[发明专利]形成可加工表面的方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及隔水管(riser)组件。更具体而言，本发明涉及管状构件的管柱及其制造方法，其中在端部中已形成凹槽之后将基质沉积在构件的端部上，将端部开螺纹，并且将构件螺纹连接在一起。

背景技术

离岸钻井操作通常通过在海底处的水下井口组件和钻井船之间延伸的钻井隔水管执行。钻井隔水管通常由多个单独的管状件构成，这些管状件端对端附连到彼此以形成管柱。管状件的端部常常带螺纹，以便相邻的管状件能通过接合其相应的带螺纹端部而附连，其中较小直径的阳螺纹端(pin end)通过螺纹插入较大直径的内螺纹端(box end)。通常，内螺纹端的直径通过单独的镦锻工艺增加，以提供用于在其上加工螺纹的材料。

发明内容

本文中提供了隔水管柱的示例和形成隔水管柱的方法的示例。在本文所述的一个示例中的为具有第一管状件的隔水管柱，第一管状件带有内螺纹端和在邻近内螺纹端的外表面上的凹槽。金属包层(cladding)在凹槽上，并且螺纹在内螺纹端的内表面上。还包括第二管状件，该第二管状件带有插入内螺纹端的阳螺纹端、带有在邻近阳螺纹端的外表面上的凹槽以及在凹槽上的包层。阳螺纹端的外表面上的螺纹与内螺纹端的内表面上的螺纹接合。第一管状件上的凹槽可以可选地各自具有随距内螺纹端的终端的距离减小的高度和随距内螺纹端的终端的距离增加的宽度。第二管状件上的凹槽可各自具有随距阳螺纹端的终端的距离减小的高度和随距阳螺纹端的终端的距离增加的宽度。在一个示例中，第一管状件上的凹槽成形为类似梯形，该梯形带有远离内螺纹端的外表面的底端、在内螺纹端的外表面处具有大于底端的长度的开口、以及从开口延伸至底端的会聚侧边。可选地，第二管状件上的凹槽成形为类似梯形，该梯形带有远离阳螺纹端的外表面的底端、在阳螺纹端的外表面处具有大于底端的长度的开口、以及从开口延伸至底端的会聚侧边。第一管状件上的相邻凹槽可由随距内螺纹端的终端的距离增加的间距隔开。在一个备选方案中，第一管状件上的相邻凹槽由随距内螺纹端的终端的距离而减小的间距隔开。

本文中还描述了一种形成隔水管柱的方法，该方法包括在管状件的端部部分上形成凹槽以及将一层金属包层沉积到管状件的端部部分上和凹槽上。在管状件的端部的内表面上提供螺纹以形成内螺纹端，以及在管状件的端部的外表面上提供螺纹以形成阳螺纹端。将阳螺纹端上的螺纹与内螺纹端上的螺纹接合以限定连接。在一个示例中，对额外的管状件重复形成凹槽、螺纹和将螺纹接合的步骤。在一个示例中，形成凹槽的步骤涉及形成靠近管状件的端部的螺旋凹槽，该凹槽具有三角形横截面。可选地，通过形成靠近管状件的端部的螺旋凹槽而形成凹槽，该凹槽具有齿形横截面。形成凹槽可备选地涉及形成一系列梯形凹槽，所述一系列梯形凹槽具有随距管状件的终端的距离而连续减小的深度。将一层金属包层沉积在管状件的端部部分上和凹槽上的步骤可使用取自管状件中的一个的切屑。

根据一个实施例，一种隔水管柱，包括：第一管状件，其具有内螺纹端、在邻近内螺纹端的外表面上的凹槽、在凹槽上的金属包层、以及在内螺纹端的内表面上的螺纹；以及第二管状件，其具有插入内螺纹端的阳螺纹端、在邻近阳螺纹端的外表面上的凹槽、在凹槽上的金属包层、以及与在内螺纹端的内表面上的螺纹接合的在阳螺纹端的外表面上的螺纹。

根据一个实施例，在第一管状件上的凹槽各自具有随距内螺纹端的终端的距离而减小的高度和随距内螺纹端的终端的距离而增加的宽度。

根据一个实施例，在第二管状件上的凹槽各自具有随距阳螺纹端的终端的距离而减小的高度和随距阳螺纹端的终端的距离而增加的宽度。

根据一个实施例，在第一管状件上的凹槽包括梯形，梯形带有远离内螺纹端的外表面的底端、在内螺纹端的外表面处具有大于底端的长度的开口、以及从开口延伸至底端的会聚侧边。

根据一个实施例，第二管状件上的凹槽包括梯形，梯形带有远离阳螺纹端的外表面的底端、在阳螺纹端的外表面处具有大于底端的长度的开口、以及从开口延伸至底端的会聚侧边。

根据一个实施例，在第一管状件上的相邻凹槽由随距内螺纹端的终端的距离而增加的间距隔开。

根据一个实施例，第一管状件上的相邻凹槽由随距内螺纹端的终端的距离而减小的间距隔开。

根据一个实施例，一种形成隔水管柱的方法，包括：a. 在管状件的端部部分上形成凹槽；b. 将一层金属包层沉积在管状件的端部部分上和凹槽上；c. 在管状件的端部的内表面上提供螺纹以形成内螺纹端；d. 在管状件的端部的外表面上提供螺纹以形成阳螺纹端；以及e. 将在阳螺纹端上的螺纹与在内螺纹端上的螺纹接合以限定连接。