联接组件及其保护环.pdf

本发明公开了一种用于联接组件(10)的保护环(40)，所述联接组件包括具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体(20)，联接主体的每个端部具有与管子(32)形成螺纹配合的螺纹(22，24)，以使得联接组件可提供两根管子之间的连接，保护环包括环主体，环主体用于定位成在所述联接主体的两个端部之间与所述联接主体(20)的内壁(26)相邻并定位成与所述两根管子(32)接触，所述环主体为大致圆柱形状并且具有贯穿的环通道，其特征在于，所述保护环包括激励构件(42)，使得在使用中，当在所述两根管子(32)之间压缩所述保护环(40)时，所述激励构件(42)推动所述环主体抵靠所述联接主体(20)的所述内壁(26)，从而防止腐蚀性物质与联接主体接触。

1.  一种用于联接组件的保护环，所述联接组件包括具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体，所述联接主体的每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得所述联接组件能提供两根管子之间的连接，所述保护环包括环主体，所述环主体用于定位成在所述联接主体的两个端部之间与所述联接主体的内壁相邻并定位成与所述两根管子接触，所述环主体为大致圆柱形状并且具有贯穿的环通道，
其特征在于，所述保护环包括激励构件，使得在使用中，当在所述两根管子之间压缩所述保护环时，所述激励构件推动所述环主体抵靠所述联接主体的所述内壁，从而防止腐蚀性物质与所述联接主体接触。

2.  如权利要求1所述的保护环，其中，所述激励构件布置在所述环主体中。

3.  如权利要求1或2所述的保护环，其中，所述激励构件围绕所述环主体延伸并且基本上与所述环主体同轴，从而防止所述环主体在所述两根管子之间的压缩过程中时向内弯成弓形。

4.  如权利要求1、2或3所述的保护环，还包括多个激励构件。

5.  如权利要求4所述的保护环，其中，每个激励构件包括具有硬度的材料，至少一个激励构件的硬度低于至少一个其他激励构件的硬度，使得在使用中，所述具有较低硬度的至少一个激励构件先于所述至少一个其他激励构件在压缩作用下开始变形。

6.  如前述权利要求中任一项所述的保护环，还包括位于所述环主体中的开口，使得在使用中，在所述两根管子之间的压缩作用下，所述开口开始闭合，促使改变所述环主体的形状而基本上不改变所述环主体的体积。

7.  如权利要求6所述的保护环，其中，所述至少一个开口具有足够的尺寸，以使得在使用中，在所述两根管子之间的压缩作用下，防止所述环主体显著膨胀到由所述联接组件和所述两根管子所界定的流动通道中。

8.  如权利要求6或7所述的保护环，其中，所述开口与所述激励构件相关联。

9.  如权利要求6、7或8所述的保护环，其中，所述开口从所述环主体的外部延伸到所述激励构件。

10.  如权利要求6、7、8或9所述的保护环，还包括多个开口，每一个开口对应于一个相应的激励构件。

11.  如权利要求10所述的保护环，其中，所述多个开口中的至少一个位于所述环主体的外部上，并且所述多个开口中的至少一个位于所述环主体的内部上。

12.  如权利要求10所述的保护环，其中，所述多个开口包括第一开口、第二开口和第三开口，
第一开口和第三开口中的每一个从保护环的内部延伸到一个相应的激励构件，以及
第二开口从保护环的外部延伸到一个相应的激励构件。

13.  如权利要求6-12中任一项所述的保护环，其中，所述开口的尺寸设置成当在所述两根管子之间压缩所述保护环时适应所述两根管子的制造长度公差。

14.  如前述权利要求中任一项所述的保护环，其中，所述环主体包括适于卡在所述联接构件的所述内壁和所述两根管子之一的锥形部分之间的突出边缘。

15.  如前述权利要求中任一项所述的保护环，其中，所述至少一个激励构件包括有弹性的弹性体材料。

16.  如前述权利要求中任一项所述的保护环，其中，所述环主体包括可压缩的防腐蚀材料。

17.  如前述权利要求中任一项所述的保护环，其中，所述保护环包括围绕所述环主体的至少一部分圆周延伸的至少一个凹入区域。

18.  如权利要求17所述的保护环，其中，所述至少一个凹入区域基本上围绕所述环主体的整个圆周延伸。

19.  如权利要求17或18所述的保护环，其中，所述至少一个凹入区域包括多个隔开的凹入区域。

20.  如权利要求19所述的保护环，其中，至少一个凹入区域位于所述环主体的外部上，并且至少一个凹入区域位于所述环主体的内部上。

21.  如权利要求20所述的保护环，其中，位于所述外部上的所述至少一个凹入区域包括三个隔开的区域，位于所述内部上的所述至少一个凹入区域是两个隔开的区域。

22.  如权利要求21所述的保护环，还包括：
位于保护环中的多个所述激励构件，
位于环主体外部上的三个隔开的区域包括第一区域、第二区域和第三区域，
所述多个激励构件中的第一激励构件位于所述第一区域和第二区域之间，
所述多个激励构件中的第二激励构件位于所述第二区域和第三区域之间，
位于环主体内部上的两个隔开的区域包括第四区域和第五区域，
所述多个激励构件中的第三激励构件位于所述第四区域和第五区域之间，
所述环主体具有第一和第二端部，
所述多个激励构件中的第四激励构件位于所述第一端部和第四区域之间，和
所述多个激励构件中的第五激励构件位于所述第二端部和第五区域之间。

23.  一种用于联接组件的保护环，所述联接组件包括具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体，所述联接主体的每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得所述联接组件能提供两根管子之间的连接，所述保护环包括环主体，所述环主体用于定位成在所述联接主体的两个端部之间与所述联接主体的内壁相邻并定位成与所述两根管子接触，所述环主体为大致圆柱形状并且具有贯穿的环通道，
其特征在于，所述保护环包括围绕所述环主体的至少一部分圆周延伸的至少一个凹入区域。

24.  如权利要求23所述的保护环，还包括如权利要求18-22中任一项所述的凹入区域特征。

25.  一种用于将两根管子联接在一起的联接组件，所述联接组件包括：
具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体，所述联接主体的每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得联接组件能提供两根管子之间的连接，和
如权利要求1-24中任一项所述的保护环。

26.  一种使用如权利要求25所述的联接组件将两根管子联接在一起的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将每根管子螺纹接合到联接组件的联接主体上；以及
(2)在所述两根管子之间压缩保护环，以便推动所述保护环抵靠所述联接主体的内壁。

联接组件及其保护环
技术领域
本发明涉及一种用于联接组件的保护环或垫圈，涉及一种包括所述保护环的联接组件，以及涉及一种利用所述联接组件将管子联接在一起的方法。
背景技术
许多管子用于输送腐蚀性或侵蚀性物质。许多管道系统和管线输送对管子所用的碳钢具有高腐蚀性的流体。在油气的钻探、生产和注入过程中，目前利用例如套管或管的耐腐蚀合金管将油气井钻至产生高腐蚀性流体的产层中。为了克服腐蚀问题，对本领域技术人员来说公知的是，通常使用具有由塑料、不锈钢或其它耐腐蚀材料制成的衬管的带衬钢管。
某些典型的多壁管(例如，带衬钢管)是双重管或双壁管，其中，内壁是由耐腐蚀材料制成的作为腐蚀性流体的导管的衬管，外壁或外管设计成提供强度以抵抗腐蚀性流体的内部压力和比如外部压力、机械负荷等的外部作用力。在某些管子中，由于管子在现场遇到的情况，这类双壁管的长度受到限制。因此，在管或套管柱情况下和油气生产过程中，每单根管通常为大约7.32-13.41米(24-44英尺)长，而管或套管柱本身可以为几千英尺长。因此，众所周知的是，在装配这种管或套管柱的过程中，利用联接器(或联接组件)将连续的多根管/套管连接在一起，直到获得希望的管柱长度。类似地，在管线中通过联接器连接连续的管件。
典型地，联接器包括放置在两根管子之间并连接到两根管子上的环形主体。环形主体在其内表面上具有螺纹，用于接收每根管子端部上的螺纹。环形垫圈基本上对中地位于环形主体内并与环形主体同轴。在使用中，每根管子在其旋拧到环形主体中时与环形垫圈的一侧抵接。US-A-5470111中示出了一个这种联接组件的实例。
希望的是，在连续的多根带衬管或复合管通过联接器彼此连接的情况下，防止联接器的内部受到腐蚀。
发明内容
根据本发明，提供了一种用于联接组件的保护环，所述联接组件包括具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体，所述联接主体的每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得所述联接组件可提供两根管子之间的连接，所述保护环包括环主体，所述环主体用于定位成在联接主体的两个端部之间与联接主体的内壁相邻并定位成与所述两根管子接触，所述环主体为大致圆柱形状并且具有贯穿的环通道，
其特征在于，所述保护环包括激励构件，使得在使用中，当在所述两根管子之间压缩所述保护环时，所述激励构件推动所述环主体抵靠所述联接主体的所述内壁，从而防止腐蚀性物质与联接主体接触。保护环的大小和结构适用于例如连接油气管子。在一些方面，激励构件在压缩时可有助于使保护环保持就位。
在此所述的权利要求2到22阐述了保护环的进一步特征。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于联接组件的保护环，所述联接组件包括具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体，所述联接主体的每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得所述联接组件可提供两根管子之间的连接，所述保护环包括环主体，所述环主体用于定位成在联接主体的两个端部之间与联接主体的内壁相邻并定位成与所述两根管子接触，所述环主体为大致圆柱形状并且具有贯穿的环通道，
其特征在于，所述保护环包括围绕所述环主体的至少一部分圆周延伸的至少一个凹入区域。保护环可包括如权利要求1-22中所述的任何保护环特征。
根据本发明的另一方面，提供了一种用于将两根管子联接在一起的联接组件，所述联接组件包括具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体和如前所述的保护环，所述联接主体的每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得联接组件可提供两根管子之间的连接。联接组件可作为在使用地点进行装配的成套部件。
根据本发明的又一个方面，提供了一种使用如前所述的联接组件将两根管子联接在一起的方法，所述方法包括步骤：
(1)将两根管子都螺纹接合到联接组件的联接主体上；和
(2)在所述两根管子之间压缩保护环，以使得所述保护环被推压抵靠至所述联接主体的内壁。
在某些实施例中，本发明公开了一种用于联接构件的保护环，所述联接构件具有带内壁的联接主体，所述联接主体为大致圆柱形状并且具有贯穿通道，所述联接主体具有两个隔开的端部，每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得联接构件可连接到两根管子上，所述保护环具有：保护环主体，该保护环主体可定位成在联接主体的两个隔开端部之间与联接构件的联接主体的内壁相邻，并且定位成与通过联接构件联接在一起的两根管子接触；所述保护环主体为大致圆柱形并且具有贯穿的保护环通道；所述保护环主体具有一定体积；和位于所述保护环中的至少一个激励构件。
在某些实施例中，本发明公开了一种用于将两根管子联接在一起的联接构件的保护环，所述联接构件具有联接主体，所述联接主体为大致圆柱形状并且具有贯穿通道，所述联接主体具有两个隔开的端部，每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得联接构件可连接到两根管子上，所述联接主体具有内壁，所述保护环具有：保护环主体，该保护环主体可定位成在联接主体的两个隔开端部之间与联接构件的联接主体的内壁相邻，并且定位成与两根管子中每一根的一个端部接触；所述保护环主体为大致圆柱形并且具有贯穿的保护环通道；所述保护环主体具有圆周；所述保护环主体具有一定体积；和位于所述保护环表面上的至少一个凹入区域。
在某些实施例中，本发明公开了一种具有联接构件和内部保护环的管子联接组件，所述内部保护环具有至少一个内部激励构件，所述内部激励构件在压缩时迫使联接构件的主体抵靠联接构件的内壁，从而防止腐蚀性物质与联接构件的内壁接触，或者在一部分腐蚀性物质进入该区域的情况下，内部保护环保持抵靠联接构件的内壁，以使得一旦出现腐蚀性物质，腐蚀性物质不可能从该区域流出，从而防止腐蚀性物质连续流入和流出该区域。
在某些方面，这种保护环具有两个或更多个激励构件；在一个特定方面，这种保护环具有位于与保护环中的开口相邻的凹部中的三个隔开的激励构件，提供保护环的受控压缩和使保护环相对于联接构件的内壁保持就位。在另一方面，保护环具有五个激励构件，其中，两个激励构件位于与联接构件内壁相邻的保护环内，三个激励构件位于保护环内壁中。
根据本发明的任何保护环可在保护环上、保护环外部和/或保护环内部具有一个、两个、三个、四个、五个或更多个凹入区域，从而增强对保护环进行受控激励以与联接构件形成接触。在一个特定方面，这种保护环在保护环外部具有三个凹入部分并且在保护环内部具有两个凹入部分。可选地，这种保护环(具有一个到五个或更多个凹入区域)可具有一个到五个或更多个激励构件。在某些方面，在保护环一侧具有两个(或两个以上)隔开的凹入区域的保护环中，激励构件位于两个凹入区域之间。
附图说明
为了更好地理解本发明，现在参考附图仅以举例方式进行描述，附图中：
图1A是与两根管子一起使用的根据本发明的联接组件的第一实施例的侧视剖面图；
图1B和1C，为清楚起见，分别显示了图1A所示联接组件的两个部件的平面图；
图2A是与两根管子一起使用的根据本发明的联接组件的第二实施例的侧视剖面图；
图2B是图2A所示组件的连接主体部分的侧视剖面图；
图2C是图2A所示组件的保护环部分的侧视剖面图；
图2D是两根管子在与根据本发明的联接组件联接之前的侧视剖面图；
图2E根据本发明的各种激励构件的剖视图；
图3A是根据本发明的保护环的第一实施例的一部分的侧视剖面图；
图3B是与形成联接组件的联接主体一起使用的图3A所示保护环的局部侧视剖面图；
图3C-3E显示了图3B所示的联接组件处于不同压缩阶段；
图4A是根据本发明的保护环的第二实施例的一部分的侧视剖面图；
图4B是根据本发明的保护环的第三实施例的一部分的侧视剖面图；
图4C是根据本发明的保护环的第四实施例的一部分的侧视剖面图；
图4D是根据本发明的保护环的第五实施例的一部分的侧视剖面图；
图4E是根据本发明的保护环的第六实施例的一部分的侧视剖面图；
图5A是根据本发明的保护环的第七实施例的一部分的侧视剖面图；
图5B是根据本发明的保护环的第八实施例的一部分的侧视剖面图；
图5C是根据本发明的保护环的第九实施例的一部分的侧视剖面图；
图5D是根据本发明的保护环的第十实施例的一部分的侧视剖面图；
图6A是根据本发明的保护环的第十一实施例的俯视剖面图；
图6B是图6A所示保护环的侧视图；
图6C是根据本发明的保护环的第十二实施例的俯视剖面图。
具体实施方式
如图1A所示，根据本发明的联接组件10具有联接构件20，该联接构件为具有带内螺纹的隔开的端部22、24和内壁26的大致圆柱形空心构件。两根管子32、34螺纹连接到联接构件的相应端部22、24上。保护环40(示意性显示)位于两根管子32、34的端部之间并与联接构件20的内壁26相邻，所述保护环是根据本发明的任何保护环。可选地，管子32、34具有衬管36，所述衬管可以是任何已知的管子衬管。可选地，保护环40具有一个、两个、三个、四个、五个或更多个(显示了一个)激励构件42。可选地，凹部、狭缝或开口44(或多个凹部或开口)(都称作“开口”)从保护环40的外部延伸到激励构件42，激励构件在压缩力施加给保护环时允许保护环运动(例如，保护环的轴向运动)，而不改变保护环的体积，但使保护环的形状受控变化。图1B是保护环40的一个实施例40a的俯(或仰)视图。图1C是保护环42的一个实施例42a的俯(或仰)视图。类似地，图2A、2E和3A的保护环和激励构件是大致圆形元件。
如图2A-2D所示，根据本发明的联接组件100具有以压缩状态保持在管子132、134的栓接端部(pin end)136、138之间的根据本发明的保护环140。每个栓接端部136、138螺纹固定在联接构件120的相应端部122、124中。保护环140具有三个隔开的开口144a、144b和144c，每个开口从保护环140的外部向内部延伸并且延伸到分别容纳激励构件142a、142b、142c的内部空间。本发明任何实施例中的任何激励构件可以具有任何适当的横截面形状，包括但不限于图2E所示的横截面形状(形状如下：142e，圆形；142f，正方形；142g，六角形；142h，三角形；142i，梯形；142j，椭圆形；142k，泪珠形；142l，矩形；142m，泪珠形；142p，桶形)。
每个栓接端部136、138分别具有外端斜面或锥面136a、138a。保护环140的边缘部分146、147被挤压在联接构件120的内壁126和倾斜栓接端部之间，从而有助于将保护环140与联接构件120的内壁126相邻地固定就位。
在本发明的范围内的是，根据本发明的保护环(在此公开的任何类型)的所有激励构件具有相同或不同的硬度。如图2A所示，两个激励构件142a、142c具有相同硬度，激励构件142b的材料比激励构件142a、142c的材料的硬度大。在一个特定方面，激励构件142a、142c由有弹力的弹性体材料制成，例如但不限于腈或乙酸丁酯(butile)；在一些方面，构件142a、142c具有大约70的硬度计硬度，构件142b具有大约90的硬度计硬度。根据本发明的任何保护环可具有比其它激励构件更靠近内部定位并且硬度小于其它激励构件(例如，位于保护环外壁处的其它激励构件)的激励构件。
在联接组件100中，保护环140围绕联接构件120的整个内周延伸，激励构件142a、142b和142c(及其相应的开144a、144b、144c)围绕保护环140的整个圆周(且在内部)延伸。
图3A显示了一种根据本发明的保护环200(例如，可用于图1A和2A所示的联接组件)。在某些特定方面，保护环200的主体202由可压缩的防腐蚀材料制成，例如为弹性体的弹性材料、聚四氟乙烯(“PTFE”)或者弹性体和聚四氟乙烯的组合。最初，三个开口211、212和213从保护环200的外部分别延伸位于保护环200内的内部空间221、222、223中。激励构件231、232、233分别位于内部空间221、222、223中。
可选地，保护环200具有外部边缘或“齿”204、205。
开口211、212、213，空间221、222、223和激励构件231、232、233围绕整个大致圆柱形主体202(其与大致中空圆柱形状的保护环40和140类似，尽管图3A仅显示了保护环200的一部分)延伸。可选地，主体202具有围绕主体的周向凹槽206或凹入区域。
如图3B所示，保护环200与联接构件240相邻地定位并安装在联接构件240内部(联接构件240局部显示，与如上所述的联接构件20和120具有一样的大致圆柱形的形状)，所述联接构件具有与外螺纹端部(例如，图3E的管子262、264的端部252、254)形成螺纹配合的内螺纹端部242、244。
如图3C所示，保护环200例如被由联接组件240连接在一起的两根管子的栓接端部压缩(如箭头C1、C2所示)。由于激励构件231和233不如激励构件232硬，激励构件231和233在压缩作用下先于激励构件232运动，因此，保护环200开始向外运动(如图3C所示，朝向联接构件240)。开口211和213开始收缩并且关闭。随后，开口212开始收缩并且关闭。开口211-213提供了空间，使得保护环200不会显著膨胀到联接构件240的流动通道中。凹槽206也有助于保护环200的向外运动(朝向联接构件内壁)并且提供了在保护环压缩时使保护环材料流向的区域或空隙。
图3D显示了完全压缩的保护环200，其中开口211-213关闭并且激励构件231-233被压缩(构件231-233已改变形状)。保护环200已经被迫使抵靠联接构件的内壁246，并且由于开口211-213、凹槽206和/或两个齿204、205的卡入，保护环200已经被向外偏压并且防止保护环200向内弯成弓形，以使得保护环200沿保护环200的长度向上压靠内壁246。激励构件231-233推动保护环200抵靠联接组件的内壁。
如图3E所示，保护环200的边缘或齿204、205卡在管子262、264的锥形端部和联接构件240的内壁246的一部分之间，从而有助于保持保护环200就位从而保护内壁246。
由于在内壁246和保护环200之间没有粘合剂或物质，并且边缘204、205如上所述被卡入，会出现下述情况中的任一种：腐蚀性流体和/或物质不会接触壁246；或者一旦该流体和/或物质确实在壁部246和保护环200的外部之间运动，则该流体和/或物质被保持在该处并且抑制或避免流体和/或物质从该处溢出。因此，壁部246只暴露于该一定量物质中(在某些方面，只暴露于该一定量物质中的一定量氧气中)，从而抑制或防止其它腐蚀性物质流入所述空间而腐蚀壁246，以及抑制或防止腐蚀性物质的连续流动。
在某些方面，石油工业用的管产品根据某一长度公差(例如正负1/8英寸)制造而成。通过近似地设定根据本发明的保护环的开口(例如，开口211-213)尺寸，可满足这种制造公差。例如，对于具有1/8英寸制造公差的管子来说，如果每个开口(例如，211-213)为0.66英寸，总共大约0.200英寸(实际上0.198英寸)，而激励构件本身(例如，构件231-233)可被挤压总共另外0.050英寸，可得到总共大约0.250英寸压缩，即，大小等于大约正负1/8英寸的保护环制造公差(总共1/4英寸)。
图4A显示了用于保护联接构件(例如，如图1A、2A、3B或3E中的联接构件)的根据本发明的保护环300。保护环300(仅显示了一半)具有主体302，所述主体具有第一端部304和第二端部306。每个端部可选地分别具有围绕其相应的圆形端部的整个圆周延伸的突出边缘或齿314、316。多个凹入区域围绕位于保护环外表面上的保护环圆周区域321、322、323和位于保护环内表面上的区域324、325延伸。两个激励构件331、332保持在保护环外表面上的相应凹部341、342中，三个激励构件333、334、335保持在保护环内表面上的相应凹部343、344、345中。
如图4E所示，在一个方面，省略激励构件。可以省略凹部341-345中的任何一个、一些或全部。
边缘或齿314、316可如上文对边缘204、205所述的那样被卡入。
如图4A所示，每个激励构件343、344、345可定位成分别与凹入区域321、322、323相对(连同其它作用力一起)，并且在激励时迫使凹入区域向外运动。
图4B显示了保护环350，与保护环300类似，但是在保护环主体352的内表面上只具有一个激励构件354。激励构件354位于凹部356中，所述凹部位于两个凹入区域351之间。凹入区域351位于主体的外表面上，并且主体352具有两个端部边缘或齿353、359。
图4C显示了保护环360，与保护环350类似，但是没有凹入区域351。主体362在主体外表面上具有三个凹入区域363。可选地，在主体362的端部处具有端部边缘364。可选地，在此公开的任何一个或多个激励构件可添加到保护环360上。
图4D显示了保护环370，与保护环350类似，但是没有激励构件。主体372在主体内表面上具有两个凹入区域373。可选地，主体362的端部具有边缘374。可选地，在此公开的任何一个或多个激励构件可添加到保护环370上。
图5A显示了根据本发明的保护环400，其为大致圆柱形空心构件(仅显示了一半)。保护环400具有主体402，所述主体在其外表面上具有凹入区域404。如同上文所述的所有凹入区域，凹入区域404围绕保护环主体延伸。可选地，凹入区域可以是间断的、单个凹窝，或者一系列隔开的不同凹窝，根据本发明的任何保护环都是如此。可选地，主体402的端部具有边缘406。
图5B显示了根据本发明的保护环410，其与保护环410类似，但是包括其内部具有激励构件416的凹部412。保护环410具有带有凹入区域415和可选地带有端部边缘419的主体418。
图5C显示了具有主体432的根据本发明的保护环430，所述主体432具有可选的端部边缘433。凹入区域434位于主体的外表面上。
图5D显示了具有主体442的根据本发明的保护环440。主体442在其外部具有凹入区域443，在其内部具有凹部444。
在具有间断的凹入区域、一个或多个凹窝的任何实施例中，如果使用激励构件，则激励构件可只延伸到所述区域或凹窝的范围内，或者它可以围绕保护环的圆周连续延伸。
图6A显示了在主体602中具有多个隔开的凹入区域604的保护环600。可选地，激励构件606与每个凹窝相邻。替代地，如图6C所示，在保护环600a中，与保护环600类似，激励构件608可与主体602a中所有的凹窝604a相邻地延伸。
本发明的保护环和联接组件可在许多领域得到应用，包括但不限于连接任何复合管或带衬管，所述复合管或带衬包管包括油气井生产管和套管、化工厂和其它工厂中的管道、油气输送管线等。
因此，本发明在至少某些但不必一定是全部实施例中提供了一种保护环，所述保护环具有：保护环主体，其可定位成在联接主体的两个隔开端部之间与联接构件的联接主体内壁相邻，并且定位成与由联接构件联接在一起的两根管子接触；所述保护环主体为大致圆柱形并且具有贯穿的保护环通道；所述保护环主体具有一定体积；和位于所述保护环内的至少一个激励构件。这种保护环可按任何可能的组合方式具有下列特征中的一个或一些：至少一个通过保护环通向至少一个激励构件的开口；至少一个激励构件是多个隔开的激励构件；至少一个开口是多个开口，一个开口对应于多个激励构件中的一个；多个开口是第一开口、第二开口和第三开口，第一开口和第三开口中的每一个都从保护环内部延伸到相应的激励构件，第二开口从保护环外部延伸到相应的激励构件；两根管子均具有锥形部分，保护环主体具有第一端部、第二端部和两个隔开的外部边缘，一个外部边缘位于保护环主体的第一端部处，一个外部边缘位于保护环主体的第二端部处，每一个外部边缘可卡在联接构件的内部部分和管子的锥形部分之间；多个隔开的激励构件是第一激励构件和第二激励构件，所述激励构件中的每一个都具有硬度，第二激励构件的硬度大于第一激励构件的硬度；至少一个激励构件由有弹性的弹性体材料制成；保护环由可压缩的防腐蚀材料制成；保护环具有围绕其布置的周向凹槽；至少一个开口具有足够的尺寸，以使得保护环在安装到联接构件内并且与两根管子接触时不会显著膨胀到保护环通道内；保护环在压缩时可通过至少一个激励构件的动作而运动抵靠联接构件的联接主体的内壁；和/或至少一个开口的尺寸设置成适应两根管子的制造长度公差。
因此，本发明在至少某些但不必一定是全部实施例中提供了一种用于将两根管子联接在一起的联接构件的保护环，所述联接构件具有联接主体，所述联接主体为大致圆柱形状并且具有贯穿通道，所述联接主体具有两个隔开的端部，每一个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得联接构件可连接到两根管子上，所述联接主体具有内壁，所述保护环包括：保护环主体，其可定位成在联接主体的两个隔开端部之间与联接构件的联接主体的内壁相邻，并且定位成通过每根管子的端部的邻接与两根管子接触，保护环主体为大致圆柱形并且具有贯穿的保护环通道，所述保护环主体具有一定体积；位于所述保护环内的多个隔开的激励构件，所述隔开的激励构件包括至少第一激励构件和第二激励构件，所述激励构件中的每一个具有硬度；多个开口，一个开口对应于每一个激励构件，每一个开口通过保护环通向激励构件，多个开口包括至少第一开口和第二开口，所述第一开口从保护环的内部延伸到相应的激励构件，所述第二开口从保护环的外部延伸到相应的激励构件，第二激励构件的硬度大于第一激励构件的硬度，并且其中保护环在压缩时可通过激励构件的动作运动抵靠联接主体的中心部分的内壁。
因此，本发明在至少某些但不必一定是全部实施例中提供了一种用于将两根管子联接在一起的系统，所述系统包括：具有联接主体的联接构件，所述联接主体为大致圆柱形状并且具有贯穿通道，所述联接主体具有两个隔开的端部，每一个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得联接构件可连接到两根管子上，所述联接主体具有内壁，保护环主体，其定位成在联接主体的两个隔开端部之间与联接主体的内壁相邻，并且定位成通过每根管子端部的邻接与两根管子接触，所述保护环为大致圆柱形并且具有贯穿的保护环通道，所述保护环具有一定体积，和位于所述保护环内的至少一个激励构件。
因此，本发明在至少某些但不必一定是全部实施例中提供了一种用于将两根管子联接在一起的联接构件的保护环，所述联接构件具有联接主体，所述联接主体为大致圆柱形状并且具有贯穿通道，所述联接主体具有两个隔开的端部，每一个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得联接构件可连接到两根管子上，所述联接主体具有内壁，所述保护环包括：保护环主体，其可定位成在联接主体的两个隔开端部之间与联接构件的联接主体的内壁相邻，并且定位成与两根管子中的每一个的端部接触，保护环主体为大致圆柱形并且具有贯穿的保护环通道，保护环主体具有圆周，所述保护环主体具有一定体积，和位于保护环表面上的至少一个凹入区域。这种保护环可按任何可能的组合方式具有下列特征中的一个或一些：至少一个凹入区域围绕保护环的圆周延伸；一个或多个隔开的激励构件位于保护环中；激励构件或每一个激励构件围绕保护环的圆周延伸；至少一个凹入区域是多个隔开的凹入区域；多个隔开的凹入区域中的每一个围绕保护环的圆周延伸；和/或保护环具有外部和内部，至少一个凹入区域位于保护环外部上，和至少一个凹入区域位于保护环内部上；位于保护环外部上的至少一个凹入区域是三个隔开的区域，位于保护环内部上的至少一个凹入区域是两个隔开的区域；位于保护环中的多个激励构件，位于保护环外部上的三个隔开的区域包括第一区域、第二区域和第三区域，多个激励构件中的第一激励构件位于第一区域和第二区域之间，多个激励构件中的第二激励构件位于第二区域和第三区域之间，位于保护环内部上的两个隔开的区域包括第四区域和第五区域，多个激励构件中的第三激励构件位于所述第四区域和第五区域之间，保护环具有第一端部和第二端部，多个激励构件中的第四激励构件位于第一端部和第四区域之间，并且多个激励构件中的第五激励构件位于第二端部和第五区域之间。
因此，本发明在至少某些但不必一定是全部实施例中提供了一种用于将两根管子联接在一起的系统，所述系统包括：具有联接主体的联接构件，所述联接主体为大致圆柱形状并且具有贯穿通道，所述联接主体具有两个隔开的端部，每一个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹，以使得联接构件可连接到两根管子上，所述联接主体具有内壁；保护环，定位成在联接主体的两个隔开端部之间与联接主体的中心部分的内壁相邻，并且定位成与两根管子中的每一根的端部接触，所述保护环为大致圆柱形状并且具有贯穿的保护环通道，所述保护环具有圆周，所述保护环具有一定体积；和位于保护环表面上的至少一个凹入区域。
因此，本发明在某些但不必一定是全部实施例中提供了一种用于将两根管子联接在一起的方法，所述两根管子包括第一管子和第二管子，所述第一管子具有带外螺纹的端部，所述第二管子具有带外螺纹的端部，所述方法包括：使两根管子中的每一根的每个螺纹端部与联接组件的两个隔开的端部的一端形成螺纹接合，所述联接组件为在此所公开的任何联接组件；将保护环定位成在联接主体的两个隔开端部之间与联接主体的中心部分的内壁相邻并通过每根管子端部的邻接与两根管子接触，所述保护环为大致圆柱形状并具有贯穿的保护环通道，所述保护环具有一定体积，位于保护环内的至少一个激励构件，每根管子的端部与保护环接触并压缩所述保护环，所述压缩激励至少一个激励构件以使保护环运动抵靠联接组件的内壁。这种方法可按任意可能的组合方式包括下列特征中的一个或一些：至少一个激励构件是多个隔开的激励构件，至少一个开口是多个开口，一个开口对应于每一个激励构件，至少一个开口从保护环内部延伸到相应的激励构件，至少一个开口从保护环外部延伸到相应的激励构件；保护环具有两个隔开的外部边缘，一个外部边缘位于保护环的第一端部处，一个外部边缘位于保护环的第二端部处，每一个外部边缘可卡在联接构件的内部部分和两根管子的锥形部分之间，所述方法包括将每个外部边缘卡在联接构件的内部部分和两根管子之一的锥形部分之间；多个隔开的激励构件包括至少第一激励构件和第二激励构件，所述激励构件中的每一个具有硬度，第二激励构件的硬度大于第一激励构件的硬度，所述方法包括在开始激励第二激励构件之前先开始激励第一激励构件；至少一个开口具有足够的尺寸，以使得保护环在安装在联接构件内并且与两根管子接触时不显著膨胀到保护环内，所述方法包括使保护环膨胀，以使得很少量的保护环膨胀到保护环通道中；和/或至少一个开口的尺寸设置成适应两根管子的保护环制造长度公差，所述方法包括使保护环制造长度公差与所述至少一个开口相适应。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种用于联接组件的保护环，所述联接组件包括具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体(240)，所述联接主体的每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹(242、244)，以使得所述联接组件能提供两根管子之间的连接，所述保护环包括由弹性材料制成的环主体(200)，所述环主体用于定位成在所述联接主体的两个端部之间与所述联接主体的内壁相邻并定位成与所述两根管子接触，所述环主体(200)为大致圆柱形状并且具有贯穿的环通道，其特征在于，所述保护环包括开口(211、212、213)和激励构件(231、232、233)，使得在使用中，当在所述两根管子之间压缩所述保护环时，所述环主体(200)将开口(211、212、213)关闭在所述激励构件周围以推动所述环主体(200)抵靠所述联接主体的所述内壁，从而防止腐蚀性物质与所述联接主体接触。
2.如权利要求1所述的保护环，其中，所述激励构件(231、232、233)布置在所述环主体(200)中。
3.如权利要求1或2所述的保护环，其中，所述激励构件(231、232、233)围绕所述环主体(200)延伸并且基本上与所述环主体同轴，从而防止所述环主体(200)在所述两根管子之间的压缩过程中向内弯成弓形。
4.如权利要求1、2或3所述的保护环，还包括多个激励构件(231、232、233)。
5.如权利要求4所述的保护环，其中，每个激励构件(231、232、233)包括具有硬度的材料，至少一个激励构件(231、232、233)的硬度低于至少一个其他激励构件(231、232、233)的硬度，使得在使用中，所述具有较低硬度的至少一个激励构件(231、232、233)先于所述至少一个其他激励构件(231、232、233)在压缩作用下开始变形。
6.如前述权利要求中任一项所述的保护环，其中，在所述两根管子之间的压缩作用下，所述开口(211、312、213)开始闭合，促使改变所述环主体(200)的形状而基本上不改变所述环主体的体积。
7.如前述权利要求中任一项所述的保护环，其中，所述至少一个开口具有足够的尺寸，以使得在使用中，在所述两根管子之间的压缩作用下，防止所述环主体显著膨胀到由所述联接组件和所述两根管子所界定的流动通道中。
8.如权利要求6或7所述的保护环，其中，所述开口(211、212、213)与所述激励构件(231、231、233)相关联。
9.如权利要求6、7或8所述的保护环，其中，所述开口(211、212、213)从所述环主体(200)的外部延伸到所述激励构件(231、231、233)。
10.如权利要求6、7、8或9所述的保护环，还包括多个开口(211、212、213)，每一个开口对应于一个相应的激励构件(231、231、233)。
11.如权利要求10所述的保护环，其中，所述多个开口(231、231、233)中的至少一个位于所述环主体的外部上，并且所述多个开口(231、231、233)中的至少一个位于所述环主体(200)的内部上。
12.如权利要求10所述的保护环，其中，所述多个开口(211、212、213)包括第一开口(211)、第二开口(212)和第三开口(213)，第一开口(211)和第三开口(213)中的每一个从保护环的内部延伸到一个相应的激励构件(231、231、233)，以及第二开口(212)从保护环的外部延伸到一个相应的激励构件(231、231、233)。
13.如权利要求6-12中任一项所述的保护环，其中，所述开口(211、212、213)的尺寸设置成当在所述两根管子之间压缩所述保护环时适应所述两根管子的制造长度公差。
14.如前述权利要求中任一项所述的保护环，其中，所述环主体(200)包括适于卡在所述联接构件的所述内壁和所述两根管子之一的锥形部分之间的突出边缘。
15.如前述权利要求中任一项所述的保护环，其中，所述至少一个激励构件(231、231、233)包括有弹性的弹性体材料。
16.如前述权利要求中任一项所述的保护环，其中，所述环主体(200)包括可压缩的防腐蚀材料。
17.如前述权利要求中任一项所述的保护环，还包括围绕所述环主体(200)的至少一部分圆周延伸的至少一个凹入区域(204、205、206)。
18.如前述权利要求中任一项所述的保护环，还包括至少一个从所述环主体(200)突出的凸出部(204、205)。
19.如权利要求18所述的保护环，其中，所述至少一个凸出部(204、205)从所述环主体(200)向外突出。
20.如权利要求18或19所述的保护环，其中，所述至少一个凸出部(204、205)从所述环主体(200)朝向将被所述联接件联接的管子突出。
21.如权利要求18、19或20所述的保护环，还包括从所述环主体(200)突出的第二凸出部(204、205)。
22.一种用于联接组件的保护环，所述联接组件包括具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体(240)，所述联接主体的每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹(242、244)，以使得所述联接组件能提供两根管子之间的连接，所述保护环包括环主体(200、300)，所述环主体用于定位成在所述联接主体的两个端部之间与所述联接主体的内壁相邻并定位成与所述两根管子接触，所述环主体(200)为大致圆柱形并且具有贯穿的环通道，其特征在于，所述保护环包括至少一个围绕所述环主体的至少一部分圆周延伸的凹入区域(206、321、322、323、324、325)。
23.如权利要求22所述的保护环，其中，所述至少一个凹入区域(204)基本上围绕所述环主体(200)的整个圆周延伸。
24.如权利要求22或23所述的保护环，其中，所述至少一个凹入区域(321、322、323、324、325)包括多个隔开的凹入区域(321、322、323、324、325)。
25.如权利要求24所述的保护环，其中，至少一个凹入区域(321、322、323)位于所述环主体(200)的外部上，并且至少一个凹入区域(324、325)位于所述环主体(200)的内部上。
26.如权利要求25所述的保护环，其中，位于所述外部上的所述至少一个凹入区域(321、322、323)包括三个隔开的区域，位于所述内部上的所述至少一个凹入区域(324、325)是两个隔开的区域。
27.如权利要求26所述的保护环，还包括：多个所述激励构件(331、332、333、334、335)；位于环主体外部上的三个隔开的区域(321、322、323)包括第一区域、第二区域和第三区域；所述多个激励构件中的第一激励构件(331)位于所述第一区域(321)和第二区域(322)之间；所述多个激励构件(331、332、333、334、335)中的第二激励构件(332)位于所述第二区域(322)和第三区域(323)之间；位于环主体内部上的两个隔开的区域(324、325)包括第四区域(324)和第五区域(325)；所述多个激励构件(331、332、333、334、335)中的第三激励构件(334)位于所述第四区域(324)和第五区域(325)之间；所述环主体具有第一和第二端部；所述多个激励构件(331、332、333、334、335)中的第四激励构件(334)位于所述第一端部和第四区域(324)之间；和所述多个激励构件(331、332、333、334、335)中的第五激励构件(335)位于所述第二端部和第五区域(325)之间。
28.如权利要求22-27中任一项所述的保护环，还包括从所述环主体(300)突出的至少一个凸出部(314、316、353、359、364、374)。
29.如权利要求28所述的保护环，其中，所述至少一个凸出部(314、316、353、359、364)从所述环主体(300)向外突出。
30.如权利要求28或29所述的保护环，其中，所述至少一个凸出部(314、316、353、359、364、374)从所述环主体(300)朝向将被所述联接件联接的管子突出。
31.如权利要求28、29或30所述的保护环，还包括从所述环主体(300)突出的第二凸出部(314、316、353、359、364、374)。
32.一种用于联接两根管子的联接组件，所述联接组件包括：具有贯穿通道的大致圆柱形状的联接主体(240)，所述联接主体(240)的每个端部具有与管子形成螺纹配合的螺纹(242、244)，以使得联接组件能提供两根管子之间的连接；和如权利要求1-31中任一项所述的保护环。
33.一种使用如权利要求25所述的联接组件将两根管子联接在一起的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将每根管子螺纹接合到联接组件的联接主体上；以及
(2)在所述两根管子之间压缩保护环，以便推动所述保护环抵靠所述联接主体的内壁。