MX2013007649A - Junta roscada para le perforacion y la explotacion de pozos de hidrocarburos. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a una junta roscada que comprende un primer y un segundo componente tubular, cada uno provisto de un extremo respectivamente macho (1) y hembra (2), el extremo macho (1) comprende sobre su superficie periférica exterior por lo menos una zona roscada (3) y que termina en una superficie terminal (7), el extremo hembra (2) comprende sobre su superficie periférica interior por lo menos una zona roscada (4) y que termina en una superficie terminal (8), las zonas roscadas (3; 4) comprenden sobre al menos una porción de su longitud, roscas (32, 42) que comprenden cada una, vistas según un corte longitudinal que pasa por el eje del componente tubular, un vértice de rosca (36, 46) un fondo de rosca (35, 45), un flanco de soporte (30; 40), un flanco de enganche (31; 41), caracterizado porque los perfiles de los flancos de soporte (30; 40) machos y hembra, vistos según un corte longitudinal que pasa por el eje de revolución (10) de la junta, forman una curva continua de forma convexa o cóncava, el perfil de los flancos macho son complementarios del de los flancos hembra sobre al menos un 70%, de manera preferencial un 90% de dicha curva continua.

Description

JUNTA ROSCADA PARA LA PERFORACIÓN Y LA EXPLOTACIÓN DE POZOS DE HIDROCARBUROS MEMORIA DESCRIPTIVA La presente invención tiene por objeto un componente tubular que se utiliza para la perforación y la explotación de pozos de hidrocarburos, y más precisamente el extremo de dicho componente, dicho extremo es de tipo macho o hembra y apto para ser enroscado en el extremo correspondiente de otro componente que se utiliza asimismo para la perforación y explotación de pozos de hidrocarburos. La invención tiene asimismo por objeto una junta roscada, llamada también conexión, la cual resulta de la unión o ensamblado por enroscado de dos componentes tubulares.

Se entiende por componente "que se utiliza para la perforación y la explotación de pozos de hidrocarburos", a todo elemento: de forma sensiblemente tubular destinado a ser ensamblado con otro elemento del mismo tipo o no para formar in fine ya sea una sarta de perforación apta para perforar un pozo de hidrocarburos, o una columna montante submarina para su mantenimiento tal como los "work over riser", o para la explotación tal como los risers, o sea una columna de entubación o de producción que intervenga en la explotación del pozo. La invención se aplica en particular a los: componentes utilizados en una sarta de perforación tales como por ejemplo; los tubos de perforación "Drill Pipes", los tubos de perforación pesados "Heavy Weight Drill Pipes", los collares de perforación o tubos lastrabarrena "Drill collar" y las partes de conexión de los tubos y los tubos pesados llamados " tool joints" o manguito roscado.

De manera continua, cada componente utilizado en una sarta de perforación comprende generalmente un extremo provisto de una zona roscada macho y/o un extremo provisto de una zona roscada hembra destinados cada uno a ser ensamblados por enroscado con el extremo correspondiente del otro componente, el ensamblado que define a la junta se llama también conexión. La sarta de perforación constituida de este modo es puesta en rotación durante la perforación en la superficie del pozo; de esta manera los componentes deben enroscarse entre sí con un par importante de ajuste o torque para poder transmitir un par de rotación suficiente como para posibilitar la perforación en el pozo sin que se produzca un desenroscado o bien un pase de rosca.

En los productos clásicos, el par de ajuste de enroscado o í torque se alcanza generalmente gracias a, por una parte la cooperación de ajuste entre las superficies de tope interno y/o externo ubicadas en cada uno de los componentes y gracias, por otra parte, a la cooperación de ajuste de '. los flancos de enroscado de los componentes roscados entre sí. Sin embargo, teniendo en cuenta el hecho de que los pares de enroscado requeridos van en aumento constante dado que las condiciones de perforación son cada vez \ más complejas (grandes profundidades, perforación horizontal, etc.), es : necesario hacer pasar primero el par de ajuste o torque por las conexiones.

Asi como la extensión de las superficies de tope es una fracción del espesor de los tubos, y más particularmente los conectores (tool joints) en el caso de los componentes de perforación, se alcanza rápidamente el umbral critico del revestimiento plástico de las superficies de tope, aún cuando se aplica un par de ajuste o torque muy elevado. Además, otra solución consiste en hacer pasar primero un par de ajuste por el roscado para descargar las superficies de tope.

Se han desarrollado soluciones con la aplicación de roscados autobloqueantes tales como los que se describen en el arte anterior US Re 30 647 y US Re 34 467. En este tipo de roscados llamados autobloqueantes, o sea Self Locking Thread en inglés, los flancos de las roscas (llamados también dientes) del extremo macho y las roscas (llamadas también dientes) del extremo hembra son a paso constante pero los anchos de las roscas son variables.

Más precisamente, la distancia entre los flancos de soporte es constante así como el paso (la distancia) entre los flancos de enganche es: constante, dicha distancia entre flancos de soporte es sin embargo diferente a la distancia entre los flancos de enganche.

Más precisamente, los anchos de los vértices de las! roscas (o dientes) son progresivamente crecientes para las roscas del extremo macho, : respectivamente hembra, cuando se alejan del extremo macho, respectivamente hembra.

Asi, durante el roscado las roscas (o dientes) macho y hembra terminan por bloquearse unos con los otros en una posición correspondiente al punto de bloqueo. Por ello, el par de ajuste de enroscado o torque encaja en el conjunto de superficies de contacto entre los flancos, o sea en una superficie total muy netamente superior a la constituida por las superficies de tope del arte anterior. Sin embargo, no es fácil asociarlas a este tipo de roscado de superficies de tope, en la medida en que las configuraciones de roscados llamadas autobloqueantes necesitan sincronizar el atrancamiento de las superficies de tope con la de los flancos de los roscados.

Las soluciones del API 7 utilizan superficies de tope interno y/o externo combinadas con roscados de forma en V troncado dejando subsistir un juego entre los fondos y los vértices de las roscas.

La presente invención propone nuevos perfiles de roscado que permitan realizar primero un par de ajuste en el roscado o torque para aumentar en particular la superficie de contacto entre los flancos de las, roscas.

Más precisamente, la invención tiene como objeto una junta roscada que comprende un primer y un segundo componente tubular, cada uno provisto de un extremo respectivamente macho y hembra, el extremo macho comprende sobre su superficie periférica exterior al menos una zona roscada y termina en una superficie terminal, el extremo hembra comprende sobre su superficie periférica interior al menos una zona roscada y termina en una superficie terminal, las zonas roscadas comprenden sobre al menos una porción de su longitud, roscas que comprenden cada una, vista según un corte longitudinal que pasa por el eje del componente tubular, un vértice de rosca, un fondo de rosca, un flanco de soporte, un flaco de enganche, caracterizada porque los perfiles de los flancos de soporte macho y hembra, vistos según un corte longitudinal que pasa por el eje de revolución de la junta, forman una curva continua de forma convexa o cóncava, el perfil de los flancos machos es complementario del de los flancos hembra sobre al menos un 70% preferencialmente un 90% de dicha curva continua.

A continuación se detallan las características opcionales de la invención, complementarias o de substitución.

El perfil de los flancos de enganche macho y hembra asi como el perfil de los flancos de soporte macho y hembra, pueden constituir una curva continua de forma convexa o cóncava, el perfil de los flancos de enganche está orientado de manera contraria al perfil de los flancos de soporte, para una misma porción de la zona roscada.

El perfil de los flancos de enganche macho, visto según un corte: longitudinal que pasa por el eje de la junta, puede ser convexo, el perfil de los flancos de soporte macho es cóncavo.

El perfil de los flancos de enganche y/o el perfil de los flancos de soporte, visto según un corte longitudinal que pasa por el eje de la junta, ; puede ser un arco de círculo de radio comprendido entre 25 y 127 mm.

Los flancos de enganche y los flancos de soporte pueden ser empalmados en el vértice de la rosca y/o en el fondo de la rosca, por medio de un empalme cóncavo de un radio comprendido entre 3 y 13 mm.

El ángulo de los flancos de enganche y el ángulo de los flancos de soporte, considerados cada uno con respecto a un eje perpendicular al eje de revolución de la junta, pueden ser iguales.

El ángulo de los flancos de enganche puede ser superior al ángulo de los flancos de soporte en más de 30 grados.

El ángulo de los flancos de enganche y el ángulo de los flancos de soporte considerados cada uno con respecto a un eje perpendicular al eje de revolución de la junta pueden estar comprendidos entre 10° y 80°.

El paso de las zonas roscadas puede estar comprendido entre 2 mm y 13 mm.

Las zonas roscadas pueden admitir una generatriz de conicidad que forma un ángulo con el eje de la junta, que se encuentra comprendido' entre 1.5 y 8 grados.

Dicho componente puede ser un componente de perforación. Los vértices del extremo hembra pueden ser desafilados o despuntados de manera que un juego se instale entre el vértice de los dientes! de la zona roscada hembra y el fondo de los huecos de la zona roscada : macho, cuando las porciones de las zonas roscadas se enroscan! una en la : otra.

La superficie terminal del extremo macho puede ubicarse en posición de tope contra una borde ubicado en el interior del extremo hembra, cuando las porciones de las zonas roscadas se enroscan una en la otra.

La superficie terminal del extremo hembra puede ubicarse en posición de tope contra una borde ubicado en el exterior del extremo macho, cuando las porciones de las zonas roscadas se enroscan una en la otra.

Los extremos macho y hembra pueden comprender cada uno respectivamente una superficie de estanqueidad aptas para cooperar entre sí en contacto de ajuste cuando las porciones de las zonas roscadas se enroscan una dentro de la otra.

La interferencia axial entre los flancos de soporte y entre los flancos de enganche puede ser superior a 0.05 mm, cuando las porciones de las zonas roscadas se enroscan una en la otra.

Las características y ventajas de la invención se exponen más en detalle en la descripción que figura a continuación, con referéncia a los: dibujos anexos.

La figura 1 es una vista esquemática de una junta que resulta del: ensamblado de dos componentes tubulares al aplicar el enroscado de sus zonas roscadas respectivas, de acuerdo con la invención.

La figura 2 es una vista esquemática detallada de las zonas roscadas de dos componentes tubulares de la junta de la figura 1 , representada de manera desensamblada.

Las figuras 3 a 6 son vistas detalladas de una rosca del extremo macho de un componente tubular de junta según las modalidades particular de la invención.

La junta roscada representada en la figura 1 , se utiliza en el caso de aplicaciones de perforación y comprende de manera conocida un primer componente tubular del eje de revolución 10 y provisto de un extremo macho 1 y un segundo componente tubular del eje de revolución 10 y provisto de un extremo hembra 2. Los dos extremos 1 y 2 terminan cada uno en una superficie terminal 7, 8 orientada de manera radial con respecto al eje de revolución 10 de la junta roscada, y están respectivamente provistos de zonas roscadas 3 y 4 que cooperan entre sí por medio del ensamblado mutuo por el enroscado de los dos componentes. Hay que hacer notar que el eje 10 de la junta roscada es asimismo el eje de revolución de los componentes tubulares 1 y 2. Se entiende por "orientado de manera radial por el eje 10 de la junta roscada", el hecho de que las superficies terminales 7 y 8 de los extremos 1 y ; 2 son inclinados con respecto a un plano perpendicular al eje 10 de la junta : roscada a más de 20 grados.

De manera subsidiaria, la junta puede comprender, en caso de ser necesario, y sobre todo más particularmente en el caso de aplicaciones . dedicadas a la explotación de los pozos de hidrocarburos que en el caso de : aplicaciones de perforación, una estanqueidad con respecto a los fluidos, que circulan tanto en el interior de la junta tubular como en el exterior de la junta ' tubular. Esta estanqueidad está asegurada por dos superficies de estanqueidad metal/metal 5, 6 ubicadas en las proximidades de la superficie terminal 7 del extremo macho 1. Más precisamente, la superficie de estanqueidad 6 está ubicada sobre la superficie periférica interior del extremo hembra 2 próxima a la superficie terminal 7 del extremo macho 1 , y ésta misma orientada según una recta sensiblemente perpendicular al eje 10 de la junta. En frente de la superficie de estanqueidad 6, se ha ubicado sobre la superficie periférica exterior del extremo macho 1 , la superficie dé estanqueidad 5. Las dos superficies de estanqueidad se ubican de manera de ponerse en contacto de ajuste cuando el extremo macho se enrosca en el extremo hembra. Un "contacto de ajuste" se obtiene por el hecho de que el diámetro exterior del extremo macho 1 a nivel de la superficie de estanqueidad 5 es ligeramente superior al diámetro interior del extremo hembra 2 a nivel de la superficie de estanqueidad 6. El contacto entre las superficies de estanqueidad metal/metal 5, 6 puede ser dos conos, dos toros, un toro y un cono por ejemplo.

Cuando el primer y el segundo componente tubular se enroscan juntos en la posición final, las superficies terminales 7, 8 respectivamente del extremo macho 1 y del extremo hembra 2 se encuentran cada una en situación de tope contra respectivamente un borde 9 ubicado en el interior del extremo hembra y un borde 11 ubicado sobre la superficie exterior del extremo macho. Hay que destacar que la posición final se adquiere generalmente cuando el torque ha alcanzado un valor de referencia dada.: Esto significa que en función de la conexión y del uso elegidos, lós usuarios! se refieren a un par de referencia que es conveniente aplicar durante la puesta en servicio de los componentes.

La figura 2 representa una vista según un corte longitudinal que pasa por el eje 10 de las dos zonas roscadas de la junta de la figura , la que tiene la referencia 3 que es macho y la que tiene referencia 4 que es hembra, y que son aptas para cooperar entre si durante el enroscado. La figura 2 es una vista esquema desarrollada de la junta representada en la figura 1 en este sentido, cuando los extremos , 2 de los componentes tubulares se enroscan uno en el otro, las zonas roscadas 3, 4 encajan uno en la otra de manera de cooperar con el enroscado. Las roscas 32 pertenecen a la zona roscada 3 del extremo macho 1 de un componente tubular y comprenden cada uno un flanco de enganche 31 , un flanco de soporte 30, un fondo de rosca 35 y un vértice de rosca 36. Asimismo, las roscas 42, pertenecen a la zona roscada 4 del extremo hembra 2 de un componente tubular y comprenden cada una un flanco de enganche 41 , un flanco de soporte 40, un fondo de rosca 45 y un vértice de rosca 46.

En lo que se refiere al extremo macho y conformemente a una modalidad de la invención, el perfil de los flancos de enganche 31 de las roscas macho, así como el perfil de los flancos de soporte 30 de las roscas-macho, (y visto según un corte longitudinal que pasa por el eje 10 del componente tubular), son cada uno una curva continua de forma ya sea ; convexa, cóncava, los perfiles de los flancos de enganche 31 y de íos flancos ; de soporte 30 están orientados de manera contraria. Más precisamente, el : perfil de los flancos de enganche 31 de las roscas macho es convexo mientras que el perfil de los flancos de soporte 30 es cóncavo. Los perfiles de los flancos de enganche macho y de los flancos de soporte macho presentan en otros términos una curvatura opuesta. Se entiende por perfil curvo, el hecho de que el perfil no es rectilíneo.

Para lo que corresponde al extremo hembra y conformemente a una modalidad de la invención, el perfil de los flancos de enganche 41 de las roscas hembra, así como el perfil de los flancos de soporte 40 de las roscas hembras, (y visto según un corte longitudinal que pasa por el eje 10 del componente tubular), forman cada uno una curva continua de forma convexa o cóncava, los perfiles de los flancos de enganche 41 y los flancos de soporte 40 están orientados de manera contraria. Más precisamente, el perfil de los flancos de enganche 41 de las roscas hembra es cóncavo mientras que el perfil de los flancos de soporte 40 de las roscas hembras es convexo. Los perfiles de los flancos de enganche hembra y de los flancos de soporte '; hembra presentan en otros términos una curvatura opuesta.

Además, los perfiles de los flancos de las roscas macho y el perfil de los flancos de las roscas hembra, los flancos de las roscas macho : que son inducidas a entrar en contacto con los flancos de las roscas hembra, : son complementarios. Esto significa que las curvas continuas constituyen cada una los perfiles de los flancos de soporte macho y hembra, que coinciden sobre al menos un 70% y de manera preferencial en un 90 %. Asimismo, las curvas continuas constituyen cada una los perfilés de los flancos de enganche macho y hembra, que coinciden sobre al menos un 70% y preferencialmente en un 90%.

Evidentemente, se puede también tener la configuración inversa según la cual el perfil de los flancos de enganche 31 de las roscas macho es cóncavo mientras que el perfil de los flancos de soporte 30 es convexo. Por complementariedad, el perfil de los flancos de enganche 41 de las roscas hembra es entonces convexo mientras que el perfil de los flancos de soporte 40 de las roscas hembra es cóncavo.

Evidentemente, se puede también tener una configuración según la cual solamente el perfil de los flancos de soporte 30 de las roscas macho, (y visto según un corte longitudinal que pasa por el eje 10 del componente tubular), es una curva continua de forma convexa o cóncava, los perfiles de los flancos de enganche 31 puede ser rectilíneos. El perfil de los flancos de soporte 40 de las roscas hembra es entonces complementario del de los flancos de soporte 30 de las roscas macho, de manera que las curvas continuas que constituyen cada una los perfiles de los flancos de soporte macho y hembra, coinciden sobre al menos un 70% y de manera preferencia! en un 90%.

Cualquiera sea la configuración elegida, dicha configuración s obtiene cuando los elementos machos y hembra se enroscan juntos dé manera de forma una junta, una superficie de contacto entre los flancos más importante con perfiles curvos que con perfiles rectilíneos. Ahora bien, como el par de torque de enroscado es proporcional a la superficie total de las; superficies que están en contacto, cuánto más importante sea la superficie de contacto de los flancos, más elevado será el par de enroscado obtenido.

Tal como se representa, en la figura 1 , la junta comprende un tope interno y una tope externo. En lo que respecta al tope externo, el primer y segundo componente tubular se enroscan juntos de manera de que la superficie terminal 8 del extremo hembra 2 hace tope contra el borde 11 ubicado en la superficie exterior del extremo macho 1. En lo que respecta al tope interno, el primer y el segundo componente tubular se enroscan juntos de manera de que la superficie terminal 7 del extremo macho 1 se encuentre en posición de tope contra el borde 9 ubicado sobre la superficie interior del extremo hembra 2.

Se puede también tener una configuración según la cual se tiene a la vez un tope interno o un tope externo.

Se puede también tener una configuración según la cual no se tenga ni tope interno ni tope externo, y según la cual los flancos de soporte y los flancos de enganche macho y hembra entren en contacto en cierto estadio del enroscado. Existe entonces una interferencia axial positiva entre los flancos de soporte macho y hembra y entre los flancos de enganche macho y i · hembra, que forman asi el par de torque de enroscado. De una manera ventajosa esta interferencia es superior a 0.05 mm. La interferencia axial se obtiene utilizando un ancho de rosca superior con respecto al ancho de los huecos de las roscas.

Paralelamente, es también ventajoso maximizar la superficie de la superficie de contacto a nivel de los flancos de soporte 30, 40, de manera de encajar de una forma más conveniente el par de torque de enroscado. Ventajosamente, es preferible que al menos un 90% de la superficie de los flancos de soporte macho y hembra estén en contacto. Ello significa que al menos un 90% de los perfiles curvos de los flancos de soporte macho y hembra, cuando se refiere a una vista en corte según un corte longitudinal que pasa por el eje 0 de la junta, deben estar en contacto.

De manera de reducir los riesgos de concentración de los esfuerzos, los flancos de soporte y los flancos de enganche se empalman de manera tangencial en el fondo y el vértice de rosca por medio de empalmes cóncavos.

De manera amplia, se entiende por flancos de perfiles curvos, a los flancos cuyo perfil se adapta a la forma de una porción elíptica, de un arco en circulo, de una sucesión de arcos de círculos empalmados; tangencialmente. Evidentemente, estas curvas son continuas en este sentido y excluyen cualquier punto singular. Admiten asimismo un perfil ya sea ' plenamente cóncavo, o plenamente convexo, lo que excluye la posibilidad de tener un punto de inflexión, como es el caso de los flancos de perfil en "S".

La figura 6 representa una vista detallada según un corte longitudinal que pasa por el eje 10 de la zona roscada macho según una configuración particular. Los flancos macho 32 presentan un perfil en arco de circulo cóncavo para los flancos de soporte y convexo para los flancos de enganche.

Los empalmes cóncavos son asimismo arcos de círculo de radio respectivamente R1 en vértice de rosca y R3 en fondo de rosca. De preferencia, el radio R1 del empalme cóncavo en vértice de rosca y el radio R3 del empalme cóncavo en el fondo de rosca están cada uno comprendido entre 3 mm y 13 mm.

De preferencia, el radio R4 del perfil de los flancos de soporte y el radio R2 del perfil de los flancos de enganche se encuentran cada uno comprendido entre 25 mm y 127 mm. El valor superior de 127 mm permite tener una curvatura suficiente para garantizar una superficie de contacto bastante grande y por lo tanto lo suficientemente capaz de soportar un par de ajuste o torque elevado. El valor inferior de 25.4 mm permite tener un alto de rosca suficiente y que se adapte al diámetro de los componentes tubulares.

Evidentemente, los radios R4 y R2 de los perfiles de; los flancos de soporte y de los flancos de enganche no son forzosamente idénticos. Se pone de manifiesto sin embargo, que el intervalo constituido por los valores inferior y superior de 25.4 mm y 127 mm corresponde en primer lugar al radio R4 de los flancos de soporte en el caso en que la junta comprende un tope. En efecto, son los flancos de soporte que encajan una parte del par de ajuste de torque. De hecho, el radio de curvatura R2 de los flancos de enganche es menos critico. ! : Hay que resaltar que es posible tener configuraciones según las cuales, el radio R2 de los flancos de enganche es mayor, esto termina entonces en un perfil casi rectilíneo para los flancos de enganche.

Las figuras 3, 4 y 5 describen diferentes perfiles de rosca poniendo en juego los ángulos de los flancos de soporte y de los flancos de enganche.

En la figura 3, las líneas de las cuerdas I de las curvaturas de los flancos de soporte y las líneas de cuerdas s de las curvaturas de los flancos de enganche forman un ángulo a idéntico perpendicular al eje 10 del componente tubular. Las líneas de las cuerdas I y s están definidas por medio de las intersecciones entre la curva que soporta el perfil del flanco de soporte y la curva que soporta el perfil del flanco de enganche.

Es de notar que la posición de los vértices de rosca 36 está definida por la intersección entre la curva que soporta el perfil del flanco de soporte y la curva que soporta el perfil del flanco de enganche. Asimismo la posición de los fondos de rosca 35 está definida por la intersección entre la ;, curva que soporta el perfil del flanco de soporte y la curva que soporta el perfil del flanco de enganche. El paso del roscado L es entonces igual a la distancia entre dos vértices de rosca consecutivos, dicha distancia es también igual a la '¦ distancia entre dos fondos de roscas consecutivos.

En el caso en que la inclinación de los flancos de soporte y de los flancos de enganche sea idéntico, y en el caso en que la curvatura de los flancos de soporte y de los flancos de enganche es idéntico, la conexión presenta un comportamiento equilibrado tanto en tracción como en compresión. Esta configuración permite tener zonas roscadas que presentan un comportamiento tanto en tracción como en compresión.

En la figura 4, las lineas de las cuerdas I de las curvaturas de los flancos de soporte y las líneas de las cuerdas s de las curvaturas de los flancos de enganche forman un ángulo, respectivamente a y b, con la perpendicular al eje 10 del componente tubular, que es diferente. Las lineas de cuerdas I y s están igualmente definidas por medio de intersecciones entre la curva que soporta el perfil del flanco de soporte y la curva que soporta el perfil del flanco de enganche.

En el caso en que la inclinación de los flancos de enganche sea superior a la inclinación de los flancos de soporte (los flancos de soporte son más verticales que los flancos de enganche, se privilegia la resistencia a la compresión. Esta configuración se ve privilegiada por los componentes de perforación utilizados en la proximidad de la cabeza de perforación donde los ' esfuerzos de compresión son elevados. Es preferible que el ángulo de los flancos de enganche sea superior al ángulo de los flancos de soporte a más de treinta grados. En efecto, se pierde un cierto enganche entre las roscas, y puede producirse una liberación (jumping out) de los elementos macho y hembra.

En el caso en que la inclinación de los flancos de enganche sea inferior a la inclinación de los flancos de soporte (los flancos de soporte son menos verticales que los flancos de enganche), se privilegia la resistencia en tracción. Esta configuración se privilegia para los componentes de perforación utilizados por otra parte en la sarta de perforación de fondo de los pozos, es decir la cabeza de perforación.

En la figura 5, el perfil de los flancos de soporte y de los flancos de enganche es elíptica. De manera preferencial, las flechas c entre las líneas de cuerdas que pasan por los extremos de los perfiles de los flancos de soporte y las flechas d entre las líneas de cuerdas que pasan por los extremos de los perfiles de los flancos de enganche deben estar comprendidas entre los valores de 3 mm y 13 mm.

Hay que destacar también que la posición de los vértices de rosca 36 está definida por la intersección entre la curva que soporta el perfil del flanco de soporte y la curva que soporta el perfil del flanco de enganche. Asimismo la posición de los fondos de rosca 35 está definida por la intersección entre la curva que soporta el perfil del flanco de soporte y la curva que soporta el perfil del flanco de enganche. El paso del roscado L es entonces igual a la distancia entre dos vértices de rosca consecutivos, dicha, distancia es también igual a la distancia entre dos fondos I de rosca: consecutivos.

Preferencialmente, el ángulo de los flancos de enganche y el: ángulo de los flancos de soporte están comprendidos entre 10° y 80°. El límite ; inferior de los 10° corresponde al hecho de que es necesario poder enroscar1 los componentes y el limite superior de los 80° que corresponde al hecho de que es necesario preservar un cierto enganche entre las roscas.

De manera de prevenir los riesgos de gripado y/o de manera de favorecer el flujo de eventuales lubricantes usados para el enroscado, es ventajoso ubicar un perfil desafilado para los vértices de las roscas. Este tipo de perfil desafilado puede ser aplicado ya sea en los vértices macho, o en los vértices hembra, o en ambos.

Se entiende por perfil desafilado o despuntado, a un perfil más plano en vértice de rosca que aquél generado por los empalmes cóncavos en arco de círculo. Estos perfiles desafilados o despuntados o más agudos pueden entonces estar fundados sobre perfiles elípticos, empalmando los flancos de soporte con los flancos de enganche en vértice de rosca de manera tangencial.

Ventajosamente, el paso L de las zonas roscadas 3, 4 está comprendido entre 2 mm y 13 mm, lo que corresponde a 10 y 2 TPI (diez y dos roscas por cada 2.54 mm). Este intervalo constituye un compromiso entre la rapidez de enroscado de los elementos roscados entre sí, y un enganche suficiente entre estos elementos roscados.

De manera de facilitar el enroscado de los componentes tubulares 1 y 2, las zonas roscadas 3, 4 admiten cada una generatriz de conicidad 20 que forma un ángulo con el eje 10 del componente tubular, comprendido entre 1.5 y 8 grados.

Claims (16)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Una junta roscada que comprende un primer y un segundo componente tubular, cada uno provisto de un extremo respectivamente macho (1 ) y hembra (2), el extremo macho (1) comprende sobre su superficie periférica exterior por lo menos una zona roscada (3), y termina en una superficie terminal (7), el extremo hembra (2) comprende sobre su superficie periférica interior por lo menos una zona roscada (4), y que termina en una superficie terminal (8), las zonas roscadas (3; 4) comprenden sobre al menos una porción de su longitud, roscas (32, 42) que comprenden cada una, vistas según un corte longitudinal que pasa por el eje del componente tubular, un vértice de rosca (36, 46), un fondo de rosca (35, 45), un flanco de soporte (30; 40), un flanco de enganche (31 ; 41 ), caracterizada porque los perfiles de los ' flancos de soporte (30; 40) machos y hembra, visto según un corte , longitudinal que pasa por el eje de revolución (10) de la junta, forman una : curva continua de forma convexa o cóncava, el perfil de los flancos macho es complementario del de los flancos hembra sobre al menos un 70% y preferencialmente un 90%, de dicha curva continua.

2.- La junta roscada de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizada además porque el perfil de los flancos de enganché (31 ; 41) macho y hembra así como el perfil de los flancos de soporte (30; 40) macho y hembra, forman una curva continua de forma convexa o cóncava, el perfil de los flancos de enganche (31 ; 41 ) está orientado de manera contraria al perfil ¦ de los flancos de soporte (30; 40) para una misma porción de zona roscada (3, 4).

3.- La junta roscada de conformidad con la reivindicación 2, caracterizada además porque el perfil de los flancos de enganche macho (31 ), visto según un corte longitudinal que pasa por el eje (10) de la junta, es convexo, el perfil de los flancos de soporte macho (30) es cóncavo.

4 - La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el perfil de los flancos de enganche (31 ; 41) y/o el perfil de los flancos de soporte (30; 40), visto según un corte longitudinal que pasa por el eje (10) de la junta, es un arco de círculo de radio comprendido entre 25 y 127 mm.

5. - La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque los flancos de , enganche (31 ; 41 ) y los flancos de soporte (30, 40) se empalman en vértice de · rosca (36, 46) y/o en el fondo de la rosca (35, 45), por medio de un empalme cóncavo de radio comprendido entre 3 y 13 mm.

6. - La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el ángulo de los flancos de enganche (a) y el ángulo de los flancos de soporte (b), que son considerados cada uno con respecto a un eje perpendicular al eje de revolución de la junta, son iguales.

7.- La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el ángulo (b) de los flancos de enganche es superior al ángulo (a) de los flancos de soporte en más de 30 grados.

8.- La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el ángulo de los flancos de enganche y el ángulo de los flancos de soporte que son considerados cada uno con respecto a un eje perpendicular al eje de revolución de la junta están comprendidos entre 10° y 80°.

9.- La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque el paso (L) de las zonas roscadas (3; 4) está comprendido entre 2 mm y 13 mm.

10. - La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque las zonas roscadas (3; 4) admiten una generatriz de conicidad (20) que forma un ángulo con el eje (10) de la junta, comprendido entre 1.5 y 8 grados.

1 1. - La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque dicho componente es un componente de perforación.

12.- La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque los vértices (46) del extremo hembra (2) se deterioran de manera que un juego (h) se instala entre el vértice de los dientes de la zona roscada hembra (4) y el fondo de los huecos de la zona roscada macho (3), cuando las porciones de las zonas roscadas (3, 4) se enroscan una dentro de la otra.

13. - La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la superficie terminal (7) del extremo macho (1) hace tope contra un borde (9) ubicado en el interior del extremo hembra (2), cuando las porciones de las zonas roscadas (3, 4) se enroscan una dentro de la otra.

14. - La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque la superficie terminal (8) del extremo hembra (2) hace tope contra un borde (1) ubicado en el exterior del extremo macho (1), cuando las porciones de las zonas roscadas (3, 4) se enroscan uno dentro del otro.

15 - La junta roscada de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizada además porque los extremos macho (1 ) y hembra (2) comprenden cada una respectivamente una superficie de estanqueidad (5; 6) aptas para cooperar entre ellas en contacto, de ajuste cuando las porciones de las zonas roscadas (3, 4) se enroscan una dentro de : la otra.

16.- La junta roscada de conformidad con cualquiera de las '. reivindicaciones 1 a 12, caracterizada además porque la interferencia axial : entre los flancos de soporte (30, 40) y entre los flancos de enganché (31 , 41) es superior a 0.05 mm, cuando las porciones de las zonas roscadas (3, 4) se i enroscan una dentro de la otra.