FR2944553A1 - Composant tubulaire pour le forage et l'exploitation des puits d'hydrocarbures et joint filete resultant - Google Patents

Abstract

L'invention a pour objet un composant tubulaire pour joint fileté, présentant en l'une de ses extrémités (1 ; 2) une zone filetée (3 ; 4) réalisée sur sa surface périphérique extérieure ou intérieure selon que l'extrémité filetée est du type mâle ou femelle, ladite extrémité (1 ; 2) s'achevant par une surface terminale (7 ; 8), ladite zone filetée (3 ; 4) comportant sur au moins une portion des filets (32 ; 42) comprenant, vus suivant une coupe longitudinale passant par l'axe du composant tubulaire, un sommet de filet (35), un fond de filet (36), un flanc porteur (30 ; 40), un flanc d'engagement (32 ; 42), la largeur des sommets de filet (35) diminuant en direction de la surface terminale (7 ; 8) tandis que la largeur des fonds de filet (36) augmente, caractérisé en ce le profil des flancs porteurs (30 ; 40) et/ou les flancs d'engagement (32 ; 42), vu suivant une coupe longitudinale passant par l'axe (10) du composant tubulaire, admet comme partie centrale une courbe continue (34) dotée d'un point d'inflexion I, ledit profil étant convexe en sommet de filet et concave en fond de filet. L'invention a aussi pour objet un joint fileté.

Description

COMPOSANT TUBULAIRE POUR LE FORAGE ET L'EXPLOITATION DES PUITS D'HYDROCARBURES ET JOINT FILETE RESULTANT [0001] La présente invention a pour objet un composant tubulaire utilisé pour le forage et l'exploitation des puits d'hydrocarbures, et plus précisément l'extrémité d'un tel composant, ladite extrémité étant de type mâle ou femelle et apte à être raccordée à une extrémité correspondante d'un autre composant utilisé également pour le forage et l'exploitation des puits d'hydrocarbures. L'invention a donc aussi pour objet un joint fileté, appelé également connexion, résultant du raccordement par vissage de deux composants tubulaires. IO [0002] On entend par composant utilisé pour le forage et l'exploitation des puits d'hydrocarbures , tout élément de forme sensiblement tubulaire destiné à être assemblé à un autre élément du même type ou non pour constituer in fine soit une garniture apte à forer un puits d'hydrocarbures, soit une colonne montante sous-marine pour la maintenance telle que les work over riser ou pour l'exploitation 1.5 telle que les risers, soit une colonne de cuvelage ou de production intervenant dans l'exploitation du puits. L'invention s'applique notamment aux composants utilisés dans une garniture de forage tels que par exemple les tiges de forage Drill Pipes , les tiges lourdes Heavy Weight Drill Pipes , les masses-tiges Drill Collars et les parties de connexion des tiges et des tiges lourdes dites les tool joint . 20 [0003] De manière connue, chaque composant utilisé dans une garniture de forage comporte généralement une extrémité dotée d'une zone filetée mâle et/ou une extrémité dotée d'une zone filetée femelle destinées chacune à être assemblée par vissage avec l'extrémité correspondante d'un autre composant, l'assemblage définissant un joint. La garniture ainsi constituée est mise en rotation lors du forage 25 à la surface du puits; de ce fait les composants doivent être vissés entre eux avec un couple important pour pouvoir transmettre un couple de rotation suffisant pour permettre le forage dans le puits sans qu'il y ait de dévissage ou bien de sur-vissage. [0004] Sur des produits classiques, le couple de vissage est généralement atteint 30 grâce à la coopération en serrage de surfaces de butée ménagées sur chacun des composants destinés à être vissés. Toutefois, compte tenu du fait que l'étendue des surfaces de butées est une fraction de l'épaisseur des tubes, on atteint rapidement le seuil critique de plastification des surfaces de butées, lorsqu'un couple de serrage trop élevé est appliqué. [0005] De ce fait, des développements ont été réalisés sur les filetages, afin de pouvoir décharger les surfaces de butée d'au moins une partie voire de la totalité des efforts qu'elles n'étaient pas en mesure d'encaisser. L'objectif a été atteint en utilisant des filetages autobloquants tels que décrits dans l'art antérieur US Re 30 647 et US Re 34 467. Dans ce type de filetages dits autobloquants, soit Self Locking Threads en anglais, les flancs des filets (appelés aussi dents) de l'extrémité mâle et les filets (appelés aussi dents) de l'extrémité femelle sont à pas constant mais les largeurs de filets sont variables. [0006] Plus précisément, les largeurs des sommets de filets (ou dents) sont progressivement croissantes pour les filets de l'extrémité mâle, respectivement femelle, lorsqu'on s'éloigne de l'extrémité mâle, respectivement femelle. Ainsi, au cours du vissage les filets (ou dents) mâles et femelles finissent par se bloquer les uns dans les autres dans une position correspondant au point de blocage. [0007] Plus précisément encore, le blocage s'effectue pour les filetages autobloquants lorsque les flancs des filets (ou dents) mâles se bloquent contre les flancs des filets (ou dents) femelles correspondants. Lorsque la position de blocage est atteinte, les zones filetées mâle et femelle vissées l'une dans l'autre admettent un plan de symétrie selon lequel la largeur au milieu de la hauteur commune des dents mâle et femelle située à l'extrémité de la zone filetée mâle correspond à la largeur au milieu de la hauteur commune des dents mâle et femelle située à l'extrémité de la zone filetée femelle. [0008] De ce fait, le couple de vissage est encaissé par l'ensemble des surfaces de contacts entre les flancs, soit une surface totale très nettement supérieure à celle constituée par les surfaces de butée de l'art antérieur. [0009] Afin de renforcer la solidarisation des filets mâles avec les filets femelles, les filets (ou dents) mâles et femelles admettent un profil en queue d'aronde de manière à ce qu'ils soient solidement emboîtés l'un dans l'autre après vissage. Cette configuration en queue d'aronde permet de s'affranchir des risques dits de 0( jump out , qui correspondent à une désolidarisation des filets mâles et femelles lorsque la connexion est soumise à d'importants efforts de flexion ou de traction. Plus précisément, la géométrie des filets en queue d'aronde augmente la rigidité radiale de leur assemblage par rapport à des filets trapézoïdaux tels que définis par l'API5B, dont la largeur axiale va en diminuant de la base au sommet des filets, et par rapport aux filets triangulaires tels que définis par l'AP17. [0010] Toutefois la configuration en queue d'aronde présente plusieurs inconvénients. Tout d'abord, le fait que les flancs des filets fassent un angle négatif avec l'axe qui passe par les creux des filets (c'est-à-dire un angle inverse à celui que l'on utilise dans le cas d'une configuration à filets trapézoïdaux), augmente les risques d'accrochage entre les filets mâle et femelle lorsqu'on visse ou dévisse la connexion. [0011] Ensuite, le fait que la largeur des sommets des filets soit supérieure à la largeur des bases des filets implique une certaine sensibilité en termes de résistance à la fatigue. Ainsi, on constate que lorsque le joint travaille en flexion alternée, les flancs des filets (ou dents) de l'extrémité de la zone filetée mâle sont soumis à un niveau de contraintes de cisaillement élevé, lesquelles peuvent provoquer l'arrachement des dents mâles. De même, lorsque le joint travaille en flexion alternée, les flancs des filets (ou dents) de l'extrémité de la zone filetée femelle sont également soumis à un niveau de contraintes de cisaillement élevé, lesquelles peuvent provoquer l'arrachement des dents femelles. Cette sensibilité en fatigue s'accroît d'autant plus que les rayons de raccordement des flancs d'engagement et des flancs porteurs, aux sommets et aux fonds de filets sont faibles. En effet, ces faibles rayons de raccordement deviennent des facteurs de concentration de contraintes. [0012] Afin de pallier ce problème, le document US6254146 propose une configuration des flancs en trois facettes. Ainsi, deux facettes formant respectivement un angle dit positif avec le sommet et le fond de filet délimitent une facette médiane qui elle s'étend suivant une direction formant un angle dit négatif avec le sommet et le fond du filet. De ce fait, les filets conservent un profil globalement en queue d'aronde et les flancs sont raccordés au sommet et au fond de filet suivant des rayons nettement moins faibles. Toutefois, cette configuration présente des inconvénients majeurs au niveau des angles obtus que forme la facette médiane avec ses voisines. Plus précisément, les faibles rayons raccordant la facette médiane aux facettes voisines sont aussi le siège de concentration de contrainte et de risque de grippage lors des opérations de vissage et de dévissage. [0013] Plus précisément, l'invention a pour objet un composant tubulaire pour joint fileté, présentant en l'une de ses extrémités une zone filetée réalisée sur sa surface périphérique extérieure ou intérieure selon que l'extrémité filetée est du type mâle ou femelle, ladite extrémité s'achevant par une surface terminale, ladite zone filetée comportant sur au moins une portion des filets comprenant, vus suivant une coupe longitudinale passant par l'axe du composant tubulaire, un sommet de filet, un fond de filet, un flanc porteur, un flanc d'engagement, la largeur des sommets de filet diminuant en direction de la surface terminale tandis que la largeur des fonds de filet augmente, caractérisé en ce que le profil des flancs porteurs et/ou les flancs d'engagement, vu suivant une coupe longitudinale passant par l'axe du composant tubulaire, admet comme partie centrale une courbe continue et dotée d'un point d'inflexion I, ledit profil étant convexe en sommet de filet et concave en fond de filet. [0014] Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou de substitution, sont énoncées ci-après. [0015] Le profil desdits flancs est une courbe continue formée par deux arcs de 20 cercles tangents entre eux. [0016] Le profil desdits flancs comprend en l'une de ces parties distales un segment raccordé au sommet, respectivement au fond, de filet au moyen d'un rayon de courbure. [0017] Le segment forme un angle avec l'axe passant par le sommet, 25 respectivement le fond de filet, compris entre 30 et 60 degrés. [0018] L'angle formé par le segment avec l'axe passant par le sommet, respectivement le fond de filet, est sensiblement égal à 45 degrés. [0019] Le rayon de courbure raccordant le profil au sommet, respectivement au fond de filet, est compris entre 0.5 et 2.5 mm. c/ [0020] Le rayon de courbure raccordant le profil au sommet, respectivement au fond de filet, est sensiblement égal à 1 mm. [0021] La zone filetée admet une généràtrice de conicité formant un angle avec l'axe du composant tubulaire compris dans une plage de valeur allant de 1 degré à 5 degrés, de sorte que la hauteur radiale du flanc d'engagement d'un filet donné est supérieure à la hauteur radiale du flanc porteur dudit filet. [0022] . La hauteur radiale des segments est comprise entre 50 et 100 % de la différence entre la hauteur du flanc d'engagement et la hauteur des flancs porteurs. [0023] la hauteur radiale des segments est égale à la différence entre la hauteur du flanc d'engagement et la hauteur des flancs porteurs. [0024] Les sommets et les fonds de filet sont parallèles à l'axe du composant tubulaire. [0025] L'invention a également pour objet un joint fileté comprenant un premier et un second composant tubulaire, chacun étant doté d'une extrémité respectivement 1.5 mâle et femelle, l'extrémité mâle comportant sur sa surface périphérique extérieure au moins une zone filetée et s'achevant par une surface terminale orientée radialement par rapport à l'axe du joint, l'extrémité femelle comportant sur sa surface périphérique intérieure au moins une zone filetée et s'achevant par une surface terminale orientée radialement par rapport à l'axe du joint, la zone filetée 20 mâle présentant au moins une portion apte à coopérer en serrage autobloquant avec une portion correspondante de la zone filetée femelle, les premier et second composants tubulaires étant conformes à l'invention. [0026] Selon certaines caractéristiques, un jeu h est ménagé entre le sommet des dents de la zone filetée mâle et le fond des creux de la zone filetée femelle. 25 [0027] Selon d'autres caractéristiques, les extrémités mâle et femelle comportent chacune respectivement une surface d'étanchéité aptes à coopérer entre elles en contact serrant lorsque les portions des zones filetées coopèrent suivant un vissage autobloquant. [0028] Selon d'autres caractéristiques, le joint fileté est un joint fileté de composant de forage. [0029] Les caractéristiques et avantages de l'invention sont exposés plus en détail dans la description ci-après, avec référence aux dessins annexés. [0030] La figure 1 est une vue schématique d'un joint résultant de l'assemblage de deux composants tubulaires mettant en oeuvre le vissage de zones filetées autobloquantes, le joint étant conforme à l'invention. [0031] La figure 2 est une vue schématique détaillée de la coopération en vissage autobloquant du joint de la figure 1. [0032] La figure 3 est une vue détaillée d'un filet de l'extrémité mâle d'un composant tubulaire de joint conforme à l'invention. [0033] La figure 4 est une vue détaillée d'un filet de l'extrémité mâle d'un composant tubulaire de joint selon un premier mode de réalisation particulier. [0034] La figure 5 est une vue détaillée d'un filet de l'extrémité mâle d'un composant tubulaire de joint selon un second mode de réalisation particulier. [0035] Le joint fileté représenté sur la figure 1, comprend de manière connue un premier composant tubulaire d'axe de révolution 10 et doté d'une extrémité mâle 1 et un second composant tubulaire d'axe de révolution 10 et doté d'une extrémité femelle 2. Les deux extrémités 1 et 2 s'achèvent chacune par une surface terminale 7, 8 orientée radialement par rapport à l'axe 10 du joint fileté qui n'est pas en butée, et sont respectivement dotées de zones filetées 3 et 4 qui coopèrent entre elles pour l'assemblage mutuel par vissage des deux composants. Les zones filetées 3 et 4 sont du type connu et dites autobloquantes (appelées aussi à variation progressive de la largeur axiale des filets et/ou des intervalles entre filets), de telle sorte qu'un serrage axial progressif s'opère au cours du vissage, jusqu'à une position finale de blocage. [0036] De manière connue et tel que représenté sur la figure 2, on entend par zones filetées autobloquantes, les zones filetées comportant les caractéristiques détaillées ci-après. Les flancs des filets (ou dents) mâles 32, tout comme les flancs a des filets (ou dents) femelles 42, admettent un pas constant alors que la largeur des filets décroît dans la direction des surfaces terminales respectives 7, 8, de sorte qu'au cours du vissage les filets (ou dents) mâles 32 et femelles 42 finissent par se bloquer les uns dans les autres dans une position déterminée. [0037] Plus précisément, le pas LFPb entre les flancs porteurs 40 de la zone filetée femelle 4 est constant tout comme le pas SFPb entre les flancs d'engagement 41 de la zone filetée femelle, avec comme particularité que le pas entre les flancs porteurs 40 est supérieur au pas entre les flancs d'engagement 41. [0038] De même, le pas SFPp entre les flancs d'engagement mâles 31 est 1.0 constant tout comme le pas LFPp entre les flancs porteurs mâles 30. De plus, les pas respectifs SFPp et SFPb entre les flancs d'engagement mâle 31 et femelle 41 sont égaux entre eux et inférieurs aux pas respectifs LFPp et LFPb entre les flancs porteurs mâle 30 et femelle 40, eux-mêmes également égaux entre eux. [0039] Tel que représenté sur la figure 2 et tel que connu de l'art antérieur, les 15 filets (ou dents) mâles et femelles admettent un profil, vu suivant une coupe longitudinale passant par l'axe du joint fileté, globalement d'allure en queue d'aronde de manière à ce qu'ils soient solidement emboîtés l'un dans l'autre après vissage. Cette garantie supplémentaire permet de s'affranchir des risques dits de jump out , qui correspondent à une désolidarisation des filets mâles et femelles 20 lorsque la connexion est soumise à d'importants efforts de flexion ou de traction. Plus précisément, la géométrie des filets en queue d'aronde augmente la rigidité radiale de leur assemblage par rapport à des filets appelés communément "trapézoïdaux", dont la largeur axiale va en diminuant de la base au sommet des filets. 25 [0040] La figure 3 représente une vue suivant une coupe longitudinale passant par l'axe 10 d'un composant tubulaire, d'un filet 32 conforme à un mode de réalisation de l'invention. Ce filet appartient à l'extrémité mâle 1 dudit composant tubulaire. Selon l'invention, le profil des flancs porteurs 30 etlou des flancs d'engagement 31 admet comme partie centrale une courbe continue 34 dotée d'un 30 point d'inflexion 1, ledit profil étant raccordé au sommet 35 et au fond 36 de filet au moyen d'un rayon de courbure. Notons qu'il faut entendre par partie centrale du profil, la majeure partie du profil à l'exclusion des extrémités du profil. Notons également que la partie centrale du profil est dite courbe en ce sens qu'elle n'est pas rectiligne. La partie centrale du profil dite courbe s'entend donc par opposition à une partie centrale dite droite . Cette courbe est continue en ce sens qu'elle ne comporte pas de point singulier, de sorte que la tangente est toujours définie. Ceci se traduit par le fait qu'il n'y a pas de point anguleux, qui serait alors le siège de concentration de contraintes. Le profil des flancs est également raccordé au sommet 35 et au fond 36 de filet au moyen d'un rayon de courbure. [0041] Plus précisément, le rayon de courbure est raccordé tangentiellement au sommet 35 et au fond 36 de filet, tout comme au profil des flancs. De plus la courbe 34 possède un point d'inflexion I. Ceci a pour effet que le raccordement du profil au sommet et au fond de filet s'effectue sans point anguleux, du type point de rebroussement ou autre. De plus, le profil présente au sommet du filet une forme convexe et en fond de filet une forme concave, tel que la résistance aux contraintes lors du vissage du joint et en fonctionnement se trouve améliorée. Rappelons alors que dans un joint fileté autobloquant, le contact entre les filets est très élevé puisqu'il assure le blocage des deux composants tubulaires, et qu'il s'effectue avant tout sur les flancs. De ce fait, il est important que les flancs ne présentent pas de faiblesse géométrique comme les faibles rayons de raccordement. Notons également que les tolérances d'usinage sont plus faciles à respecter sur des grands rayons de courbure que sur de petits rayons de courbure. [0042] Notons que le profil des flancs tel que prescrit par l'invention peut être appliqué soit aux flancs porteurs d'un composant tubulaire, soit aux flancs d'engagement dudit composant tubulaire, soit aux deux. Toutefois, il est particulièrement avantageux de l'appliquer au moins aux flancs d'engagement, car ce sont les flancs les plus sollicités lors de l'opération de vissage. En d'autres termes, ce sont eux qui présentent le plus de risque de grippage. Cependant, le profil des flancs appliqué aux flancs porteurs permet un désengagement de l'extrémité mâle et de l'extrémité femelle plus facile. [0043] Précisons également que la courbe continue peut être basée sur des équations du type polynôme, ellipse, parabole, sinusoïdale. [0044] Par exemple, selon un mode de réalisation particulier décrit en figure 5, le profil desdits flancs est une courbe continue formée par deux arcs de cercles tangents entre eux et de rayon respectif R1 et R2. [0045] Selon un autre mode de réalisation décrit en figure 4, le profil desdits flancs admet comme partie centrale une courbe continue comportant en chacune de ses extrémités un segment 33 raccordé tangentiellement au sommet 35, respectivement au fond 36, de filet au moyen d'un rayon de courbure r. Les deux segments 33 constituent alors chacun une portion rectiligne sur la courbe 34. Ses portions rectilignes présentent l'avantage d'offrir des surfaces faisant office de rampe lors du vissage des deux composants tubulaires. [0046] De manière avantageuse, les segments 33 forment un angle a avec l'axe passant par le sommet 35, respectivement le fond 36 de filet, compris entre 30 et 60 degrés, et préférentiellement sensiblement égal à 45 degrés. [0047] De manière également avantageuse, le rayon r est compris entre 0.5 et 15 2.5 mm et préférentiellement sensiblement égal à 1 mm. [0048] Avantageusement et tel que représenté sur la figure 2, les filetages 3 et 4 des composants tubulaires sont orientés suivant une génératrice de conicité 20 de manière à faciliter la progression du vissage. Généralement cette génératrice de conicité forme un angle avec l'axe 10 compris dans une plage de valeur allant de 1 20 degré à 5 degrés. La génératrice de conicité est dans le cas présent définie comme passant par le milieu des flancs porteurs. De ce fait, la hauteur radiale hsF du flanc d'engagement d'un filet donné est supérieure à la hauteur radiale hLF du flanc porteur dudit filet. [0049] Selon un mode avantageux mettant en oeuvre des filetages coniques et tel 25 que représenté sur la figure 3, la hauteur radiale htr des segments 33 est comprise entre 50 et 100 % de la différence entre la hauteur radiale hsF du flanc d'engagement et la hauteur radiale hLF du flanc porteur. Le minimum requis pour la hauteur du flanc d'engagement permet d'avoir une surface d'appui plane au niveau des segments 33 suffisante pour stabiliser le contact entre l'élément mâle et de 30 l'élément femelle lors du vissage, et de mieux répartir les contraintes. Le maximum requis correspond à un profil de flanc acceptable, c'est-à-dire sans courbure trop importante. [0050] Selon un mode préférentiel mettant en oeuvre des filetages coniques et tel que représenté sur la figure 3, la hauteur radiale htr des segments 33 est égale à la différence entre la hauteur radiale hsF du flanc d'engagement et la hauteur radiale hLF des flancs porteurs. [0051] Avantageusement et tel que représenté sur la figure 2, les sommets des dents et le fond des creux des zones filetées mâle et femelle sont parallèles à l'axe 10 du joint fileté. Ceci facilite en effet l'usinage. 1.0 [0052] Comme détaillé précédemment, le contact s'effectue principalement entre les flancs porteurs mâles 30 et femelles 40, tout comme les flancs d'engagement mâles 31 et femelles 41. En revanche on peut ménager un jeu h entre les sommets de filets mâles et les fonds de filets femelles, tout comme on peut ménager un jeu h entre les fonds de filets mâles et les sommets de filets femelles, de manière à 15 faciliter la progression lors du vissage et éviter tout risque de grippage. [0053] Avantageusement et tel que représenté sur la figure 1, l'étanchéité aux fluides, aussi bien vis-à-vis de l'intérieur du joint tubulaire que du milieu extérieur, est assurée par deux zones de d'étanchéité 5, 6 situées au voisinage de la surface terminale 7 de l'élément mâle. 20 [0054] En effet, il est connu que de la boue sous pression circule à l'intérieur de la garniture de forage jusqu'au fond du puits de manière à garantir le bon fonctionnement du trépan et de manière à faire remonter à la surface les débris. Dans certaines conditions de forage ou d'utilisation de connexions, du gaz peut se retrouver sous pression. L'étanchéité jusqu'ici garantie par des surfaces de butées 25 n'est alors plus assurée. Aussi, il est nécessaire de garantir un niveau d'étanchéité renforcée et correspondant à des pressions élevées, au niveau de la connexion entre deux composants. Pour ce faire, il est connu, sur d'autres types de connexions telles que les connexions VAM TOP décrite dans le catalogue n°940 de la demanderesse, de ménager sur l'extrémité mâle de la connexion, au-delà de 30 la zone filetée, une surface d'étanchéité destinée à coopérer en serrage radial avec une surface d'étanchéité ménagée sur l'extrémité femelle de la connexion.

I1 [0055] La zone d'étanchéité 5 peut présenter une surface bombée tournée radialement vers l'extérieur, dont le diamètre va en décroissant vers la surface terminale 7. Le rayon de cette surface bombée est préférentiellement compris entre 30 et 100 mm. Un rayon trop grand (> 150 mm) de la surface bombée induit des inconvénients identiques à ceux du contact cône sur cône. Un rayon trop faible (< 30 mm) de cette surface bombée induit une largeur de contact insuffisante. [0056] En regard de cette surface bombée, l'extrémité femelle 2 présente une surface tronconique tournée radialement vers l'intérieur et dont le diamètre va également en décroissant en direction de la surface terminale 7 de l'élément mâle.

La tangente du demi-angle au sommet de la surface tronconique est comprise entre 0,025 et 0,075, soit une conicité comprise entre 5 et 15 %. Une conicité trop faible (< 5 %) pour la surface tronconique induit un risque de grippage au vissage et une conicité trop élevée (> 15 %) nécessite des tolérances d'usinage très serrées. [0057] Les inventeurs ont trouvé qu'une telle zone de contact entre une surface tronconique et une surface bombée permet d'obtenir une largeur axiale effective de contact élevée et une répartition sensiblement semi-elliptique des pressions de contact le long de la zone effective de contact contrairement aux zones de contact entre deux surfaces coniques qui présentent deux zones effectives étroites de contact aux extrémités de la zone de contact. [0058] Notons que les zones d'étanchéité 5 et 6 de l'extrémité mâle et femelle peuvent être disposées au voisinage de la surface terminale 8 de l'extrémité femelle. [0059] Une géométrie de zone de contact selon l'invention permet de conserver une bonne largeur effective de contact malgré les variations de positionnement axial des éléments assemblés dues aux tolérances d'usinage, la zone effective de contact pivotant le long du bombé de la surface bombée en conservant un profil parabolique de pression locale de contact. [0060] L'invention présente donc comme avantage principal en fonctionnement, c'est-à-dire quand les joints filetés travaillent en flexion, des profils de flancs qui se 30 raccordent au sommet de filet et au fond de filet adjacent par des arrondis de sorte que ces arrondis réduisent le facteur de concentration de contrainte au pied des flancs et améliorent ainsi la tenue en fatigue du joint. [0061] L'invention présente aussi comme avantage des profils de flancs exempts de points anguleux, ce qui réduit aussi le facteur de concentration de contrainte dans ces zones où s'exercent des contraintes de Hertz très élevées. Ce type de profil offre également des avantages lors du vissage des composants entre en ce sens qu'il limite les risques de grippage.

Claims (6)

1. REVENDICATIONS1 Composant tubulaire pour joint fileté, présentant en l'une de ses extrémités (1 ;
2. 2) une zone filetée (3 ; 4) réalisée sur sa surface périphérique extérieure ou intérieure selon que l'extrémité filetée est du type mâle ou femelle, ladite extrémité (1 ; 2) s'achevant par une surface terminale (7 ; 8), ladite zone filetée (3 ; 4) comportant sur au moins une portion des filets (32 ; 42) comprenant, vus suivant une coupe longitudinale passant par l'axe du composant tubulaire, un sommet de filet (35, 45), un fond de filet (36, 46), un flanc porteur (30 ; 40), un flanc d'engagement (32 ; 42), la largeur des sommets de filet (35, 45) diminuant en direction de la surface terminale (7 ; 8) tandis que la largeur des fonds de filet (36, 46) augmente, caractérisé en ce que le profil des flancs porteurs (30 ; 40) et/ou les flancs d'engagement (31 ; 41), vu suivant une coupe longitudinale passant par l'axe (10) du composant tubulaire, admet comme partie centrale une courbe continue (34) dotée d'un point d'inflexion 1, ledit profil étant convexe au voisinage du sommet de filet et concave au voisinage du fond de filet. 2 Composant tubulaire pour joint fileté selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil desdits flancs est une courbe continue formée par deux arcs de cercles tangents entre eux.
3. 3 Composant tubulaire pour joint fileté selon la revendication 1, caractérisé en ce que le profil desdits flancs comporte en l'une de ses parties distales un segment (33) raccordé au sommet (35, 45), respectivement au fond (36, 46) de filet au moyen d'un rayon de courbure (r).
4. 4 Composant tubulaire pour joint fileté selon la revendication 3, caractérisé en ce que le segment (33) forme un angle (a) avec l'axe passant par le sommet (35), respectivement le fond (36) de filet, compris entre 30 et 60 degrés.
5. 5 Composant tubulaire pour joint fileté selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'angle (a) est sensiblement égal à 45 degrés.
6. 6 Composant tubulaire pour joint fileté selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le rayon (r) de courbure raccordant le profil au sommet (35, 45), respectivement au fond (36, 46) de filet est compris entre 0.5 et 2.5 mm.7 Composant tubulaire pour joint fileté selon la revendication 6, caractérisé en ce que le rayon de courbure (r) est sensiblement égal à 1 mm. 8 Composant tubulaire pour joint fileté selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la zone filetée (3 ; 4) admet une génératrice de conicité (20) formant un angle (R) avec l'axe (10) du composant tubulaire, de sorte que la hauteur radiale (hsF) du flanc d'engagement d'un filet donné (32 ; 42) est supérieure à la hauteur radiale (hLF) du flanc porteur dudit filet. 9 Composant tubulaire pour joint fileté selon la revendication 8, caractérisé en ce que la hauteur radiale (hfr) des segments (33) est comprise entre 50 et 100 0/0 de la différence entre la hauteur radiale (hsF) du flanc d'engagement et la hauteur radiale (hLF) des flancs porteurs. 10 Composant tubulaire pour joint fileté selon l'une quelconque des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que la hauteur radiale (hfr) des segments (33) est égale à la différence entre la hauteur radiale (hsF) du flanc d'engagement et la hauteur radiale (hLF) des flancs porteurs. 11 Composant tubulaire pour joint fileté selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les sommets et les fonds de filet sont parallèles à l'axe (10) du composant tubulaire. 12 Joint fileté comprenant un premier et un second composant tubulaire, chacun étant doté d'une extrémité respectivement mâle (1) et femelle (2), l'extrémité mâle (1) comportant sur sa surface périphérique extérieure au moins une zone filetée (3) et s'achevant par une surface terminale (7), l'extrémité femelle (2) comportant sur sa surface périphérique intérieure au moins une zone filetée (4) et s'achevant par une surface terminale (8), la zone filetée mâle (3) présentant au moins une portion apte à coopérer en serrage autobloquant avec une portion correspondante de la zone filetée femelle (4), caractérisé en ce que les premier et un second composants tubulaires sont conformes à l'une quelconque des revendications précédentes. 13 Joint fileté selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'un jeu (h) est ménagé entre le sommet des dents de la zone filetée mâle (3) et le fond des creux de la zone filetée femelle (4).14 Joint fileté selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que les extrémités mâle (1) et femelle (2) comportent chacune respectivement une surface d'étanchéité (5 ; 6) aptes à coopérer entre elles en contact serrant lorsque les portions des zones filetées (3, 4) coopèrent suivant un vissage autobloquant. 15 Joint fileté selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisé en ce que le joint fileté est un joint fileté de composant de forage. 0( 11 CABINCdET NETTER