[发明专利]具有增加壁厚的全根部半径螺纹蝶型螺母

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2015年6月15日提交的美国申请第62/175,838号的优先权，在此结合其全部公开内容作为参考。

本申请还要求2016年1月22日提交的美国申请第62/286,079号的优先权，在此结合其全部公开内容作为参考。

技术领域

本发明大体涉及锤击由壬(hammer union)的蝶型螺母，并且具体地涉及具有增加的壁厚的全径螺纹蝶型螺母。

背景技术

通常被称为“锤击由壬”的螺纹管接头通常包括阳型接头，螺纹蝶型螺母和阴型接头。这些锤击由壬通常构成用于油气勘探和生产作业的系统的一部分。一个例子是水力压裂(或“压裂”)系统，其将流体泵送到井口(wellhead)以便在井孔延伸通过的地层中传播压裂(facture)，井口是井孔的表面终端。当在压裂系统中使用时，螺纹蝶型螺母可承受高应力，这可能导致裂纹在蝶型螺母的螺纹部分附近传播。这些裂纹往往会导致锤击由壬的失效。因此，需要解决一个或多个前述问题或其他问题的装置。

发明内容

在第一方面中，提供了一种锤击由壬，所述锤击由壬包括：螺纹阴型接头；阳型接头；螺纹蝶型螺母，所述螺纹蝶型螺母围绕所述螺纹阴型接头和所述阳型接头中的每一个同心地布置以将所述阴型接头联接到所述阳型接头；其中所述螺纹蝶型螺母包括：具有限定在第一和第二端表面之间的轴向长度的本体，本体具有在第一和第二端表面之间延伸的外表面；从所述第一端表面到所述第二端表面沿轴向延伸穿过所述本体的通道，其中所述通道限定所述本体的内表面；由所述本体的内表面形成的限定所述通道的一部分的第一内肩部；由内表面形成的内螺纹连接部，其从所述第一端表面延伸并朝向所述第一内肩部；和从本体的外表面径向延伸的多个沿周向隔开的凸耳；和其中所述本体具有在所述本体的所述内表面与所述本体的所述外表面之间限定的变化壁厚，且在所述第一内肩部处的变化壁厚大于在所述第一端表面处的变化壁厚；其中所述内螺纹连接部具有全根部半径；且其中所述多个凸耳中的第一凸耳沿着所述本体的轴向长度延伸。

在示例性实施方式中，在所述第一内肩处的变化壁厚大于在所述第一端表面处的变化壁厚；且在内肩部处的变化壁厚为大约0.75英寸，并且在所述第一端部表面处的变化壁厚为大约0.6英寸。

在另一示例性实施方式中，所述本体的外表面限定外圆周和外径；所述多个凸耳中的第一凸耳限定沿着与所述本体的所述外圆周相切的线测量的宽度；且所述本体的外径与所述第一凸耳的宽度的比率在大约2.5至大约5.5之间。

在仍另一示例性实施方式中，所述本体的外径约为七英寸；且所述第一凸耳的宽度大约为两英寸，使得所述本体的外径与所述第一凸耳的宽度之比为约3.5。

在一些实施方式中，在所述内肩部处的变化壁厚大于在所述第一端表面处的变化壁厚，使得本体的刚度增加；具有全根部半径的内螺纹连接部减小了施加在内螺纹连接部上的应力的量；且所述多个凸耳中的第一凸耳沿着所述本体的轴向长度延伸，增加了蝶形螺母的耐用性。

在一个示例性实施方式中，所述螺纹蝶型螺母还包括由所述本体的内表面形成的第二内肩部；且所述第二内肩部限定所述通道的另一部分，轴向地定位在所述内螺纹连接部与所述第一内肩部之间。

在另一个示例性实施方式中，所述蝶型螺母的内螺纹连接部被配置成与所述螺纹阴型接头的相应外螺纹连接部接合，以将所述螺纹阴型接头联接到所述阳型接头。

在第二方面，提供了一种用于锤击由壬的蝶型螺母，该蝶型螺母包括：具有在第一和第二端表面之间限定的轴向长度的本体，该本体具有在所述第一和第二端表面之间延伸的外表面；通道，其从所述第一端表面到所述第二端表面沿轴向延伸穿过所述本体，其中所述通道限定所述本体的内表面；第一内肩部，其由所述本体的内表面形成并限定所述通道的一部分；内部螺纹连接部，其由所述本体的内表面形成并限定所述通道的另一部分，其中所述内螺纹连接部从所述第一端表面延伸并朝向所述第一内肩部；和从本体的外表面径向延伸的多个沿周向隔开的凸耳；其中：所述本体具有在所述本体的内表面与所述本体的外表面之间限定的变化壁厚，其中在所述第一内肩部处的变化壁厚大于在所述第一端表面处的变化壁厚；内螺纹连接部具有全根部半径；或所述多个凸耳中的第一凸耳沿着所述本体的轴向长度延伸。

在示例性实施方式中，内螺纹连接部具有全根部半径。

在另一个示例性实施方式中，具有全根部半径的所述内螺纹连接部减少了施加在所述内螺纹连接部上的应力的量。

在仍另一个示例性实施方式中，所述多个凸耳中的第一凸耳沿着所述本体的轴向长度延伸。