接合的阳型螺纹和阴型螺纹的总组装长度的55％、例如60％。
根据实施方式，锁定区域位于第一非锁定区域与第二非锁定区域之间。
在螺纹连接件的组装状态下，在第一非锁定区域中，阳型螺纹区域的负载侧面和/或插入侧面远离阴型螺纹区域的对应的负载侧面或插入侧面。在螺纹连接件的组装状态下，在第二非锁定区域中，阴型螺纹区域的负载侧面和/或插入侧面远离阳型螺纹区域的对应的负载侧面或插入侧面。根据实施方式，第一非锁定区域布置在锁定区域的一个纵向侧上，并且第二非锁定区域布置在锁定区域的另一个纵向侧上。
根据实施方式，阳型螺纹区域包括单个连续螺旋，使得阳型插入侧面的导程在阳型螺纹区域上的单个阳型插入侧面变化位置处改变，并且阴型螺纹区域包括单个连续螺旋，使得阴型插入侧面的导程在阴型螺纹区域上的单个阴型插入侧面变化位置处改变，阳型插入侧面变化位置和阴型插入侧面变化位置沿着螺纹连接件的纵向轴线位于不同位置处，使得锁定区域被限定在阳型插入侧面变化位置与阴型插入齿侧面变化位置之间，并且其中，阳型负载侧面的导程沿着阳型螺纹区域保持恒定，并且阴型负载侧面的导程沿着阴型螺纹区域保持恒定。
根据本发明的实施方式，阳型螺纹区域包括单个连续螺旋，使得阳型负载侧面的导程在阳型螺纹区域上的单个阳型负载侧面变化位置处改变，并且阴型螺纹区域包括单个连续螺旋，使得阴型负载侧面的导程在阴型螺纹区域上的单个阴型负载侧面变化位置处改变，阳型负载侧面变化位置和阴型负载侧面变化位置沿着螺纹连接件的纵向轴线位于不同的位置，使得锁定区域被限定在阳型负载侧面变化位置与阴型负载侧面变化位置之间，并且其中，阳型插入侧面的导程沿着阳型螺纹区域保持恒定，并且阴型插入侧面的导程沿着阴型螺纹区域保持恒定。
例如，锁定区域中的楔形比低于0.2mm。
在实施方式中，锁定区域中的楔形比在0.1mm与0.2mm之间。由于这些楔形比，用于制造螺纹区域所需的中间通路减少，因此减少了用于制造螺纹连接件所需的时间和成本。
根据实施方式，阳型螺纹区域和阴型螺纹区域具有相对于螺纹连接件的纵向轴线形成渐缩角度的渐缩母线。优选地，对应于tan(渐缩角度)的锥度在1/6至1/18的范围内，并且优选地选自1/6至1/10的范围内，并且甚至更优选地约1/8。
根据实施方式，螺纹区域的阳型螺纹和阴型螺纹的顶部和根部平行于锁定区域中的渐缩母线。
根据实施方式，中间锁定位置M确定在锁定区域的轴向一半长度处，使得中间锁定位置M处的节距线直径TD平均如下：
(OD最小+ID最小)÷2<TD平均<(OD最大+ID最大)÷2
其中，OD最小是管本体最小外径，即例如由API限定的管本体标称外径减去制造公差，
Id最小是阳型元件最小内径，即例如在API中限定的最小偏移外径，
OD最大是管本体最大外径，即例如由API所限定的管本体标称外径加上制造公差，以及
Id最大是阳型元件最大内径，即API中限定的最大偏移外径。
节距线是由螺纹的负载侧面上的螺纹的顶部与根部之间的中点限定的线。因此，在中间锁定位置M处的平均节距线直径TD平均是螺纹连接件的纵向轴线与在中间锁定位置M处的所述节距线之间的平均径向距离。由于上面提出的在中间锁定位置M处的节距线直径TD平均的限定，布置在锁定区域中的完整锁定螺纹被最大化，并且因此提高了连接件的压缩效率。此外，上面提出的在中间锁定位置M处的节距线直径Td平均的限定对于使根据本发明的连接件限定适于所有类型的管本体尺寸是有用的。
根据实施方式，中间锁定位置M确定在锁定区域的轴向一半长度处，使得从该中间锁定位置M到锁定区域的纵向侧的长度Lnl是下述这样的：
Lnl≥(TD平均-BCCSD-2x TH节距)÷锥度，
其中，TH节距是在锁定区域中从节距线到根部或顶部的竖向距离，或者换句话说，TH节距是在锁定区域中的螺纹的根部与顶部之间的径向距离的一半，
BCCSD是阳型构件临界横截面直径，也被称为母构件临界横截面直径，
锥度是螺纹区域的锥度。
上面提出的从中间锁定位置M到锁定区域的纵向侧的长度Lnl的限定对于提高连接件的压缩效率是有用的。此外，所述长度的这种限定确保了靠近阳型螺纹区域和/或阴型螺纹区域中的终端表面的螺纹的宽度保持足够大，从而不会在剪切或跳出中损害连接件。考虑到螺纹高度，所述长度的这种限定对于使根据本发明的连接件限定适于所有类型的管本体尺寸是有用的。
根据实施方式，关于从中间位置M到锁定区域的纵向侧的长度Lnl的上述等式中的阴型构件临界横截面直径BCCSD被阳型构件临界横截面直径PCCSD代替。换句话说，上述等式中的临界横截面直径可以应用于阳型构件或阴型构件。对于阴型螺纹构件、也被称为母构件，BCCSD是阴型构件的下述最后一个阴型构件螺纹根部紧上方的第一根部外径：阳型螺纹顶部在组装后接合在该最后一个阴型构件螺纹根部中。对于阳型构件、也被称为公构件，PCCSD是阳型构件的位于下述最后一个阳型构件螺纹根部的紧下方的根部内径：阴型构件螺纹顶部在组装后接合在该最后一个螺纹根部中。
优选地，阳型螺纹区域的最大根部宽度值设定为在阳型螺纹区域的最小根部宽度值的两倍以下，和/或阴型螺纹区域的最大阴型根部宽度值设定为在阴型螺纹区域的最小根部宽度值的两倍以下。换句话说，
WRb最大≤2*WRb最小
和/或
WRp最大≤2*WRp最小。这减少了制造的中间通道数目，并且从而降低了加工成本。
根据实施方式，最靠近第二管本体的阴型螺纹的根部与最靠近第一管本体的阳型螺纹的根部具有相同的根部宽度。换句话说，在实施方式中，WRb最小＝WRp最小。
根据实施方式，第二阳型螺纹部分和/或第二阴型螺纹部分的相应螺纹具有不完整的螺纹高度和/或消失的螺纹齿。
根据实施方式，阴型螺纹区域从阴型终端表面开始，并且阳型螺纹区域从阳型终端表面开始。
优选地，为了避免跳出，阳型螺纹区域的螺纹和阴型螺纹区域的螺纹可以具有燕尾形轮廓，并且α和β分别是相对于螺纹连接件的纵向轴线的垂线的负载侧面角度和插入侧面角度，其中，α和β均小于5°。
在实施方式中，负载侧面角度在1°与3°之间。在齐平连接中，靠近阳型终端表面的阳型螺纹与靠近阴型终端表面的阴型螺纹几乎完全接合。由于负载侧面角度大于1°，因此降低了跳出的风险。此外，由于负载侧面角度小于3°，因此即使在根部宽度增加的情况下，顶部宽度仍然是足够大的，从而仅需要很少的插入件的中间通道来制造螺纹区域。此外，这种小于3°的负载角度允许有较小的楔形比，这增加了螺纹区域中可用的侧面面积，并且改善了连接件的扭矩和剪切性能。在实施方式中，插入侧面角度为4°。
根据实施方式，阳型螺纹的顶部和阴型螺纹的顶部均相对于锁定区域中的相应根部过盈，使得根部/顶部过盈处的直径过盈量介于管本体标称外径的0.0020倍与0.0030倍之间。
根据实施方式，在根部/顶部过盈处的直径过盈量被限定为大于0.4*((OD-2*Wt最小)*EUL，
其中，OD是管本体的标称外径，
Wt最小是管本体的最小壁厚度，所述最小壁厚度例如在API 5CT中被限定为剩余管本体壁*壁厚度，以及
EUL是对于最小等级的载荷下的伸长率，例如为0.005。
这种最小的根部/顶部过盈确保了连接件的良好密封性能。
根据实施方式，螺纹连接件没有任何远端抵接表面，阳型终端表面轴向远离阴型构件，并且相应地阴型终端表面轴向远离阳型构件。
根据实施方式，除了锁定区域之外，阳型构件和阴型构件两者均没有任何额外的密封表面。
根据实施方式，第一管状部件和第二管状部件是一体的，第一管状部件和第二管状部件中的每一者均包括阳型构件和阴型构件。
根据实施方式，阳型螺纹区域和阴型螺纹区域由单头螺纹制成。
附图说明
本发明的特征和优点将在下面参照附图的描述中更详细地公开。
图1是根据本发明的包括自锁螺纹的连接件的一半处于组装状态下的纵向横截面图。
图2是根据本发明的第一实施方式的曲线图，其示出了在组装连接时，分别用于阳型构件和阴型构件的负载侧面和插入侧面的导程在阳型构件和相应的阴型构件的远端端部表面之间沿着根据图1的阳型构件和阴型构件的螺纹的演变。沿着y轴分别为阳型插入侧面(SFL_p)、阳型负载侧面(LFL_p)、阴型插入侧面(SFL_b)和阴型负载侧面(LFL_b)的导程值，其中，x轴代表螺纹沿着管状部件的纵向轴线的位置。
图3是根据本发明的连接件的阴型构件的一半的纵向横截面图。
图4是根据本发明的连接件的阴型构件的一半的纵向横截面图。
图5是根据本发明的连接件的替代实施方式的类似于图2的曲线图。
图6是根据本发明的连接件的实施方式的与阴型端部的阴型齿组装的阳型端部的阳型螺纹的详细纵向横截面图。
图7是根据本发明的连接件的阳型构件的远端端部的一半的详细纵向横截面图。
图8是根据本发明的连接件的阴型构件的远端端部的一半的详细纵向横截面图。
具体实施方式
按照惯例，术语“外”或“外部”以及“内”或“内部”用于限定一个元件相对于另一个元件的相对位置或这种元件的取向，其中，参照螺纹连接件的纵向轴线X，靠近/面向纵向轴线X的元件或表面被称为“内”或“内部”，而远离/背离纵向轴线X的元件或表面被称为“外”或“外部”。径向方向被限定为垂直于螺纹连接件的纵向轴线X。
图1所示的螺纹连接件(以下被称为连接件)包括第一管状部件1和第二管状部件2。第一管状部件1和第二管状部件2两者均是一体的，因为它们均设置有相应的管本体、位于管本体的第一远端端部的阳型构件和位于管本体的第二远端端部的阴型构件。因此，如图1所示，第一管状部件1设置有第一管本体3和第一阳型构件4、以下被称为阳型构件4。阳型构件4从第一管本体3的第一远端端部延伸。第二管状部件2设置有第二管本体5和第二阴型构件6、以下被称为阴型构件6。阴型构件6从第二管本体5的第二远端端部延伸。
在如图1所示的连接件的组装状态下，阳型构件4与阴型构件6被连接成使得连接件的纵向轴线X与第一管状部件1和第二管状部件2同轴，所述纵向轴线X限定了连接件的轴向方向。
两个管状部件1、2均由钢制成，并且在一个示例中由碳马氏体钢制成，其中，屈服强度能够在从80ksi(550MPa)至140ksi(965MPa)的范围内。
例如，材料的等级在80ksi(550MPa)与140ksi(965MPa)之间。例如，等级高于100ksi(690MPa)，例如等于125ksi(860MPa)。
管本体3、5的标称外径可以在3 1/2英寸(88.90mm)与13 5/8英寸(346mm)之间，并且管本体壁厚在8mm到22mm。优选地，管本体3、5的标称外径低于10英寸(254mm)，并且甚至更优选地低于6英寸(152.4mm)。
阳型构件4的与第一管本体3相反的端部终止于阳型终端表面7。该阳型终端表面7形成阳型构件4的轴向自由端部或公面。阳型终端表面7也是第一管状部件1的自由轴向表面。阴型构件6的端部终止于阴型终端表面8。该阴型终端表面8形成阴型构件6的轴向自由端部或母面。阴型终端表面8也是第二管状部件2的自由轴向表面。阳型终端表面7和阴型终端表面8相对于连接件的纵向轴线X径向地定向。阳型终端表面7和阴型终端表面8在组装结束时均没有被置于成抵接接触。换句话说，阳型终端表面7轴向远离第二管状部件2，并且阴型终端表面8轴向远离第一管状部件1。
如图7和图8所示，阳型终端表面7和阴型终端表面8垂直于纵轴X。分别从终端表面7和8朝向内表面和外表面加工出倒角71、72、81和82。例如，根据本发明的优选实施方式，所有倒角71、72、81、82均是相对于相应的终端表面7和8的平面成45°的倒角。从阳型终端表面7朝向阳型构件4的内表面加工出倒角71，并且从阴型终端表面8朝向阴型构件6的内表面加工出倒角81。从阳型终端表面7朝向阳型构件4的外表面加工出倒角72，并且从阴型终端表面8朝向阴型构件6的外表面加工出倒角82。
如图1、图3和图4所示，阳型构件4设置有阳型螺纹区域9，并且阴型构件6设置有阴型螺纹区域10。阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10配合成通过两个管状部件1、2的组装而相互连接。分别加工螺纹区域9、10。在图1中，螺纹管状连接件被示出为完全组装。
根据本发明，连接效率高于管本体屈服强度的70％。
阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10以渐缩角度θ渐缩(参见图6)，所述渐缩角度θ对于阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10两者均是相同的。该渐缩角度θ是阳型螺纹区域9和/或阴型螺纹区域10的母线与连接件的纵向轴线X之间的角度。与tan(θ)相对应的锥度例如在1/6至1/18的范围内，并且优选地选自1/6至1/10的范围内，并且甚至更优选地在1/8左右。优选地，锥度值可以为1/8或1/6，分别对应于3.6°和4.8°的渐缩角度θ。
根据本发明的实施方式，阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10是单头的。单头意味着阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10中的每一者均具有各自唯一的单螺纹螺旋，其中，该螺旋没有中断，螺旋是连续的螺旋线。
如图1或图4所示，阳型螺纹区域9从阳型终端表面7开始。如图1或图3所示，阴型螺纹区域10从阴型终端表面8开始。阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10中的每一者均包括由螺纹螺旋形成的多个齿或螺纹11。每个螺纹11包括负载侧面12、顶部13、插入侧面14和根部15。
阳型螺纹区域9具有第一阳型螺纹部分16和第二阳型螺纹部分17。第二阳型螺纹部分17沿着纵向轴线X布置在第一阳型螺纹部分16与第一管本体3之间。在第一螺纹部分16中，螺纹根部的轴向宽度WRp1沿着从阳型终端表面7朝向第一管本体3定向的方向减小，并且顶部的轴向宽度沿着从阳型终端表面7朝向第一管本体3定向的所述方向增大。在第二螺纹部分17中，螺纹根部的轴向宽度WRP2保持在最小恒定宽度值WRP最小，并且顶部的轴向宽度保持恒定在最大宽度值。阳型螺纹区域9的最靠近阳型终端表面7的螺纹18呈现阳型螺纹区域9的最大轴向根部宽度值WRp最大。
阴型螺纹区域10具有第一阴型螺纹部分19和第二阴型螺纹部分20。第二阴型螺纹部分20沿着纵向轴线X布置在第一阴型螺纹部分19与第二管本体5之间。在第一阴型螺纹部分19中，螺纹根部的轴向宽度WRb1沿着从阴型终端表面8朝向第二管本体5定向的方向减小，并且顶部的轴向宽度沿着从阴型终端表面8朝向第二管本体5定向的所述方向增大。在第二阴型螺纹部分20中，螺纹根部的轴向宽度WRb2保持在最小恒定宽度值WRb最小，并且顶部的轴向宽度保持恒定在最大宽度值。阴型螺纹区域10的最靠近阴型终端表面8的螺纹29呈现阴型螺纹区域10的最大轴向根部宽度值WRb最大。
第一阳型螺纹部分16和第一阴型螺纹部分19以自锁布置的方式部分地组装，这意味着第一阳型螺纹部分16和第一阴型螺纹部分19的一些螺纹11处于自锁组装布置，而第一阳型螺纹部分16和第一阴型螺纹部分19的一些螺纹11不处于自锁组装布置。
在这种“自锁”构型中，与阴型螺纹11一样，阳型螺纹11具有恒定的导程，尽管它们的顶部宽度分别朝向它们各自的终端表面7、8减小，并且它们的根部宽度分别朝向它们各自的终端表面7、8增大。在组装期间，由于顶部和根部宽度的这种变化，阳型螺纹和阴型螺纹11完成了在确定位置中的相互锁定。
在组装时，本发明的连接件包括锁定区域21、第一非锁定区域22和第二非锁定区域23。
锁定区域21由沿着纵向轴线X的位置限定，在该位置中，在连接的组装状态下，第一阳型螺纹部分16和第一阴型螺纹部分19两者的螺纹11接合。第一非锁定区域22由沿着纵向轴线X的位置限定，在该位置中，在连接件的组装状态下，第一阳型螺纹部分16的螺纹11与第二阴型螺纹部分20的螺纹11接合。第二非锁定区域23由沿着纵向轴线X的位置限定，在该位置，在连接件的组装状态下，第二阳型螺纹部分17的螺纹11与第一阴型螺纹部分19的螺纹11接合。
在锁定区域21中，由于在第一阳型螺纹部分16和第一阴型螺纹部分19内，轴向顶部宽度逐渐变化，并且相应地轴向根部宽度逐渐变化，因此在组装期间，在第一阳型螺纹部分16的螺纹11与第一阴型螺纹部分19的螺纹11之间产生逐渐的轴向收紧，直到最终锁定位置为止。在这样的最终锁定位置，第一阳型螺纹部分16的螺纹11使得第一阳型螺纹部分16的位于锁定区域21中的所述螺纹11的所有插入侧面14和所有负载侧面12分别相对于第一阴型螺纹部分19的位于锁定区域21中的相应螺纹11的插入侧面14和负载侧面12彼此锁定。换句话说，第一阳型螺纹部分16的螺纹11与第一阴型螺纹部分19的螺纹在锁定区域21中以“自锁”布置的方式接合。
在组装结束时，在如图6所示的锁定区域21中，在螺纹11的轴向侧面、即负载侧面12之间以及插入侧面14之间两者不存在轴向间隙。此外，根据本发明的连接件的设计使得在锁定区域21中、在螺纹顶部13与阴型螺纹根部15之间不存在径向间隙，即、在阳型构件4的螺纹顶部13与阴型构件6的螺纹根部15之间以及在阴型构件6的螺纹顶部13与阳型构件4的螺纹根部15之间均不存在径向间隙。因此，锁定区域21通过产生足够的接触来捕获涂料并承受高压而形成密封。顶部13和根部15过盈接触，并且轴向侧面12、14也过盈。阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10的位于锁定区域21中的顶部13和根部15平行于螺纹区域9、10的渐缩母线。
为了确保连接件的良好密封性能，根部/顶部过盈处的直径过盈介于管本体(3，5)的标称外径的0.0020倍与0.0030倍之间。在实施方式中，为了确保连接件的良好密封性能，根部/顶部过盈处的直径过盈量被限定为大于0.4*((OD-2*Wt最小)*EUL，
其中，OD是管本体的标称外径，
Wt最小是管本体的最小壁厚度，所述最小壁厚度例如在API 5CT中被限定为剩余管本体壁*壁厚度，以及
EUL是对于最小等级的载荷下的伸长率，例如为0.005。
在第一非锁定区域中，第一阳型螺纹部分16的螺纹11与第二阴型螺纹部分20的螺纹11接合。在所述第一非锁定区域22中，由于第二阴型螺纹部分20中的根部15的宽度保持恒定，而第一阳型螺纹部分16中的顶部13的宽度从锁定区域21朝向阳型终端表面7减小，因此第一阳型螺纹部分16的位于所述第一非锁定区域22中的螺纹11——无论考虑所述螺纹11的负载侧面12和/或插入侧面14——与第二阴型螺纹部分20的对应的负载侧面12和/或插入侧面14不接触。换句话说，第一阳型螺纹部分16的位于第一非锁定区域22中的螺纹11不处于自锁布置，因为所述螺纹11的负载侧面12或插入侧面14中的至少一者与阴型螺纹区域10的任何对应的表面不接触并且在它们之间存在轴向间隙。
类似地，第一阴型螺纹部分19的位于第二非锁定区域23中的齿11——无论考虑所述齿11的负载侧面12和/或插入侧面14——与第二阳型螺纹部分17的对应的螺纹11不接触。换句话说，第一阴型螺纹部分19的位于第二非锁定区域23中的螺纹11不处于自锁布置，因为所述螺纹11的负载侧面12或插入侧面14中的至少一者与阳型螺纹区域9的任何对应的表面不接触并且在它们之间存在轴向间隙。
在优选的实施发生中，在第一非锁定区域22和第二非锁定区域23两者中，在相应的阳型插入侧面14与阴型插入侧面14之间存在正间隙。例如，该间隙为至少1mm，并且例如小于5mm。
第二阳型螺纹部分17比第一阳型螺纹部分16更靠近第一管本体3，使得第二阳型螺纹部分17与阴型螺纹区域10的靠近阴型终端表面8的螺纹11接合。因此，第二非锁定区域23沿着纵向轴线X位于锁定区域21与阴型终端表面8之间。类似地，第二阴型螺纹部分20比第一阴型螺纹部分19更靠近第二管本体5，使得第二阴型螺纹部分20与阳型螺纹区域9的靠近阳型终端表面7的阳型螺纹11接合。因此，第一非锁定区域22的第二部分16沿着纵向轴线X位于锁定区域21与阳型终端表面7之间。第一非锁定区域22邻近锁定区域20的第一纵向侧24，并且第二锁定区域23邻近锁定区域21的第二纵向侧25，锁定区域20的所述第二纵向侧25与第一纵向侧24轴向相反。
有利地，如图6所示，阳型螺纹区域9的螺纹11和阴型螺纹区域10的螺纹11具有燕尾形轮廓。这种燕尾形轮廓使得能够避免跳出的风险，所述跳出与阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10在连接件受到较大的弯曲或拉伸应力时分离的情况相对应。更准确地说，与通常被称为“梯形”螺纹的螺纹相比，燕尾形螺纹的几何形状增加了其组装的径向刚度，在“梯形”螺纹中，轴向螺纹宽度从螺纹的根部到顶部减小。有利地，螺纹11的负载侧面12通过倒圆连接至螺纹顶部并且连接至相邻的螺纹根部，使得这些倒圆降低了负载侧面12的底部处的应力集中系数，并且从而改善了连接件的疲劳性能。
沿着连接件的纵向截面，负载侧面12和插入侧面14两者均呈现直的轮廓。负载侧面12和插入齿侧面14分别相对于垂直于纵向轴线X的方向成负角度α、负角度β。负载侧面角度值α小于或等于插入侧面角度值β，同时这两个角度对置且限定在垂直于纵向轴线X的方向的相反两侧上。例如，角度α和角度β包括在1°与5°之间。因此，当考虑螺纹的沿着纵向轴线X的宽度时，根部15的在两个相邻螺纹11之间的间隔的底部处的宽度总是该螺纹的最大尺寸。
根据图2所示的第一实施方式，第一阳型螺纹部分16中的插入侧面14之间的第一阳型插入侧面导程SFL_p恒定为值SFL_p1。第一阳型螺纹部分16中的负载侧面12之间的第一阳型负载侧面导程LFL_p1也是恒定的，但是为不同于第一阳型插入侧面导程SFL_p1的值LFL_p1。在图6的示例中，LFL_p1严格地大于SFL_p1。对于本发明的第一实施方式的第一示例：
LFL_P1＝8.33mm
SFL_P1＝8.20mm
对于本发明的第一实施方式的第二示例：
LFL_p1＝10mm
SFI_P1＝9.87mm
因此，第一阳型螺纹部分16的楔形比对于所述两个示例均低于0.15mm，楔形比是负载侧面导程LFL_p1与插入侧面导程SFL_p1之间的差异。
在本发明的范围内，其他插入侧面导程SFL_p1和负载侧面导程LFL_p1的值是可接受的。
类似地，第一阴型螺纹部分19的负载侧面12之间的第一阴型负载导程LFL_b1恒定为值LFL_b1，并且第一阴型螺纹部分19的插入侧面14之间的第一阴型插入侧面导程SFL_b1也是恒定的，但是为不同于LFL_p1的值SFL_b1，其特征在于，第一阴型负载侧面导程LFL_b1大于第一阴型插入侧面导程SFL_b1。
此外，如图2所示，第一阳型插入侧面导程SFL_p1和第一阴型插入侧面导程SFL_b1是相等的并且小于各自的第一阳型负载侧面导程LFL_p1和第一阴型负载侧面导程LFL_b1，第一阳型负载侧面导程LFL_p1和第一阴型负载侧面导程LFL_b1本身是相等的。
更具体地说，LFL_b1＝LFL_p1，并且SFL_b1＝SFL_p1。
根据图2，在第二非锁定区域23中，第二阳型插入侧面导程SFL_p2和第二阳型负载侧面导程LFL_p2彼此相等，并且在锁定区域10的第二纵向侧25的位置处等于第一阳型负载侧面导程LFL_p1。换句话说，阳型插入侧面导程在第一阳型螺纹部分16与第二阳型螺纹部分17之间从第一阳型插入侧面导程SFL_p1变化位置到第二阳型插入侧面导程SFL_p2。阳型插入侧面导程的这种变化、同时阳型负载侧面导程保持不变限定了第一阳型螺纹部分16与第二阳型螺纹部分17之间的过渡部，并且因此限定了第二非锁定区域23与锁定区域21之间的接合。
类似地，在第一非锁定区域22内，第二阴型插入侧面导程SFL_b2与第二阴型负载侧面导程LFL_b2彼此相等，并且在锁定区域21的第一纵向侧24的位置处也等于第一阴型负载侧面导程LFL_b1。因此，与第二非锁定区域23类似，阴型插入侧面导程的变化位置限定了第一阴型螺纹部分19与第二阴型螺纹部分20之间的过渡部，并且因此限定了第一非锁定区域22与锁定区域21之间的接合。
锁定区域21的第一纵向侧24和锁定区域21的第二纵向侧25由下述位置限定：相应的螺纹区域9、10上的插入侧面导程在所述位置中变化。阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10两者在插入侧面导程值方面均具有独特的变化，而负载侧面导程沿着螺纹区域9、10始终保持不变。变化是突然的，并且所述变化的出现小于一圈，优选地小于180°。
替代性地，根据本发明的第二实施方式，如图5所示，阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10具有恒定的插入侧面导程，但是在负载侧面导程值中具有独特的变化，即、相应的阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10中的所述负载侧面变化位置位于两个不同的位置处。
根据本发明，阳型螺纹和阴型螺纹中的每一者的仅特定数目的螺纹11处于特定的锁定构型，并且涉及锁定区域21。锁定区域210远离螺纹区域9和螺纹区域10的第一螺纹和最后螺纹。阳型螺纹区域和阴型螺纹区域两者的至少第一螺纹和最后螺纹不处于锁定构型。锁定区域21示出为大于接合的阳型螺纹11与阴型螺纹11的总组装长度、即锁定区域21的长度加上非锁定区域22和非锁定区域23两者的长度的55％、优选地大于60％、并且甚至优选地大于70％。
例如，锁定区域21包括十至十六圈螺纹，其中，阴型螺纹区域10整体包括至少十六圈螺纹，并且阳型螺纹区域9整体包括至少十六圈螺纹。
阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10的螺纹11包括完整螺纹26和不完整螺纹27。
完整螺纹26具有平行于渐缩母线的顶部13和根部15。此外，所述完整螺纹沿着螺纹区域9、10具有恒定的径向高度。因此，这些完整螺纹26的侧面12和侧面14提供了用以与其他螺纹11配合的较大表面。
不完整螺纹27没有完全地形成在连接件上、例如由于在壁厚度中缺少可用的材料而没有完全地形成在连接件上，使得阳型螺纹区域9和阴型螺纹区域10的螺纹的顶部13因为壁厚度中的材料变得不可用而平行于连接件的纵向轴线X。这有利于加工。不完整螺纹27布置在第二阳型螺纹部分17中。不完整螺纹27布置在第二阴型螺纹部分20中。第二阳型螺纹部分17和第二阴型螺纹部分20内的不完整螺纹27提高了螺纹管状连接件的拉伸效率。
具有最小根部宽度的螺纹11在具有靠近管本体3或5的无螺纹部分的过渡部附近是不完整的。在锁定区域21中，不完整螺纹27的高度比其它螺纹、即完整螺纹26的正常高度低。
锁定区域21的中间M确定在锁定区域21的轴向一半长度处。连接件被限定成使得节距线平均直径TD平均——节距线平均直径TD平均为纵向轴线X与节距线28(见图6)之间的平均径向距离，该节距线28在中间锁定位置M处穿过锁定区域21中的螺纹11的负载侧面12的径向高度的一半——具有如下关系：
(OD最小+ID最小)÷2<TD平均<(OD最大+ID最大)÷2
其中，OD最小是管本体3或5的最小外径，即例如由API限定的管本体3或5的标称外径减去制造公差，
Id最小是阳型构件4的最小内径，即例如在API中限定的最小偏移外径，
OD最大是管本体3或5的最大外径，即例如由API所限定的管本体3或5的标称外径加上制造公差，以及
Id最大是阳型元件4的最大内径，即例如在API中限定的最大偏移外径。
根据本发明的第一实施方式的一个示例，
OD＝7.625英寸或193.675mm
API最大管OD公差OD最大为管本体标称外径的101％，并且OD最小为管本体标称外径的99.5％。因此，
OD最大＝193.675*1.01＝195.61175，并且
OD最小＝193.675*0.995＝192.706625。
API最小壁厚度公差WT最小为剩余管本体壁厚度的87.5％。
ID最大 ＝ OD最大 - 2*WT最小 ＝ 193.675*1.01 - 2*9.525*0.875 ＝ 178.943
ID最小 ＝ OD最小 - -2*WT ＝ 193.675*0.995 - 2*9.525 ＝ 173.656625
为了使中间M位于连接件的中间，中间锁定位置M处的可接受节距线直径TD平均是标称OD和ID的平均值。
183.181625＝(192.706625+173.656625)/2<TD平均<(195.61175+178.943)/2＝187.277375
由于本发明和节距线平均直径TD平均的上述限定，完整螺纹26专用于锁定区域21，即使在考虑最坏情况的API管公差的情况下也是如此。优选地，由于完整螺纹区域的长度由管参数和外径公差决定，因此完整螺纹区域被选择为在比所需锁定区域21更长的长度上具有完整螺纹。
锁定区域21的长度进一步根据中间锁定位置M与所述锁定区域21的第一侧24和第二侧25之间的距离来限定，中间锁定位置M确定在锁定区域21的轴向一半长度处。从中间锁定位置M到锁定区域21的纵向侧24或25、即锁定区域21的第一纵向侧24或锁定区域21的第二纵向侧25的长度Lnl是下述这样的：
Lnl≥(TD平均-BCCSD-2x TH节距)÷锥度，
其中，TH节距是在锁定区域中从节距线28到根部15或顶部13的竖向距离，
BCCSD是母构件临界横截面直径，以及
锥度是螺纹区域9或10的锥度，即如下所述的tan(θ)。
BCCSD被限定为阴型构件的在最靠近第二管本体5的接合螺纹11的根部15与负载侧面12之间的接合位置处的直径，换句话说，阴型螺纹区域10的螺纹11的最靠近第二管本体5的负载侧面12与阳型螺纹区域9的对应的负载侧面12接触的位置处的直径。
通过中间锁定位置M与锁定区域21的各侧之间的距离的这种限定，非锁定区域中的螺纹仍然保持有足够大的轴向螺纹宽度，以确保连接件在剪切或跳出时提供良好的性能。实际上，由于Lnl的所述限定和TD平均的上述限定，中间锁定位置M不会离终端表面7或8太近，朝向所述终端表面7或8转移的中间锁定位置将导致阳型构件4或阴型构件6的前螺纹太窄，并且在剪切或跳出时损害连接件。
为了降低加工成本，阳型构件4和阴型构件6首先以预期的螺纹区域9或10的渐缩角度θ被冲裁，并且该冲裁的渐缩角度θ将成为对螺纹的顶部13的限定。因此，不再需要加工螺纹顶部13。如图5所示，根据该实施方式的顶部13平行于螺纹区域9、10的渐缩轴线。
螺纹的负载侧面12以及插入侧面14被接连地加工。用于分别加工负载侧面12和插入侧面14的加工插入件的导入位置分别在阳型构件4的倒角72和阴型构件6的倒角81内开始。螺纹加工不影响终端表面7和8的高度，因此在将阳型构件4引入阴型构件6的步骤中提供组装公差，并且避免损坏第一插入表面。优选地，加工在径向方向上从距相应的终端表面7和8小于0.15mm处开始。
由于连续使用第一最终螺纹路径来加工至少负载侧面12、该第一最终螺纹路径也能够加工与负载侧面12相邻的根部15轮廓的一部分，并且然后使用第二最终螺纹路径来加工插入侧面14、该第二最终螺纹路径也能够加工出与插入侧面14相邻的根部15轮廓的一部分，因此获得了螺纹11的根部15。不需要第三插入件来加工根部15的轮廓，因为对于阳型构件4，根部15的轮廓从最小宽度值WRp最小演变到最大根部宽度值WRp最大，并且对于阴型构件6，根部15的轮廓从最小宽度值WRb最小演变到最大齿根宽度值WRb最大，使得：
WRb最大≤2*WRb最小
并且
WRp最大≤2*WRp最小
优选地
WRb最大≤4mm
并且
WRb最大≤4mm
优选地，
WRb最大≤2*WRb最小-0.5mm
并且
WRp最大≤2*WRp最小-0.5mm
在本发明的一个示例中，WRp最小可以为约2.2mm。
如图1所示，在组装结束时，WRp最大和WRb最大不在同一平面上的替代方案也包括在本发明的范围内。
为了易于组装，仅对阴型构件6进行表面处理，并且在组装之前在阳型构件4周围额外放置涂料。替代性地，阳型构件4和阴型构件6两者均可以进行表面处理。例如，表面处理可以是磷酸锌处理。
Claims (22)
1.一种螺纹连接件，所述螺纹连接件包括第一管状部件(1)和第二管状部件(2)，
所述第一管状部件(1)包括第一管本体(3)和阳型构件(4)，所述阳型构件(4)布置在所述第一管本体(3)的远端端部处，所述阳型构件(4)的外周表面包括至少一个阳型螺纹区域(9)，所述至少一个阳型螺纹区域(9)沿着所述螺纹连接件的纵向轴线(X)布置在所述第一管本体(3)与阳型终端表面(7)之间，
所述第二管状部件(2)包括第二管本体(5)和阴型构件(6)，所述阴型构件(6)布置在所述第二管本体(5)的远端端部处，所述阴型构件(6)的内周表面包括至少一个阴型螺纹区域(10)，所述至少一个阴型螺纹区域(10)沿着所述螺纹连接件的所述纵向轴线(X)布置在所述第二管本体(5)与阴型终端表面(8)之间，
所述阳型螺纹区域(9)具有第一阳型螺纹部分(16)和第二阳型螺纹部分(17)，所述第二阳型螺纹部分(17)沿着所述螺纹连接件的所述纵向轴线(X)布置在所述第一阳型螺纹部分(16)与所述第一管本体(3)之间，所述第一阳型螺纹部分(16)的螺纹根部的宽度(WRP1)在从所述阳型终端表面(7)朝向所述第一管本体(3)定向的方向上减小，所述第二阳型螺纹部分(17)的螺纹根部的宽度(WRP2)是恒定的，所述第二阳型螺纹部分(17)的所述螺纹根部的所述宽度(WRP2)呈现为所述阳型螺纹区域(9)的最小根部宽度，最靠近所述阳型终端表面(7)的阳型螺纹(18)呈现为所述阳型螺纹区域(9)的最大根部宽度值，
所述阴型螺纹区域(10)包括第一阴型螺纹部分(19)和第二阴型螺纹部分(20)，所述第二阴型螺纹部分(20)沿着所述螺纹连接件的所述纵向轴线(X)布置在所述第一阴型螺纹部分(19)与所述第二管本体(5)之间，所述第一阴型螺纹部分(19)的螺纹根部的宽度(WRb1)沿着从所述阴型终端表面(8)朝向所述第二管本体(5)定向的方向减小，所述第二阴型螺纹部分(20)的螺纹根部的宽度(WRb2)是恒定的，所述第二阴型螺纹部分(20)的所述螺纹根部的所述宽度(WRb2)呈现为所述阴型螺纹区域(10)的最小根部宽度，最靠近所述阴型终端表面(8)的阴型螺纹呈现为所述阴型螺纹区域(10)的最大根部宽度值，
其中，所述第一阳型螺纹部分(16)和所述第一阴型螺纹部分(19)部分地以自锁布置的方式组装，以便在所述螺纹连接件中提供锁定区域(21)，并且其中，所述螺纹连接件为齐平连接件。
2.根据权利要求1所述的螺纹连接件，其中，所述第一阳型螺纹部分(16)包括至少90％的完整螺纹(26)，并且其中，所述第一阴型螺纹部分(19)包括至少90％的完整螺纹(26)。
3.根据权利要求1所述的螺纹连接件，其中，经组装的连接件的所述锁定区域(21)示出为大于接合的阳型螺纹和阴型螺纹(11)的总组装长度的55％。
4.根据权利要求1所述的螺纹连接件，其中，所述锁定区域(21)位于第一非锁定区域(22)与第二非锁定区域(23)之间。
5.根据权利要求1所述的螺纹连接件，其中，所述阳型螺纹区域(9)包括单个连续螺旋，使得阳型插入侧面的导程(SFL_p)在所述阳型螺纹区域(9)上的单个阳型插入侧面变化位置处改变，并且所述阴型螺纹区域(10)包括单个连续螺旋，使得阴型插入侧面的导程(SFL_b)在所述阴型螺纹区域(10)上的单个阴型插入侧面变化位置处改变，所述阳型插入侧面变化位置和所述阴型插入侧面变化位置沿着所述螺纹连接件的所述纵向轴线(X)位于不同位置处，使得所述锁定区域(21)被限定在所述阳型插入侧面变化位置与所述阴型插入侧面变化位置之间，并且其中，阳型负载侧面的导程(LFL_p)沿着所述阳型螺纹区域(9)保持恒定，并且阴型负载侧面的导程(LFL_b)沿着所述阴型螺纹区域(10)保持恒定。
6.根据权利要求1所述的螺纹连接件，其中，所述阳型螺纹区域(9)包括单个连续螺旋，使得阳型负载侧面的导程(LFL_p)在所述阳型螺纹区域(9)上的单个阳型负载侧面变化位置处改变，并且所述阴型螺纹区域(10)包括单个连续螺旋，使得阴型负载侧面的导程(LFL_b)在所述阴型螺纹区域(10)上的单个阴型负载侧面变化位置处改变，所述阳型负载侧面变化位置和所述阴型负载侧面变化位置沿着所述螺纹连接的所述纵向轴线(X)位于不同位置处，使得所述锁定区域(21)被限定在所述阳型负载侧面变化位置与所述阴型负载侧面变化位置之间，并且其中，阳型插入侧面的导程(SFL_p)沿着所述阳型螺纹区域(9)保持恒定，并且阴型插入侧面的导程(SFL_b)沿着所述阴型螺纹区域(10)保持恒定。
7.根据权利要求1所述的螺纹连接件，其中，所述锁定区域(21)中的楔形比低于0.2mm。
8.根据权利要求1所述的螺纹连接件，其中，所述阳型螺纹区域(9)和所述阴型螺纹区域(10)具有相对于所述螺纹连接件的所述纵向轴线(X)形成渐缩角度(θ)的渐缩母线，并且其中，对应于tan(渐缩角度)的锥度在1/6至1/18的范围内并且其中，所述螺纹区域(9，10)的阳型螺纹和阴型螺纹(11)的顶部(13)和根部(15)平行于所述锁定区域(21)中的渐缩母线。
9.根据权利要求8所述的螺纹连接件，其中，对应于tan(渐缩角度)的锥度选自1/6至1/10的范围内。
10.根据权利要求9所述的螺纹连接件，其中，对应于tan(渐缩角度)的锥度约1/8。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的螺纹连接件，其中，在所述锁定区域(21)的轴向一半长度处确定有中间锁定位置(M)，使得所述中间锁定位置（M）处的节距线直径TD平均为如下：
(OD最小+ID最小)÷2<TD平均<(OD最大+ID最大)÷2
其中，OD最小是管本体(3，5)的最小外径，
Id最小是阳型构件(4)的最小内径，
OD最大是管本体(3，5)的最大外径，以及
Id最大是阳型构件(4)的最大内径。
12.根据权利要求11所述的螺纹连接件，其中，在所述锁定区域(21)的轴向一半长度处确定有中间锁定位置(M)，使得从所述中间锁定位置(M)到所述锁定区域(21)的纵向侧(24，25)的长度Lnl是下述这样的：
Lnl≥(TD平均-BCCSD-2x TH节距)÷锥度，
其中，TH节距是在所述锁定区域(21)中从节距线到根部(15)或顶部(13)的径向距离，
BCCSD是母构件临界横截面直径，
锥度是螺纹区域的锥度。
13.根据权利要求1至10中的任一项所述的螺纹连接件，其中，所述阳型螺纹区域(9)的最大根部宽度值WRp最大设定为在所述阳型螺纹区域(9)的最小根部宽度值WRp最小的两倍以下，和/或所述阴型螺纹区域(10)的最大阴型根部宽度值WRb最大设定为在所述阴型螺纹区域(10)的最小根部宽度值WRb最小的两倍以下，
WRb最大≤2*WRb最小
和/或
WRp最大≤2*WRp最小。
14.根据权利要求1至10中的任一项所述的螺纹连接件，其中，最靠近所述第二管本体(5)的阴型螺纹的根部(15)与最靠近所述第一管本体(3)的阳型螺纹(18)的根部(15)具有相同的根部宽度。
15.根据权利要求1至10中的任一项所述的螺纹连接件，其中，所述第二阳型螺纹部分(17)和/或所述第二阴型螺纹部分(20)的相应的螺纹(11)具有不完整的螺纹高度和/或消失的螺纹齿。
16.根据权利要求1至10中任一项所述的螺纹连接件，其中，所述阴型螺纹区域(10)从所述阴型终端表面(8)开始，并且所述阳型螺纹区域(9)从所述阳型终端表面(7)开始。
17.根据权利要求1至10中的任一项所述的螺纹连接件，其中，所述阳型螺纹区域(9)的螺纹(11)和所述阴型螺纹区域(10)的螺纹具有燕尾形轮廓，并且α和β分别是相对于所述螺纹连接件的所述纵向轴线(X)的垂线的负载侧面角度和插入侧面角度，其中，α和β均小于5°。
18.根据权利要求1至10中的任一项所述的螺纹连接件，其中，所述阳型螺纹(11)的顶部(13)和所述阴型螺纹(11)的顶部(13)均与所述锁定区域(21)中的对应的根部(15)进行过盈配合，使得所述根部/顶部过盈配合处的直径过盈量介于所述管本体(3，5)的标称外径的0.0020倍与0.0030倍之间。
19.根据权利要求1至10中的任一项所述的螺纹连接件，其中，所述螺纹连接件没有任何远端抵接表面，所述阳型终端表面(7)轴向远离所述阴型构件(6)，并且相应地所述阴型终端表面(8)轴向远离所述阳型构件(4)。
20.根据权利要求1至10中的任一项所述的螺纹连接件，其中，所述阳型构件(4)和阴型构件(6)除了所述锁定区域(21)之外均没有任何额外的密封表面。
21.根据权利要求1至10中的任一项所述的螺纹连接件，其中，所述第一管状部件(1)和所述第二管状部件(2)是一体的，所述第一管状部件(1)和所述第二管状部件(2)各自包括阳型构件(4)和阴型构件(6)。
22.根据权利要求1至10中的任一项所述的螺纹连接件，其中，所述阳型螺纹区域(9)和所述阴型螺纹区域(10)由单头螺纹制成。
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