CH281659A - Dispositif de jonction du type comprenant un élément mâle et un élément femelle. - Google Patents

Description

  Dispositif de jonction du type comprenant un élément mâle et un élément femelle.    lia présente invention a pour objet un  dispositif de jonction du type comprenant un  élément mâle et un. élément     femelle,    qui peut  être applicable notamment lorsque les élé  ments de ce dispositif sont soumis à de grands  efforts de flexion et d'impact, tels que ceux  qui se manifestent dans les raccords d'outils  et     dans    les colliers des perforatrices utilisées  par exemple dans les installations servant au  forage des puits d'extraction de pétrole ou  autres liquides par la méthode dite rotative.  



  Le dispositif de jonction selon l'invention  est caractérisé en ce que l'élément mâle pré  sente un épaulement et une partie conique  filetée faisant saillie à partir de cet épaule  ment; il est caractérisé en outre en ce que  l'élément femelle présente un taraudage com  plémentaire et est destiné à être vissé sur cette  partie conique filetée, les flancs adjacents des  filets convergeant selon un angle compris  entre 85 et 95 .  



  Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution de l'objet de  l'invention.  



  La     fig.    1 est une vue en coupe pratiquée  à travers l'élément mâle d'un dispositif con  forme à l'invention.  



  La     fig.    2 est une vue fragmentaire, en  coupe partielle, montrant l'élément femelle  correspondant.  



  La<U>fi-.</U> 3 est une vue en élévation, avec  coupe partielle, montrant la réunion de l'élé-    ment mâle que représente la     fig.    1 et de l'élé  ment femelle que montre la     fig.    2.  



  La     fig.        4-    est une vue de détail, dessinée à ;  plus grande échelle, montrant le profil des  filets.  



  Dans la     fig.    1 est représenté un élément  mâle 1 présentant une partie conique 2 munie  d'un filet 3. Au-dessus du filet terminal 4  se trouve une zone lisse tournée 5 se termi  nant par un épaulement 6.  



  L'élément femelle 10, qui est représenté en       fig.    2, présente une cavité 11, pourvue d'un  taraudage 12 complémentaire au filet 3 de  l'élément mâle 1. Extérieurement au filet 13  situé le plus près de l'embouchure se trouve  un alésage 14 qui est voisin de la zone 5 de  l'élément mâle (voir la     fig.    3) et dont il est  parlé ci-après. A l'extrémité extérieure de  l'alésage 14, l'élément. 10 présente un épaule  ment 15 venant porter contre l'épaulement 6  de l'élément mâle 1.  



  Si l'invention est appliquée à un équipe  ment de forage tel que celui qui est repré  senté, chacun des éléments 1 et 10 présente un  alésage central 16 permettant au liquide de  passer par lui. Bien que l'invention soit pré  vue en vue de son utilisation dans des condi  tions particulières, il doit d'ailleurs être en  tendu qu'elle n'est pas limitée à cette applica  tion, mais qu'elle peut trouver son emploi  dans toutes les circonstances où les efforts des  types     susindiqués    doivent être supportés.      Dans la     fig.    3, les éléments 1 et 10 sont  représentés vissés l'un dans l'autre, les épaule  ments 6 et 15 portant l'un contre l'autre.

    Toute rotation relative plus accentuée a pour       conséquence    un effort de compression plus  élevé entre les épaulements. Il se produit en  même temps une déformation élastique de  l'élément mâle 1 et de l'élément femelle 10  dont les contours sont alors modifiés de la  manière indiquée par les lignes pointillées 17  et 18. Cette déformation élastique est d'ail  leurs représentée de faon exagérée pour       mieux    mettre en évidence cette particularité  qui constitue un facteur important du dispo  sitif décrit.

   Cette déformation élastique per  met, en effet, une rotation relative suffisante  des éléments lors de leur assemblage pour per  mettre la relaxation requise tout. en mainte  nant une application adéquate qui garantit  des conditions de fonctionnement ainsi qu'une  longévité satisfaisantes.  



  Dans la     fig.    4 est représentée, à plus  grande échelle, un     fragment    des     filets    qui  constituent une caractéristique importante de  l'invention. Le corps de l'élément fileté est  représenté en 20; son filet 21 présente des  flancs fuyants 22 et 23 qui se terminent vers  l'extérieur par une Prête plate figurée ,en 24.  Les expériences qui ont conduit à .l'invention  ont permis de :constater, en effet, qu'on ob  tient .des résultats nettement     meilleurs    lorsque  l'angle     compris    entre les flancs 22 et 23 du  filet 21 a une valeur allant de 85 à 95 .  



  On a constaté, en outre, qu'en laminant  ou     écrouissant    les naissances des filets, on  améliore la résistance à la torsion du dispo  sitif. L'effet visible de ce laminage ou de cet  écrouissage est mis -en évidence par la     fig.    4  dans laquelle le contour des naissances du  filet tel qu'il est façonné initialement est re  présenté par le pointillé 25. A la suite de       l'écrouissage,    le contour final de la naissance  du filet est représenté en 26.  



  Le laminage ou     d'écrouissage    des nais  sances des filets 21 surtout dans le voisinage  de l'embase de l'élément mâle 1 et .du fond de  la cavité 11 de l'élément femelle 10 augmente  la résistance à la fatigue de ces     éléments    et    s'ajoute aux     avanta@-es    résultant des formes  complémentaires spéciales de ces élément  telles qu'elles ont été décrites     ci-avant.    On  constate que cette opération :de laminage ou  d'écrouissage augmente du double environ la  résistance à la fatigue.  



  Pour améliorer encore les     résultats,    on  peut supprimer le phénomène d'érosion des  épaulements 6 et 15 et assurer une réparti  tion uniforme .des efforts par contact épaule  ment contre épaulement. En vue de ce résul  tat, l'un des épaulements (ou les deux épaule  ments) est durci à sa. surface, comme indiqué  en 27     (fig.    1) sur l'épaulement 6. Ceci faci  lite bien entendu le mouvement relatif de ces  surfaces tout en résistant au susdit phéno  mène d'érosion. La relaxation à l'intérieur du  dispositif pendant le service est. par là. même  insuffisante pour permettre un desserrage des  éléments au cours du travail.  



  Le mode d'utilisation du dispositif décrit.  ci-dessus ainsi que ses avantages découlent  de da suite de ce texte. On supposera qu'une  section de l'équipement de forage présentant  l'élément mâle 1 à sa partie inférieure doit.  être descendue dans l'élément femelle 10 d'une  section de l'équipement déjà en place dans le  puits en vue d'être relié à elle. Au moment où  l'élément mâle 1. pénètre dans l'embouchure  de d'élément femelle 10, il se produit entre  leurs filetages un engagement mutuel, la  poussée exercée par l'élément mâle étant ainsi       transmise    à l'élément femelle par les surfaces  d'engagement.

   La section droite relativement  grande des filetages engagés leur permet de  subir cette poussée sans dommage, de sorte  que l'engagement de vissage s'opère dans des       conditions    parfaites. En outre, lorsqu'on     jonc-          tionne    ainsi deux sections de l'équipement de  forage, on sait que la. section supérieure  oscille quand elle est suspendue dans le     che-          valement    ou  derrick . Le taraudage prévu  dans d'élément femelle et le filetage de l'élé  ment mâle sont, de même, étudiés de manière  à empêcher le grippage.  



  On fait ensuite tourner l'élément mâle 1  pour amener en prise les filetages     appareillés,     avec un faible effort jusqu'à ce que les épau-           lements    6 et 15 portent l'un contre l'autre.  On applique ensuite une torsion pour réaliser  un accouplement plus parfait, de sorte que  les éléments 1 et 10 sont déformés élastique  ment, comme représenté en 17 et 18, tandis  que les épaulements 6 et 15 glissent l'un sur  l'autre au fur et à mesure que les efforts de       compression    entre eux augmentent jusqu'à  l'ajustement final. On réalise     ainsi    un équipe  ment unitaire dans lequel toutes les parties  de la matière sont utilisées avec le maximum  d'efficacité.

   Les filetages conjugués coopèrent  pour assurer ces conditions et leurs filets sont  suffisamment profonds pour qu'il n'y ait pas  danger de dégagement par traction quand les  efforts ultérieurs qui se produisent en service  tendent à déformer davantage les éléments 1  et 10. L'écrouissage à froid des naissances des  filets 21 contribue à renforcer les régions où  ils ont tendance à manifester une certaine  faiblesse, et la résistance totale s'en trouve  donc accrue.

Claims (1)

1. REVENDICATION: Dispositif de jonction .du type comprenant un élément mâle et,un élément femelle, appli- cable notamment. à l'équipement .de forage des puits et caractérisé en ce que l'élément mâle présente un épaulement et une partie conique filetée faisant saillie à partir de cet épaule ment, et en ce que l'élément femelle présente un taraudage complémentaire et est destiné à être vissé sur cette partie conique filetée, les flancs adjacents des filets convergeant selon un angle compris entre 85 et 95 .

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Dispositif suivant la revendication et la sous-revendication 1, caractérisé en ce que les filets de l'élément mâle et de l'élément femelle sont écrouis à leurs naissances. 2. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'épaulement de l'élément mâle est durci à sa surface. 3. Dispositif suivant la revendication, ca ractérisé en ce que l'élément femelle présente un alésage et un épaulement à l'extrémité extérieure de cet alésage, venant porter contre l'épaulement de .l'élément mâle.