DE8113196U1 - Futterrohr grossen durchmessers fuer die erdoel-erdgasgewinnungsindustrie - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Futterrohr großen Durchmessers
für die Erdgas- und Erdölindustrie mit einem ein- oder mehrgängigen durch die Anzahl der Gewindegänge auf 1" (25,4 mm)

Rohrlänge bestimmten Gewinde auf einem Kegelmantel, der durch ι

seine Verjüngung bestimmt ist, von denen mehrere mit Muffe r

oder Nippel zu einem Rohrstrang verbunden werden. v-

Den einschlägigen Bestimmungen, z.B. den Standards des ? American Petroleum Institut (API) über Futterrohre. ist zu ;; entnehmen, daß die Anzahl der Gewindegänge und die Verjüngung des Kegelmantels über den ganzen Abmessungsbereich ü gleich ist. Dies hat zwar den Vorteil, der sparsamen Schneid- | werkzeughaltung, aber große Nachteile bei der Benutzung der ^ Futterrohre, da sich die Abmessung der Gewinde nach dem \ kleinsten Durchmesser - hier 4 1/2" entsprechend 114 mm ti Durchmesser - und den passenden Wanddicken richtet. In der f

Praxis auf dem Bohrturm zeigt sich aber, daß Rohre mit so \

kleinen Gewindeabmessungen im Bereich großer Rohrdurchmes- j;

ser über etwa 300 bis 400 mm eine zur Masse dieser Rohre un- 1,

verhältnismäßig exakte und feinfühlige Handhabung, insbeson- I

dere Verschraubung, erfordern. So konnte beobachtet werden, |

daß Rohre mit etwa 500 mm Durchmesser, mit einer Gewindestei- |

gung von 5-Gang auf 1"-Gewindelänge und einem Gewindekegel I

1 : 12 unter einem kleinen nicht mehr auffallenden Winkel ^%

nicht gewindeganggerecht miteinander verschraubt wurden und |

die Verbindung damit weder die von ihr verlangte Belastbar- f

keit erbrachte noch unbeschädigt blieb. |

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Schraubverbin- |

dung für Futterrohre so zu gestalten und zu dimensionieren, $■'

daß auch unter den rauhen betrieblichen und atmosphärischen f

Bedingungen der Bohrplattform möglicherweise auf See die g

richtige Einfädelung des Gewindeganges erleichtert wird und |

die volle Verbindungsfestigkeit erhalten bleibt. . Ii

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Die Aufgabe wird durch die Lehre des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungen ergeben sich nach den Unteransprüchen. Die Erfindung besteht grundsätzlich in der zweckmäßigen, die bisher üblichen Grundsätze (gleiche Gewindesteigung und gleicher Gewindekegel) für eine Abmessungsreihe überwindenden Kombination jeweils aller Merkmale des Patentanspruchs_f wobei die Merkmale an sich bekannt sind.

Die bestimmenden Größen sind der Rohraußendurchmesser von mehr als 400 mm bei einer passenden Wanddicke. Die Wanddicke soll relativ zum darunterliegenden Durchmesserbereich .klein sein, so daß die Rohre mit Muffe oder Nippel verschraubt werden sollen. Damit wird das Anstauchen der Rohrenden oder das Vorsetzen von Verdickungen zum Verschrauben von Rohr an Rohr vermieden und es werden glattendige Rohre im vergüteten Zustand mit hohen Festigkeitswerten eingesetzt.

Unter diesen Voraussetzungen gelingt es, in die einfacheWanddicke Gewindeabmessungen ohne Verschraubungsschulter einzupassen, die die Aufgabe in überraschen! vorteilhafter Weise lösen. In Folge der großen Gewindesteigung 3,5- bis 2-Gang auf 1" Gewindelänge sind Gewindetiefen möglich, durch die die mechanische Abstreiffestigkeit gegenüber feineren Gewinden verbessert ist und die gewindeganggerechte Verschraubung erleichtert wird. Die Vorteile ergeben sich bei den für Futterrohre üblichen Sägezahn- und Trapez-Gewinden in gleicher Weise.

Die weitere Maßnahme ist die Änderung der Verjüngung des Kegelmantels des Gewindes auf ein Verhältnis von 1 : 8 bis 1 : 6,5. Hierdurch wird die gewindeganggerechte Verschraubung noch zusätzlich erleichtert. Nimmt dieser Vorteil in Richtung auf eine Verjüngung 1 : 6,5 zu, so erfordert diese Wahl andererseits bei sonst unveränderten Verhältnissen eine

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zunehmend größere Wanddicke. Es wird deshalb für vorteilhaft angesehen, die Neigung in einem engen Bereich um
1 : 7,5 zu wählen.

Die Erfindung wird anhand der schematisch dargestellten
Verbindung mit Sägezahngewinde erläutert.

Figur 1 zeigt im Längsschnitt die Enden von zwei mit einer Muffe verschraubten Rohren

Figur 2 zeigt eine vergrößerte Darstellung der Verzahnung.

Das erfindungsgemäße Futterrohr mit einem Außendurchmesser von 508 mm hat auf der ganzen Länge eine Wanddicke von 16,1 mm und an beiden Enden ein Außengewinde. Die Figur 1 zeigt ein Ende des Futerrohres 1 mit dem Außengewinde 2. Das Gewinde 2 ist auf einem Kegelmantel mit der Verjüngung 1 : 7,5 angeordnet. Das heißt, daß der Gewindeflankendurchmesser 3 in Figur 2 in Richtung der Längserstreckung des Rohres auf je 7,5 mm um 1 mm ab oder zunimmt. Bei dem Ausführungsbeispiel mit einer Gewindelänge von etwa 120 mm nimmt die Rohrwanddicke zum Rohrende hin auf knapp die Hälfte des gewindefreien Teiles ab. Die Gewindesteigung beträgt 3 Gang auf 1".

Von der Proportion und der Form des Sägezahngewindes vermittelt Figur 2 einen Eindruck. Die Figuren sind nicht zueinander gedreht. Aus dem Verhältnis Ganghöhe 8,467 mm zu
Rohrdurch.messer 508 mm wird deutlich, daß eine nicht gewindegerechte stabile Lage eines etwa 18 m langen anzuschraubenden Stranges eine Auslenkung aus der Achse um mehr als
etwa 300 mm voraussetzt. Bei Gewinden nach den üblichen
Standards beträgt die Auslenkung lediglich etwa ein Vierteil dieses Wertes, was mit bloßem Auge nur schwer, wenn überhaupt, zu bemerken ist.

In Figur 1 ist auf das Rohr 1 eine Muffe 4 aufgeschraubt. Die feste Verschraubung mit einem vom Hersteller vorgegebenen Verschraubmoment erfolgt allein gegen den Widerstand des Kegelgewindes. Das Rohr 1 stößt dabei weder gegen einen Bund in der Muffe 4 noch gegen das von der anderen Seite in die Muffe 4 eingeschraubte Rohr 5. Mehrere derartige Rohre 1,5 usw., jeweils mit Muffe 4 usw. verbunden, bilden einen Rohrstrang zur Auskleidung eines Bohrloches. Von der Erdoberfläche aus bis zu einer Taufe von mehreren 100 Metern. In diesem Rohrstrang sind ein oder mehrere tiefer reichende Rohrstränge zum weiteren Ausbau der •Bohrung oder zur Förderung durch die Bohrung angeordnet.

Claims (2)

ffnsprüche

1. Futterrohr großen Durchmessers für die Erdgas- und Erdölgewinnungsindustrie mit einem ein- oder mehrgängigen durch die Anzahl Gewindegänge auf 1 " (25,4 mm) Rohrlänge bestimmten Gewinde auf einem Kegelmantel, der durch seine Verjüngung bestimmt ist, an jedem Ende und von dem mehrere mit Muffen oder Nippel zu einem Rohrstrang verbunden werden, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Rohraußendurchmesser von mehr als 400 mm und einer Wanddicke bis ca. 32 mm die Gewindesteigung 3,5- bis 2-Gang auf einem Zoll und die Verjüngung des Kegelmantels 1 : 8 bis 1 : 6,5 beträgt.

2. Futterrohr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verjüngung des Kegelmantels 1 : 7,75 bis 1 : 7,25 beträgt.

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Futterrohr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gewindeform vorhanden ist, die als Sägezahn- oder Trapezgewinde zu bezeichnen ist.

Futterrohr nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohr glattendig (unverdickt) ist.

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