EA026455B1 - Резьбовое соединение с улучшенным профилем впадины - Google Patents

Резьбовое соединение с улучшенным профилем впадины Download PDF

Info

Publication number
EA026455B1
EA026455B1 EA201490956A EA201490956A EA026455B1 EA 026455 B1 EA026455 B1 EA 026455B1 EA 201490956 A EA201490956 A EA 201490956A EA 201490956 A EA201490956 A EA 201490956A EA 026455 B1 EA026455 B1 EA 026455B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
ellipse
along
diameter
axis
thread
Prior art date
Application number
EA201490956A
Other languages
English (en)
Other versions
EA201490956A1 (ru
Inventor
Гастон Мауро Мацаферро
Томмазо Коппола
Стэфано Амато
Рамон Альберто Агилар Армендарис
Филлипе Пьер Дарсис
Original Assignee
Тенарис Коннекшнс Б.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тенарис Коннекшнс Б.В. filed Critical Тенарис Коннекшнс Б.В.
Publication of EA201490956A1 publication Critical patent/EA201490956A1/ru
Publication of EA026455B1 publication Critical patent/EA026455B1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23G—THREAD CUTTING; WORKING OF SCREWS, BOLT HEADS, OR NUTS, IN CONJUNCTION THEREWITH
    • B23G1/00—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor
    • B23G1/02—Thread cutting; Automatic machines specially designed therefor on an external or internal cylindrical or conical surface, e.g. on recesses
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02—Couplings; joints
    • E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042—Threaded
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/001—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/06—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints characterised by the shape of the screw-thread
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T408/00—Cutting by use of rotating axially moving tool
    • Y10T408/03—Processes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T82/00—Turning
    • Y10T82/10—Process of turning

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)
  • Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
  • Eyeglasses (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

В изобретении представлена конструкция резьбового соединения, характеризующаяся наличием во впадине резьбы двойного эллипса для снижения усталостного напряжения. Канавка впадины содержит первую часть, содержащую первую эллиптическую поверхность, являющуюся частью первого эллипса. Канавка впадины дополнительно содержит вторую часть, содержащую вторую эллиптическую поверхность, являющуюся частью второго эллипса, и вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на первом конце с первой эллиптической поверхностью в точке соединения, определяющей дно канавки впадины. Вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на втором конце с нагрузочной боковой стороной.

Description

Настоящее изобретение относится, в общем, к соединениям труб и, в частности, к резьбовому соединению, характеризующемуся улучшенной конструкцией профиля впадины резьбы, повышающей усталостную прочность.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Организации, занимающиеся поиском нефти или, более обще, углеводородов, в последние годы стали более требовательными в части оборудования, аппаратуры и устройств, поскольку исследуемые месторождения (коллекторы) нефти и газа расположены глубже в земной коре или в труднодоступных местах.
Многие буровые работы и работы по добыче на суше требуют трубных соединений, характеризующихся высокими уровнями усталостной прочности; например, применения при бурении и применения в условиях высокой температуры.
Кроме того, увеличились объемы разведки и эксплуатации месторождений углеводородов в глубоководных условиях (морские применения), требующих трубных соединений, более устойчивых к факторам, вызванным воздействием среды, таким как усталость и коррозия.
Морские платформы оснащены эксплуатационным оборудованием, расположенным над поверхностью моря. Это оборудование часто используют для разработки месторождений углеводородов, лежащих ниже морского дна. Эти платформы закрепляют на морском дне, а для доставки углеводородов из скважин, пробуренных в коллекторы ниже морского дна, используют колонны труб. Эти колонны труб в отрасли иногда называются водоотделяющими колоннами.
Эти водоотделяющие колонны погружены в море и подвержены перемещениям, вызванным морскими течениями, и перемещениям поверхностных волн. Из-за непрерывных и периодических перемещений моря колонны труб не остаются неподвижными, а подвергаются боковым перемещениям малой величины, которые могут вызвать деформации в некоторых частях трубных соединений. Эти водоотделяющие колонны должны выдерживать нагрузки, вызывающие усталостные напряжения в трубах и трубных соединениях, в частности, в отношении зоны резьбового соединения. Эти напряжения стремятся вызвать разрывы в трубе и/или соединении вблизи резьбы, и соответственно существует необходимость повысить усталостную прочность резьбовых соединений.
В некоторых патентах, известных из уровня техники, например И8 7780202 и И8 6609735, раскрыты соединения с зацеплением типа боковая сторона к боковой стороне (ΡίΡ), подвергающиеся усталости, включая соединители водоотделяющих колонн.
Другие известные из уровня техники обычные резьбовые соединения с посадкой с натягом (включая формы упорной резьбы Американского института нефти) характеризуются наличием профилей, в которых резьбы при свинчивании труб зацепляются лишь по одной боковой стороне профиля резьбы. Этот тип соединения должен полностью разгружать контактирующую боковую сторону, совершать относительное перемещение между ниппелем и муфтой до контакта противоположных боковых сторон и затем передавать нагрузку на вновь контактирующую боковую сторону. Повторные циклические боковое нагружение и передачи нагрузок делают эти типы соединения особенно подверженными усталостным разрушениям.
В резьбах типа боковая сторона к боковой стороне (ΡίΡ) при свинчивании труб контакт обеспечивается как между ведущими боковыми сторонами, так и между нагрузочными боковыми сторонами профиля резьбы. Между вершинами и впадинами профиля резьбы существует зазор. Резьба разработана с зубьями резьбы одного элемента шире сопряженных зубьев другого элемента (например, интерференция боковая сторона к боковой стороне). Из-за наклона боковых поверхностей профиля резьбы контактные усилия (нормальные к поверхности боковой стороне профиля резьбы) характеризуются основной составляющей, проходящей в аксиальном направлении, воздействующей на материал, образующий зубья резьбы. Для достижения интерференции боковая сторона в боковую сторону контактные усилия работают, главным образом, на упругости зубьев. Упругость зубьев очень низка, поэтому при свинчивании труб достигаются высокие контактные давления. Этим объясняется, почему резьбы ΡίΡ характеризуются высокой тенденцией к поверхностному повреждению резьбы при свинчивании.
Дополнительные недостатки резьб типа ΡίΡ заключаются в очень крутых углах передней боковой стороны резьбы, измеренных относительно поверхности, перпендикулярной оси трубы. Действие сжатия этого соединения неудовлетворительно, поскольку этот тип решения способствует возникновению явления, определенного как скачок, когда силы сжатия превышают определенные пределы. Скачок происходит, когда сегмент трубы с наружной резьбой проскальзывает в сегмент с внутренней резьбой с превышением сопротивления, создаваемого резьбой двух сегментов. Это явление происходит тем чаще, чем более наклонен угол ведущей боковой стороны профиля резьбы.
Другие недостатки резьбы типа ΡίΡ заключаются в том, что она подвержена высокому риску заедания соединения и, как следствие, риску отсутствия воздухонепроницаемого уплотнения флюидов внутри трубы. Из-за эффекта заедания крутящий момент во время операции закручивания (свинчивания) соединения значительно изменяется. Этому типу соединения обычно присуще большее количество витков. Это привносит трудности свинчивании соединения и создает возможность неточности при прикладыва- 1 026455 нии правильного крутящего момента при свинчивании.
В резьбах типа вершина во впадину (ОР) (которые используются в предлагаемом резьбовом соединении) при свинчивании контакт происходит между парой сопряженных боковых сторон (нагруженных боковых сторон для натяжения или ведущей боковой стороны для сжатия), а также происходит контакт между вершиной и впадинами. Резьба типа ОР разработана с интерференцией между вершиной и впадинами. В этом случае основная составляющая контактных усилий (нормальная к поверхности вершины/впадины) проходит в радиальном направлении, и при этом интерференция достигается за счет использования упругости трубчатого тела путем геометрической деформации трубы. Лишь малая часть интерференции обеспечена упругостью зубьев резьбы, и поэтому контактные давления, достигаемые на зубьях, ниже, чем в случае резьб типа ΡίΡ, и при этом тенденция к поверхностному повреждению резьбы при свинчивании снижается.
Резьба типа ОР в соответствии с настоящим изобретением характеризуется оптимальной усталостной характеристикой, а также очень низкой тенденцией к поверхностному повреждению резьбы при свинчивании. Следовательно, присутствие микротрещин (из-за этого поверхностного повреждения резьбы) сведено к минимуму.
Настоящее изобретение может быть использовано в выполненных заодно соединениях, резьбовых и муфтовых соединениях и в резьбовых соединениях большого наружного диаметра для применений в море и на суше. Есть два основных типа резьбовых соединителей большого наружного диаметра, используемых для эксплуатационных водоотделяющих колонн. Первый тип именуется в отрасли как сварной тип; ниппель и муфту получают отдельно путем механической обработки толстостенного материала, а затем приваривают к трубе. Во втором типе, именуемом в отрасли как резьбово-муфтовый тип, наружную резьбу (ниппель) обычно выполняют непосредственно на концах трубы путем механической обработки. Внутреннюю резьбу (муфту) выполняют путем механической обработки каждого конца соединения, которое используют для соединения концов труб.
Более того, предлагаемая конструкция может быть объединена с конструктивными исполнениями внутренних, и/или наружных, и/или промежуточных уплотнений металл-металл, внутренними и наружными эластомерными уплотнениями, промежуточными уплотнениями металл-металл и двухступенчатыми резьбами. Для соединителей большого диаметра вместе с предлагаемым профилем резьбы могут использоваться также посадочные направляющие и устройства предотвращения вращения.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
В настоящем описание раскрыта конструкция резьбового соединения, характеризующаяся наличием во впадине резьбы двойного эллипса для снижения усталостного напряжения. В предлагаемой конструкции радиус концентратора напряжений (расположенного в соединении между впадиной и нагрузочной боковой стороной) увеличен за счет использования конфигурации двойного эллипса (криволинейной поверхности, характеризующейся наличием переменного радиуса, а не дуги окружности, которая характеризуется наличием постоянного радиуса). Эта конфигурация позволяет максимально увеличить радиус концентратора напряжений, но и минимизирует потерю контакта между нагрузочными боковыми сторонами, а также минимизирует сечение соединения, в котором критическое сечение уменьшено. Еще одним преимуществом этого профиля является то, что концентратор напряжений отнесен от точек контакта между ниппелем и муфтой, благодаря чему состояние растяжения на концентраторе напряжений преимущественнее для усталостного поведения соединения. В новой конструкции, раскрытой в настоящем документе, обеспечен максимально увеличенный контакт между нагрузочными боковыми сторонами и вершиной и впадинами, благодаря чему минимизировано относительное перемещение между частями соединения. Как правило, предлагаемый профиль поверхности впадины состоит из линейной части и криволинейной части, характеризующейся наличием двойного эллиптического профиля.
В частности, раскрыта конструкция для наружной или внутренней резьбы, расположенной на конце трубчатого элемента. Наружная или внутренняя резьба содержит коническую поверхность впадины, харастеризующуюся первым углом конусности (β), измеренным от продольной оси (аа) резьбы, причем указанная коническая поверхность впадины соединена тангенциально на первом конце выпуклой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны с ведущей боковой стороной, причем указанная коническая поверхность впадины соединена на втором конце вогнутой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны с канавкой впадины. Канавка впадины проходит от конической поверхности впадины до нагрузочной боковой стороны.
Канавка впадины содержит первую часть, содержащую первую эллиптическую поверхность, характеризующуюся наличием переменного радиуса кривизны, причем указанная первая эллиптическая поверхность является частью эллипса, и указанная канавка впадины дополнительно содержит вторую часть, содержащую вторую эллиптическую поверхность, характеризующуюся наличием переменного радиуса кривизны, причем указанная вторая эллиптическая поверхность является частью второго эллипса, причем указанная вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на первом конце с первой эллиптической поверхностью в точке соединения, определяющей дно канавки впадины; а указанная вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на втором конце с нагрузочной боковой стороной. Дно канавки впадины расположено в боковой стенке трубчатого элемента ниже уровня кони- 2 026455 ческой поверхности впадины.
Коническая поверхность (101) впадины содержит первый угол конусности (β), измеренный между конической поверхностью 101 впадины и продольной осью (аа) резьбы. Согласно некоторым вариантам осуществления первый угол конусности (β) равен 0°, так что коническая поверхность впадины (101, 301) параллельна оси резьбы (аа). Согласно другим вариантам осуществления первый угол конусности (β) больше 0°, но меньше значения угла, измеренного между ведущей боковой стороной 220 наружной резьбы и осью резьбы (аа).
Согласно некоторым вариантам осуществления угол θ, измеренный между осью резьбы (аа) и продольной осью (бб) боковой стенки трубчатого элемента (11), находится в пределах между 1,5 и 12°.
В настоящем раскрытии большая ось (сс) второго эллипса расположена перпендикулярно нагрузочной боковой стороне, а большая ось (ЬЬ) первого эллипса перпендикулярна большой оси (сс) второго эллипса. Большая ось (ЬЬ) первого эллипса совпадает с малой осью второго эллипса.
Согласно некоторым вариантам осуществления первый эллипс и второй эллипс характеризуются одинаковым размером. Например, первый эллипс характеризуется первым предопределенным диаметром (Ό1) по большой оси (ЬЬ) и вторым предопределенным диаметром (Ό2) по малой оси; второй эллипс характеризуется предопределенным диаметром (Ό3) по большой оси (сс), равным диаметру (Ό1) по большой оси (ЬЬ) первого эллипса, и второй эллипс характеризуется вторым диаметром (Ό4) по малой оси, равным диаметру (Ό2) по малой оси первого эллипса.
Согласно другим вариантам осуществления эллипсы могут характеризоваться разными формами. Например, первый эллипс характеризуется первым предопределенным диаметром (Ό1) по большой оси (ЬЬ) и вторым предопределенным диаметром (Ό2) по малой оси; второй эллипс характеризуется предопределенным диаметром (Ό3) по большой оси (сс), равным диаметру (Ό1) по большой оси (ЬЬ) первого эллипса, и второй эллипс характеризуется вторым диаметром (Ό4) по малой оси, который больше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса. Согласно другим вариантам осуществления второй диаметр (Ό4) по малой оси второго эллипса больше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса, но диаметр Ό1 может не обязательно равняться диаметру Ό3. Согласно другим вариантам осуществления второй диаметр (Ό4) по малой оси меньше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса. Согласно другим вариантам осуществления диаметр (Ό3) по большой оси (сс) второго эллипса меньше диаметра (Ό1) по большой оси (ЬЬ) первого эллипса. Согласно другим вариантам осуществления диаметр (Ό3) по большой оси (сс) второго эллипса может быть больше диаметра (Ό1) по большой оси (ЬЬ) первого эллипса. Понятно и четко раскрыто, что при реализации настоящего изобретения может быть использовано любое сочетание одного или нескольких вышеупомянутых решений диаметров эллипсов.
Согласно некоторым вариантам осуществления наклоны нагрузочной боковой стороны в сторону от канавки впадины и угол, измеренный между нагрузочной боковой стороной и линией, перпендикулярной оси резьбы (аа), находятся в пределах 0-5°. Эта конфигурация резьбы называется в отрасли трапецеидальной резьбой. Согласно другим вариантам осуществления наклоны нагрузочной боковой стороны в сторону канавки впадины и угол, измеренный между нагрузочной боковой стороной и линией, перпендикулярной оси резьбы (аа), находятся в пределах от 0 до -9°. Эта конфигурация резьбы называется в отрасли крюковой резьбой.
Различные варианты осуществления предлагаемого профиля впадины в виде двойного эллипса могут быть использованы в резьбовом соединении, которое содержит охватываемый трубчатый элемент, содержащий коническую наружную резьбу, характеризующуюся наличием оси конуса (аа), и охватывающий трубчатый элемент, содержащий коническую внутреннюю резьбу, характеризующуюся наличием оси конуса (аа), причем при свинчивании резьбового соединения указанная внутренняя резьба взаимодействует с наружной резьбой. Поверхность впадины по меньшей мере одной из резьб - наружной и внутренней - содержит коническую поверхность впадины, характеризующуюся первым углом конусности (β), измеренным между конической поверхностью 101 впадины и продольной осью (аа) резьбы, причем указанная коническая поверхность впадины соединена тангенциально на первом конце выпуклой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны с ведущей боковой стороной, указанная коническая поверхность впадины соединена на втором конце вогнутой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны с канавкой впадины. Канавка впадины проходит от конической поверхности впадины до нагрузочной боковой стороны. Канавка впадины содержит первую часть, содержащую первую эллиптическую поверхность, характеризующуюся наличием переменного радиуса кривизны, причем указанная первая эллиптическая поверхность является частью эллипса, и указанная канавка впадины дополнительно содержит вторую часть, содержащую вторую эллиптическую поверхность, характеризующуюся переменным радиусом кривизны, причем указанная вторая эллиптическая поверхность является частью второго эллипса, причем указанная вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на первом конце с первой эллиптической поверхностью в точке соединения, определяющей дно канавки впадины; а указанная вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на втором конце с нагрузочной боковой стороной. Дно канавки впадины расположено в боковой стенке трубчатого элемента ниже уровня конической поверхности впадины.
- 3 026455
Раскрыт также способ нарезания конической наружной или внутренней резьбы с предлагаемым профилем впадины в виде двойного эллипса. Способ предусматривает предоставление трубчатого элемента; нарезание конической наружной или внутренней резьбы на конце указанного трубчатого элемента, причем указанная коническая наружная или внутренняя резьба содержит коническую поверхность впадины, характеризующуюся первым углом конусности (β), измеренным между конической поверхностью (101) впадины и продольной осью (аа) резьбы, причем указанная коническая поверхность впадины соединена тангенциально на первом конце выпуклой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны с ведущей боковой стороной, указанная коническая поверхность впадины соединена на втором конце вогнутой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны с канавкой впадины. Канавка впадины проходит от конической поверхности впадины до нагрузочной боковой стороны. Канавка впадины содержит первую часть, содержащую первую эллиптическую поверхность, характеризующуюся переменным радиусом кривизны, причем указанная первая эллиптическая поверхность является частью эллипса, и указанная канавка впадины дополнительно содержит вторую часть, содержащую вторую эллиптическую поверхность, характеризующуюся переменным радиусом кривизны, причем указанная вторая эллиптическая поверхность является частью второго эллипса, причем указанная вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на первом конце с первой эллиптической поверхностью в точке соединения, определяющей дно канавки впадины; а указанная вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на втором конце с нагрузочной боковой стороной. Дно канавки впадины расположено в боковой стенке трубчатого элемента ниже уровня конической поверхности впадины.
Более подробная информация об одном или нескольких вариантах осуществления настоящего изобретения приведена на прилагаемых фигурах и последующем описании. Другие признаки, цели и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из описания и фигур, а также из формулы изобретения.
Краткое описание фигур
На фиг. 1 представлен частичный разрез первого варианта осуществления конструкции резьбового соединения, характеризующейся наличием во впадине резьбы двойного эллипса для снижения усталостного напряжения.
На фиг. 1А представлена увеличенная часть разреза, представленного на фиг. 1, на которой угол конуса резьбы в иллюстративных целях дополнительно увеличен.
На фиг. 2 представлен частичный разрез второго варианта осуществления конструкции резьбового соединения, характеризующейся наличием во впадине резьбы двойного эллипса для снижения усталостного напряжения.
На фиг. 2А представлена увеличенная часть разреза, представленного на фиг. 2, на которой угол конуса резьбы в иллюстративных целях дополнительно увеличен.
На фиг. 3 представлен частичный разрез третьего варианта осуществления конструкции резьбового соединения, характеризующейся наличием во впадине резьбы двойного эллипса для снижения усталостного напряжения.
На фиг. ЗА представлена увеличенная часть разреза, изображенного на фиг. 3, на которой угол конуса резьбы в иллюстративных целях дополнительно увеличен.
На фиг. 4Α-4Ό представлена частичные разрезы, иллюстрирующие разные профили впадины резьбы типа вершина во впадину (ОР).
На фиг. 5 представлен частичный разрез трубного соединения с профилем резьбы, представленным на фиг. 1.
На фиг. 6 представлен частичный разрез трубного соединения с профилем резьбы, представленным на фиг. 2.
На фиг. 7 представлен частичный разрез трубного соединения с профилем резьбы, представленным на фиг. 3.
На фиг. 8А приведена графическая иллюстрация данных, полученных анализом методом конечных элементов, показывающая расчетные циклы до усталостного разрушения для стандартной известной резьбы типа ОР.
На фиг. 8В приведена графическая иллюстрация данных, полученных анализом методом конечных элементов, показывающая расчетные циклы до усталостного разрушения для предлагаемой двойной эллиптической резьбы.
На фиг. 9А приведена графическая иллюстрация данных, полученных анализом методом конечных элементов, показывающая распределение напряжений для стандартной известной резьбы типа ОР..
На фиг. 9В приведена графическая иллюстрация данных, полученных анализом методом конечных элементов, показывающая распределение напряжений для предлагаемой двойной эллиптической резьбы.
На разных фигурах подобные элементы указаны подобными позициями.
Подробное раскрытие настоящего изобретения
Рассмотрим фиг. 1, на которой проиллюстрирован первый вариант осуществления конструкции резьбового соединения, характеризующейся наличием во впадине резьбы двойного эллипса для снижения усталостного напряжения. Трубчатый элемент содержит наружную резьбу 100, расположенную на
- 4 026455 ниппельном конце 12 трубчатого элемента 11. Наружная резьба 100 содержит коническую поверхность 101 впадины. Согласно первому варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 1, коническая поверхность 101 впадины параллельна оси резьбы (аа). Ось резьбы (аа) образует угол θ приблизительно 2,4° с продольной осью (άά) стенки трубы 11. Угол θ согласно этому варианту осуществления может быть в пределах примерно от 1,5 до 12°, предпочтительнее, в пределах 1,5-4,5°. Понятно, что в этом варианте осуществления, поскольку коническая поверхность 101 впадины параллельна оси аа резьбы, угол β между конической поверхностью 101 впадины и осью резьбы (аа) будет равен 0°. Однако в одной модификации этого варианта осуществления угол β может характеризоваться другими значениями (например, см. фиг. 2).
Коническая поверхность 101 впадины соединена тангенциально на первом конце выпуклой криволинейной поверхностью 102 постоянного радиуса кривизны с ведущей боковой стороной 120, и коническая поверхность 101 впадины соединена на втором конце вогнутой криволинейной поверхностью 104 постоянного радиуса кривизны с канавкой 103 впадины. Канавка 103 впадины проходит от конической поверхности 101 впадины до нагрузочной боковой стороны 150.
Канавка 103 впадины содержит первую часть, содержащую первую эллиптическую поверхность 106, характеризующуюся переменным радиусом кривизны. Первая эллиптическая поверхность 106 является частью эллипса 107. Канавка 103 впадины дополнительно содержит вторую часть, содержащую вторую эллиптическую поверхность 108 с переменным радиусом кривизны. Вторая эллиптическая поверхность является частью второго эллипса 110. Вторая эллиптическая поверхность 108 соединена тангенциально на первом конце с первой эллиптической поверхностью 106 в точке соединения 109, определяющей дно канавки 103 впадины. Вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на втором конце с нагрузочной боковой стороной 150.
Дно канавки 103 помещено ниже уровня конической поверхности 101 впадины.
Большая ось (ЬЬ) первого эллипса 107 расположена перпендикулярно большой оси (сс) второго эллипса 110, и большая ось (ЬЬ) первого эллипса 107 совпадает с малой осью второго эллипса 110 (выровнена с ней и лежит поверх ее). Эта конфигурация обеспечивает, что эллипсы 107 и 110 соединяются тангенциально в точке соединения 109.
Согласно первому варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 1, большая ось (сс) второго эллипса 110 расположена перпендикулярно нагрузочной боковой стороне 150. Эта конфигурация обеспечивает, что второй эллипс 110 соединен тангенциально с нагрузочной боковой стороной 150.
Согласно первому варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 1, первый эллипс 107 характеризуется первым предопределенным диаметром (01) по большой оси (ЬЬ) и вторым предопределенным диаметром (Ό2) по малой оси; второй эллипс 110 характеризуется предопределенным диаметром (Ό3) по большой оси (сс), равным диаметру (Ό1) по большой оси (ЬЬ) первого эллипса 107, и второй эллипс 110 характеризуется вторым диаметром (Ό4) по малой оси, равным диаметру (Ό2) по малой оси первого эллипса 107. В этой конфигурации первый эллипс 107 и второй эллипс 110 характеризуются идентичной формой. Альтернативно, понятно, что в конструкции резьбы 100 первый эллипс 107 и второй эллипс 110 могут характеризоваться разными относительными диаметрами. Например, первый эллипс 107 может быть более длинным и более узким, чем в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 1 (например, эллипс может характеризоваться формой, подобной форме эллипса 207, проиллюстрированного на фиг. 2).
Понятно, что муфтовое соединение с внутренней резьбой может иметь те же элементы и профиль, что и наружная резьба 100, проиллюстрированная и описанная выше.
Рассмотрим теперь фиг. 5, на которой проиллюстрировано трубное соединение 10, содержащее первую трубу 11 с охватываемым ниппельным концом 12 с конической наружной резьбой 100 (как проиллюстрировано на фиг. 1), свинченным с охватывающим муфтовым концом 14 второй трубы 13. Охватывающий муфтовый конец 14 проиллюстрирован с таким же профилем резьбы 100, как у наружной резьбы 100. Как описывается ниже, понятно, что наружная резьба и внутренняя резьба не обязательно должны быть идентичными, и либо наружная резьба, либо внутренняя резьба могут иметь модификации, как описывается ниже.
Согласно первому варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 1, 1А и 5, нагрузочная боковая сторона 150 характеризуется положительным наклоном в сторону от канавки 103 впадины (вы заметите, что на фиг. 1А угол нагрузочной боковой стороны 150 в иллюстративных целях преувеличен). Эта конфигурация резьбы называется в отрасли трапецеидальной резьбой. Угол нагрузочной боковой стороны, измеренный относительно линии, перпендикулярной оси (аа) резьбы, обычно находится в пределах 0-5°, предпочтительнее 1,5-5° и предпочтительно равен примерно 3°. Более того, может быть использован и угол 0° (то есть нагрузочная боковая сторона перпендикулярна оси (аа) резьбы). Кроме того, для разновидностей этого варианта осуществления могут быть использованы и отрицательные углы боковой стороны резьбы от -9 до 0° (например, см. фиг. 3а). То есть угол нагрузочной боковой стороны может быть в пределах от -9 до 5° и предпочтительным диапазоном для этого варианта осуществления является диапазон 1,5-5°, а предпочтительным значением является 3°.
- 5 026455
Рассмотрим фиг. 2, на которой проиллюстрирован второй вариант осуществления конструкции резьбового соединения, характеризующейся наличием во впадине резьбы двойного эллипса для снижения усталостного напряжения. Ось резьбы (аа) образует предпочтительный угол θ приблизительно 2,4° с продольной осью (66) стенки трубы 21. Угол θ в этом варианте осуществления может быть в пределах примерно от 1,5 до 12°, предпочтительнее в пределах 1,5-4,5°.
Согласно второму варианту осуществления коническая резьба 200 содержит коническую поверхность 201 впадины, расположенную под углом конусности (β), измеренным между поверхностью 201 впадины и осью конуса (аа) резьбы. Угол конусности (β), измеренный от оси конуса (аа) резьбы меньше, чем измеренный угол между ведущей боковой стороной (220) и осью аа резьбы. Коническая поверхность 201 впадины соединена тангенциально на первом конце выпуклой криволинейной поверхностью 202 постоянного радиуса кривизны с ведущей боковой стороной 220, и коническая поверхность 201 впадины соединена на втором конце вогнутой криволинейной поверхностью 204 постоянного радиуса кривизны с канавкой 203 впадины. Канавка 203 впадины проходит от конической поверхности 201 впадины до нагрузочной боковой стороны 250.
Канавка 203 впадины содержит первую часть, содержащую первую эллиптическую поверхность 206 с переменным радиусом кривизны. Первая эллиптическая поверхность 206 является частью эллипса 207. Кроме того, канавка 203 впадины содержит вторую часть, содержащую вторую эллиптическую поверхность 208 с переменным радиусом кривизны. Вторая эллиптическая поверхность является частью второго эллипса 210. Вторая эллиптическая поверхность 208 соединена тангенциально на первом конце с первой эллиптической поверхностью 206 в точке соединения 209, определяющей дно канавки 203 впадины. Вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на втором конце с нагрузочной боковой стороной 250. Дно канавки 203 помещено ниже уровня конической поверхности 201 впадины.
Большая ось (ЬЬ) первого эллипса 207 расположена перпендикулярно большой оси (сс) второго эллипса 210, и большая ось (ЬЬ) первого эллипса 207 совпадает с малой осью второго эллипса 210 (выровнена с ней и лежит поверх ее). Эта конфигурация обеспечивает, что эллипсы 207 и 210 соединяются тангенциально в точке соединения 209.
Согласно второму варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 2, большая ось (сс) второго эллипса 210 расположена перпендикулярно нагрузочной боковой стороне 250. Эта конфигурация обеспечивает, что второй эллипс 210 соединен тангенциально с нагрузочной боковой стороной 250.
Согласно второму варианту осуществления первый эллипс 207 характеризуется первым предопределенным диаметром (Ό1) по большой оси (ЬЬ) и вторым предопределенным диаметром (Ό2) по малой оси; второй эллипс 210 характеризуется предопределенным диаметром (Ό3) по большой оси (сс), равным диаметру (Ό1) по большой оси (ЬЬ) первого эллипса 207, и второй эллипс 210 характеризуется вторым диаметром (Ό4) по малой оси, который больше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса 207. Альтернативно, понятно, что в конструкции резьбы 200 первый эллипс 207 и второй эллипс 210 могут характеризоваться разными относительными диаметрами. Например, второй эллипс 210 может характеризоваться первым диаметром (Ό3) по большой оси, который может быть больше диаметра (Ό1) по большой оси первого эллипса.
Понятно, что муфтовое соединение с внутренней резьбой может характеризоваться наличием тех же элементов и профиля, что и наружная резьба 200, проиллюстрированная и описанная выше.
Рассмотрим теперь фиг. 6, на которой проиллюстрировано трубное соединение 20, содержащее первую трубу 21 с охватываемым ниппельным концом 22 с конической наружной резьбой 200 (как проиллюстрировано на фиг. 2), свинченным с охватывающим муфтовым концом 24 второй трубы 23. Охватывающий муфтовый конец 24 проиллюстрирован с измененным профилем резьбы 100 (как проиллюстрировано на фиг. 3). Понятно, что наружная резьба и внутренняя резьба не обязательно должны быть идентичными, как проиллюстрировано на фиг. 6, но при условии сопряжения поверхностей должным образом. Понятно также, что наружная резьба и внутренняя резьба могут быть идентичными, как уже описывалось в настоящем документе в отношении фиг. 1 и 5.
Согласно второму варианту осуществления (см. фиг. 2, 2А и 6) нагрузочная боковая сторона 250 характеризуется положительным наклоном в сторону от канавки 203 впадины (вы заметите, что на фиг. 2А угол нагрузочной боковой стороны 250 в иллюстративных целях преувеличен). Эта конфигурация резьбы называется в отрасли трапецеидальной резьбой. Угол нагрузочной боковой стороны 250, измеренный между линией, перпендикулярной оси (аа) резьбы, обычно находится в пределах 0-5°, предпочтительнее 1,5-5° и предпочтительно равен примерно 3°. В разновидностях этого варианта осуществления может быть использован и угол 0° (то есть нагрузочная боковая сторона перпендикулярна оси (аа) резьбы). Кроме того, для этого варианта осуществления могут быть использованы и отрицательные углы боковой стороны резьбы от -9 до 0° (например, см. фиг. 3). То есть угол нагрузочной боковой стороны может быть в пределах от -9 до 5° с предпочтительным диапазоном для этого варианта осуществления 1,55° и предпочтительным значением 3°.
Рассмотрим фиг. 3, на которой проиллюстрирован третий вариант осуществления конструкции резьбового соединения 300, характеризующейся во впадине резьбы двойным эллипсом для снижения
- 6 026455 усталостного напряжения. Коническая наружная резьба 300 содержит коническую поверхность 301 впадины. Ось резьбы (аа) образует предпочтительный угол θ с продольной осью трубы (άά) приблизительно 8°. Угол θ в этом варианте осуществления может быть в пределах примерно от 1,5 до 12°, предпочтительнее в пределах 4,5-12°.
Согласно третьему варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 3, коническая поверхность 301 впадины параллельна оси резьбы (аа), как в варианте осуществления на фиг. 1. Понятно, что в этом варианте осуществления, поскольку коническая поверхность 301 впадины параллельна оси (аа) резьбы, угол β между конической поверхностью 301 впадины и осью резьбы (аа) будет равен 0°. Однако в модификации этого варианта осуществления угол β может характеризоваться другими значениями (например, см. фиг. 2).
Коническая поверхность 301 впадины соединена тангенциально на первом конце выпуклой криволинейной поверхностью 302 постоянного радиуса кривизны с ведущей боковой стороной 320, и коническая поверхность 301 впадины соединена на втором конце вогнутой криволинейной поверхностью 304 постоянного радиуса кривизны с канавкой 303 впадины. Канавка 303 впадины проходит от конической поверхности 301 впадины до нагрузочной боковой стороны 350.
Канавка 303 впадины содержит первую часть, содержащую первую эллиптическую поверхность 306 с переменным радиусом кривизны. Причем первая эллиптическая поверхность 306 является частью эллипса 307. Вторая эллиптическая поверхность является частью второго эллипса 310. Канавка 303 впадины дополнительно содержит вторую часть, содержащую вторую эллиптическую поверхность 308 с переменным радиусом кривизны. Вторая эллиптическая поверхность 308 соединена тангенциально на первом конце с первой эллиптической поверхностью 306 в точке соединения 309, определяющей дно канавки 303 впадины. Вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на втором конце с нагрузочной боковой стороной 350. Дно канавки 303 помещено ниже уровня конической поверхности 301 впадины.
Согласно третьему варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 3, первый эллипс 307 характеризуется первым предопределенным диаметром (Ό1) по большой оси (ЬЬ) и вторым предопределенным диаметром (Ό2) по малой оси; второй эллипс 310 характеризуется предопределенным диаметром (Ό3) по большой оси (сс), равным диаметру (Ό1) по большой оси (ЬЬ) первого эллипса 307, и второй эллипс 310 характеризуется вторым диаметром (Ό4) по малой оси, равным диаметру (Ό2) по малой оси первого эллипса 307. Альтернативно, понятно, что в конструкции резьбы 300 первый эллипс 307 и второй эллипс 310 могут характеризоваться разными относительными диаметрами. Например, первый эллипс 307 может быть более длинным и более узким, чем в варианте осуществления, проиллюстрированном на фиг. 3 (например, эллипс может характеризоваться формой, подобной форме эллипса 207, проиллюстрированного на фиг. 2).
Большая ось (ЬЬ) первого эллипса 307 расположена перпендикулярно большой оси (сс) второго эллипса 310, и большая ось (ЬЬ) первого эллипса 307 совпадает с малой осью второго эллипса 310 (выровнена с ней и лежит поверх ее). Эта конфигурация обеспечивает, что эллипсы 307 и 310 соединяются тангенциально в точке соединения 309.
Согласно третьему варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 3, большая ось (сс) второго эллипса 310 расположена перпендикулярно нагрузочной боковой стороне 350. Эта конфигурация обеспечивает, что второй эллипс 310 соединен тангенциально с нагрузочной боковой стороной 350. Все ориентации другой оси определены относительно оси (сс) второго эллипса 310.
Понятно, что муфтовое соединение с внутренней резьбой может характеризоваться наличием тех же элементов и профиля, что и наружная резьба 300, проиллюстрированная и описанная выше.
Рассмотрим теперь фиг. 7, на которой проиллюстрировано трубное соединение 30, содержащее первую трубу 31 с охватываемым ниппельным концом 32 с конической наружной резьбой 300 (как проиллюстрировано на фиг. 3), свинченным с охватывающим муфтовым концом 34 второй трубы 33. Охватывающий муфтовый конец 34 проиллюстрирован с таким же профилем резьбы 300, как у наружной резьбы 300. Как уже отмечалось в отношении фиг. 2 и 6, понятно, что наружная резьба и внутренняя резьба не обязательно должны быть идентичными, и либо наружная резьба, либо внутренняя резьба могут иметь модификации, но при условии сопряжения профилей.
Согласно третьему варианту осуществления, проиллюстрированному на фиг. 3, 3А и 7, нагрузочная боковая сторона 350 характеризуется уклоном в сторону канавки 303 впадины (вы заметите, что на фиг. 3А угол нагрузочной боковой стороны 350 в иллюстративных целях преувеличен). Эта конфигурация резьбы называется в отрасли крюковой резьбой. Угол нагрузочной боковой стороны, измеренный относительно линии, перпендикулярной оси (аа) резьбы, обычно находится в пределах от -9 до 0°, предпочтительнее от -9 до -1,5° и предпочтительно равен примерно -3°. Более того, может использоваться и угол 0° (то есть нагрузочная боковая сторона перпендикулярна оси (аа) резьбы). Кроме того, для разновидностей этого варианта осуществления могут быть использованы и положительные углы боковой стороны резьбы от 0 до 5° (например, см. фиг. 1а). То есть угол нагрузочной боковой стороны может быть в пределах от -9 до 5°, предпочтительнее этот угол может быть в пределах от -9 до -1,5°, а предпочтительным значени- 7 026455 ем для этого варианта осуществления является -3°.
Предлагается также способ нарезания наружной или внутренней резьбы 100, 200, 300 на конце трубчатого элемента. Способ предусматривает предоставление трубчатого элемента 11, 21, 31, 13, 23, 33; нарезание конической наружной или внутренней резьбы на соответствующем ниппельном конце 12, 22, 32 или муфтовом конце 14, 24, 34 трубчатого элемента, причем коническая резьба содержит поверхность 101, 201, 301 впадины. Коническая поверхность 101, 201, 301 впадины соединена тангенциально на первом конце выпуклой криволинейной поверхностью 102, 202, 302 постоянного радиуса кривизны с ведущей боковой стороной 120, 220, 320. Коническая поверхность 101, 201, 301 впадины соединена на втором конце вогнутой криволинейной поверхностью 104 постоянного радиуса кривизны с канавкой 103 впадины. Канавка 103, 203, 303 впадины проходит от конической поверхности 101, 201, 301 впадины до нагрузочной боковой стороны 150, 250, 350. Канавка 103, 203, 303 впадины содержит первую часть, содержащую первую эллиптическую поверхность 106, 206, 306, характеризующуюся переменным радиусом кривизны, причем указанная первая эллиптическая поверхность 106, 206, 306 является частью эллипса 107, 207, 307, и канавка 103, 203, 303 впадины дополнительно содержит вторую часть, содержащую вторую эллиптическую поверхность 108, 208, 308, характеризующуюся переменным радиусом кривизны, причем указанная вторая эллиптическая поверхность является частью второго эллипса 110, 210, 310. Вторая эллиптическая поверхность 108, 208, 308 соединена тангенциально на первом конце с первой эллиптической поверхностью 106, 206, 306 в точке соединения, определяющей дно канавки 109, 209, 309. Вторая эллиптическая поверхность соединена тангенциально на втором конце с нагрузочной боковой стороной 105, 205, 305. Вторая эллиптическая поверхность характеризуется наличием большой оси (сс), перпендикулярной нагрузочной боковой стороне 150, 250, 350. Большая ось (ЬЬ) перпендикулярна большой оси (сс). Ориентация оси определена с таким расчетом, что ось (сс) должна быть перпендикулярной нагрузочной боковой стороне, и что оси( ЬЬ) и (сс) должны быть перпендикулярными друг другу.
Преимущества настоящего изобретения
Предлагаемое решение профиля впадины повышает усталостную прочность резьбового соединения за счет совместного действия нескольких признаков, проявляющихся в конце операции свинчивания соединения:
a) обеспечение больших радиальных нагрузок (кольцевых нагрузок) как функции интерференции впадина в вершину. Большие кольцевые нагрузки повышают усталостную прочность;
b) обеспечение больших плечевых нагрузок, которые повышают усталостную прочность; и
c) обеспечение удлиненного радиуса КЬ (дуги кривой, соединяющей впадину с боковой стороной) уменьшает концентрацию напряжений во впадинах резьбы.
Предлагаемая конфигурация двух эллипсов позволяет максимально увеличить радиус концентратора напряжений в соединении между нагрузочной боковой стороной 150, 250, 350 и поверхностью 101, 201, 301 впадины, благодаря чему минимизируется влияние концентратора напряжений на усталостную характеристику соединения. Более того, максимально увеличивается и эффективный контакт между сопрягающимися нагрузочными боковыми сторонами охватываемого и охватывающего элементов 12 и 14 соединения 10, и, следовательно, максимально увеличивается и эффективность соединения.
На фиг. 4А, 4В, 4С и 4Ό проиллюстрированы проблемы и выгоды последовательного изменения конфигурации конструкции от известной стандартной конструкции типа С1К, представленной на фиг. 4А, до примерной конструкции впадины в соответствии с настоящим изобретением, проиллюстрированной на фиг. 4Ό. На фиг. 4Α-4Ό КЬ - это радиус дуги, соединяющей впадину наружной резьбы с нагрузочной боковой стороной наружной резьбы. Κι - это радиус дуги, соединяющей вершину резьбы и нагруженную боковую сторону внутренней резьбы. См. фиг. 4А, на которой КЬ и Κι равны.
Рассмотрим фиг. 4А, на которой проиллюстрирован полный контакт нагрузочной боковой стороны. Проблема: контактные давления над концентратором напряжений и малый радиус концентратора напряжений (КЬ). Выгода: высокая эффективность растяжения вследствие максимально увеличенного контакта Ь1 нагрузочной боковой стороны.
Рассмотрим фиг. 4В, на которой проиллюстрирован модифицированный профиль типа С1К (подобный известной конструкции, раскрытой в документе И8 20110042946 А1). Выгода: радиус К увеличен во избежание точек контакта поверх концентратора напряжений. Проблема: на напряженное состояние возле концентратора напряжений в значительной степени влияют контактные напряжения и напряжения на удалении (от зон концентрации). Еще одна проблема этой конфигурации - малый радиус концентратора напряжений (КЬ). Эта конфигурация характеризуется таким же радиусом КЬ, как на фиг. 4А.
Рассмотрим фиг. 4С, на которой для максимального увеличения радиуса концентратора напряжений КЬ имеется предел (КЬ), поскольку это важно во избежание полного контакта нагрузочной боковой стороны. Более того, при увеличении КЬ эффект контактных напряжений в напряженном состоянии вокруг концентратора напряжений становится больше, поскольку точки А и С ближе в В.
Рассмотрим фиг. 4Ό, на которой радиус концентратора напряжений (К1) наружной резьбы увеличен для максимального увеличения контакта нагрузочной боковой стороны и контакта вершина-впадина. Более того, напряженное состояние в концентраторе напряжений менее подвержено влиянию контактных напряжений и является лишь функцией напряжений на удалении из-за того, что точки контакта А и
- 8 026455
С отстоят дальше от концентратора напряжений. При этой геометрии контактная поверхность Ь1 восстановлена, но без контакта в концентраторе напряжений.
Рассмотрим фиг. 4В (известная конструкция, подобная описанной в документе И8 20110042946 А1) и фиг. 4Ό (вариант осуществления предлагаемой конструкции впадины), еще одна выгода использования двойной эллиптической канавки, как проиллюстрировано на фиг. 1, 2 и 3 настоящего раскрытия, заключается в том, что на напряженное состояние вокруг концентратора напряжений (КТ) меньше влияют составляющие напряжений, обусловленные точками контакта (σΑ+σ0), и при этом значения напряжений ниже, чем значения напряжений, полученные для соединения без канавки и подверженные влиянию только напряжений на удалении (σΒ).
В некоторых известных резьбах типа С®, (см. фиг. 4В) напряженное состояние вокруг концентратора напряжений КТ является функцией контактных напряжений (пА+пС) и напряжений на удалении (σΒ)
Окт=С»а+Ов+Ос
Однако, в предлагаемом соединении (см. фиг. 4Ό) точки контакта А и С находятся далеко от концентратора напряжений, и поэтому напряженное состояние вокруг концентратора напряжений КТ является функцией лишь напряжений на удалении (σΒ)
Важно отметить, что выбор эллипсов для образования канавки основан на том факте, что эллипсы являются функциями, позволяющими соединять две перпендикулярные поверхности криволинейной поверхностью, характеризующийся радиусом кривизны, изменяющимся от точки к точке. Поэтому радиусы можно максимизировать и минимизировать. Например, дуга окружности, характеризующейся таким же радиусом, как и радиус эллипса в КТ, устранит всякую возможность контакта между нагрузочными боковыми сторонами (см. фиг. 1-3).
Использование второго эллипса для того, чтобы идти от нагрузочной боковой стороны к КТ, осуществляют для максимального увеличения радиуса КТ, затем конструкция переключается на первый эллипс для быстрого восстановления контакта вершины и впадины. Эта конструкция обеспечивает минимальное удаление поверхности контакта вершины и впадины. Следовательно, контактные давления поддерживаются низкими (см. фиг. 1-3).
В целях усиления эффекта первого эллипса его можно сузить, как проиллюстрировано согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения (см. фиг. 2).
Если дополнительно увеличить конусность конической части поверхности впадины, как проиллюстрировано согласно второму варианту осуществления (фиг. 2), контактная поверхность между вершиной и впадиной увеличивается, и, следовательно, контактные давления минимизируются, и поверхностное повреждение резьбы минимизируется. Длина контакта на вершине/впадине согласно второму варианту осуществления приблизительно вдвое больше по сравнению с конструкцией, проиллюстрированной согласно первому варианту осуществления. Эта конструкция минимизирует поверхностное повреждение резьбы. Кроме того, положительный угол (более 0) угол конусности (β), измеренный относительно оси конуса (аа), резьбы помогает поддерживать резьбу запертой. Угол (β) также используется при увеличении контактной поверхности вершина/впадина и одновременно обеспечивает дополнительное место для канавки с тем, чтобы снизить напряжения в вершине резьбы ниппеля (см. фиг. 2).
Рассмотрим теперь фиг. 8А, 8В, 9А и 9В, на которых использован анализ методом конечных элементов для получения данных, сравнивающих параметры для стандартной резьбы типа вершина во впадину (С®) (проиллюстрированной на фиг. 4А) с примерной двойной эллиптической конструкцией в соответствии с настоящим изобретением (проиллюстрированной на фиг. 4Ό). На фиг. 8А иллюстрируются циклы до усталостного разрушения для стандартной конструкции резьбы типа С®. На фиг. 8В иллюстрируются циклы до усталостного разрушения для двойной эллиптической конструкции в соответствии с настоящим изобретением. На фиг. 8А и 8В можно видеть, как предлагаемая двойная эллиптическая конструкция непосредственно влияет на число циклов до разрушения в зоне, где помещен концентратор напряжений. Первый слой материала (в зоне концентратора напряжений, то есть в соединении между нагрузочной боковой стороной и поверхностью впадины) в стандартной конструкции типа С®, представляет собой слой материала, характеризующийся меньшим числом циклов 1,120 х10+3 до усталостного разрушения (фиг. 8А), а показанная точками зона (зона возле концентратора напряжений) в двойном эллиптическом профиле (фиг. 8В) представляет собой зону, характеризующуюся меньшим числом циклов 1,0х10+4. Можно видеть, что усталостная стойкость компонента повышается в случае предлагаемой двойной эллиптической конструкции.
Рассмотрим фиг. 9А и 9В, на фиг. 9А проиллюстрировано распределение напряжений и соответствующие значения по фон Мизесу для стандартной резьбы типа С®, а на фиг. 9В проиллюстрирован профиль предлагаемой двойной эллиптической конструкции. Можно видеть, что на фиг. 9А (известная конструкция типа С®) вокруг концентратора напряжений и возле точек контакта между наружной и внутренней резьбами возле концентратора напряжений существуют высокие значения напряжения по фон Мизесу. С другой стороны, на фиг. 9В (профиль двойной эллиптической резьбы в соответствии с настоящим изобретением) продемонстрирован более низкий уровень значений напряжений и более рав- 9 026455 номерное распределение напряжения возле концентратора напряжений. Точки контакта между элементами с наружной резьбой и внутренней резьбой желательно отстоят от концентратора напряжений и поэтому не влияют на напряженное состояние области возле концентратора напряжений.
Описан ряд вариантов осуществления настоящего изобретения. Однако ясно, что возможны различные изменения и модификации в пределах сущности и объема настоящего изобретения, соответственно в пределах объема последующей формулы изобретения и других вариантов осуществления.

Claims (31)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Трубчатый элемент, содержащий наружную резьбу, расположенную на конце указанного трубчатого элемента, причем указанная наружная резьба содержит коническую поверхность впадины, характеризующуюся наличием первого угла (β) конусности, измеренного между конической поверхностью впадины и продольной осью (аа) резьбы, причем на первом конце указанная коническая поверхность впадины тангенциально соединяется вогнутой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны со стыковочной боковой стороной, при этом на втором конце указанная коническая поверхность впадины соединяется выпуклой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны с канавкой впадины, при этом указанная канавка впадины проходит от конической поверхности впадины до опорной боковой стороны, причем указанная канавка впадины содержит первый участок, содержащий первую эллиптическую поверхность, характеризующуюся переменным радиусом кривизны, причем указанная первая эллиптическая поверхность является частью эллипса; и при этом указанная канавка впадины дополнительно содержит второй участок, содержащий вторую эллиптическую поверхность, характеризующуюся переменным радиусом кривизны, причем указанная вторая эллиптическая поверхность является частью второго эллипса, причем на первом конце указанная вторая эллиптическая поверхность тангенциально соединяется с первой эллиптической поверхностью, а на втором конце указанная вторая эллиптическая поверхность тангенциально соединяется с опорной боковой стороной.
  2. 2. Трубчатый элемент по п.1, в котором первый угол (β) конусности равен 0°, при этом коническая поверхность впадины параллельна оси (аа) резьбы.
  3. 3. Трубчатый элемент по п.1, в котором первый угол (β) конусности меньше значения угла, измеренного между ведущей стыковочной стороной наружной резьбы и осью (аа) резьбы.
  4. 4. Трубчатый элемент по п.1, в котором угол θ, измеренный между осью (аа) резьбы и продольной осью (66) боковой стенки трубчатого элемента (11), лежит в пределах 1,5-12°.
  5. 5. Трубчатый элемент по п.1, в котором большая ось (сс) второго эллипса расположена перпендикулярно опорной боковой стороне.
  6. 6. Трубчатый элемент по п.1, в котором главная ось (ЬЬ) первого эллипса перпендикулярна главной оси (сс) второго эллипса.
  7. 7. Трубчатый элемент по п.1, в котором главная ось (ЬЬ) первого эллипса совпадает с малой осью второго эллипса.
  8. 8. Трубчатый элемент по п.1, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЬЬ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс), равным диаметру (Ό1) по главной оси (ЬЬ) первого эллипса, а второй эллипс характеризуется вторым диаметром (Ό4) по малой оси, равным диаметру (Ό2) по малой оси первого эллипса.
  9. 9. Трубчатый элемент по п.1, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЬЬ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс), равным диаметру (Ό1) по главной оси (ЬЬ) первого эллипса, а второй эллипс характеризуется вторым диаметром (Ό4) по малой оси, который больше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса.
  10. 10. Трубчатый элемент по п.1, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЬЬ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс) и вторым диаметром (Ό4) по малой оси, который больше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса.
  11. 11. Трубчатый элемент по п.1, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЬЬ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс) и вторым диаметром (Ό4) по малой оси, который меньше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса.
  12. 12. Трубчатый элемент по п.1, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЬЬ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по большой оси (сс) и вторым диаметром (Ό4) по малой оси, при этом диаметр (Ό3) по главной оси (сс) второго эллипса меньше диаметра (Ό1) по главной оси (ЬЬ)
    - 10 026455 первого эллипса.
  13. 13. Трубчатый элемент по п.1, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЪЪ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс) и вторым диаметром (Ό4) по малой оси, при этом диаметр (Ό3) по главной оси (сс) второго эллипса больше диаметра (Ό1) по главной оси (ЪЪ) первого эллипса.
  14. 14. Трубчатый элемент по п.1, в котором нагрузочная боковая сторона расположена под углом, измеренным между стыковочной боковой стороной и линией, перпендикулярной оси (аа) резьбы, причем указанный угол лежит в пределах от -9 до 5°.
  15. 15. Трубчатый элемент по п.1, на первом конце которого вторая эллиптическая поверхность тангенциально соединена с первой эллиптической поверхностью в точке соединения, определяющей дно канавки впадины.
  16. 16. Трубчатый элемент по п.15, в котором дно канавки впадины расположено в боковой стенке трубчатого элемента ниже уровня конической поверхности впадины.
  17. 17. Резьбовое трубное соединение, содержащее охватываемый трубчатый элемент, содержащий коническую наружную резьбу, характеризующуюся наличием оси (аа) конуса; и охватывающий трубчатый элемент, содержащий коническую внутреннюю резьбу, характеризующуюся наличием оси (аа) конуса, причем при свинчивании резьбового соединения указанная внутренняя резьба взаимодействует с наружной резьбой;
    при этом поверхность впадины, по меньшей мере, или наружной резьбы, или внутренней резьбы содержит коническую поверхность впадины, характеризующуюся первым углом (β) конусности, измеренным между конической поверхностью впадины и продольной осью (аа) резьбы, причем на первом конце указанная коническая поверхность впадины тангенциально соединяется вогнутой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны со стыковочной боковой стороной, а на втором конце указанная коническая поверхность впадины соединяется выпуклой криволинейной поверхностью постоянного радиуса кривизны с канавкой впадины, при этом указанная канавка впадины проходит от конической поверхности впадины до опорной боковой стороны; причем указанная канавка впадины содержит первый участок, содержащий первую эллиптическую поверхность, характеризующуюся переменным радиусом кривизны, причем указанная первая эллиптическая поверхность является частью эллипса, и указанная канавка впадины дополнительно содержит второй участок, содержащий вторую эллиптическую поверхность, характеризующуюся переменным радиусом кривизны, причем указанная вторая эллиптическая поверхность является частью второго эллипса, причем на первом конце указанная вторая эллиптическая поверхность тангенциально соединяется с первой эллиптической поверхностью, а на втором конце указанная вторая эллиптическая поверхность тангенциально соединяется с опорной боковой стороной.
  18. 18. Резьбовое трубное соединение по п. 17, в котором первый угол (β) конусности равен 0°, при этом коническая поверхность впадины параллельна оси (аа) резьбы.
  19. 19. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором первый угол (β) конусности меньше значения угла, измеренного между стыковочной боковой стороной наружной резьбы и осью (аа) резьбы.
  20. 20. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором угол θ, измеренный между осью (аа) резьбы и продольной осью (66) боковой стенки трубчатого элемента, лежит в пределах между 1,5-12°.
  21. 21. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором большая ось (сс) второго эллипса расположена перпендикулярно опорной боковой стороне.
  22. 22. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором большая ось (ЪЪ) первого эллипса перпендикулярна большой оси (сс) второго эллипса.
  23. 23. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором главная ось (ЪЪ) первого эллипса совпадает с малой осью второго эллипса.
  24. 24. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЪЪ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс), равным диаметру (Ό1) по главной оси (ЪЪ) первого эллипса, а второй эллипс характеризуется вторым диаметром (Ό4) по малой оси, равным диаметру (Ό2) по малой оси первого эллипса.
  25. 25. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЪЪ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс), равным диаметру (Ό1) по главной оси (ЪЪ) первого эллипса, а второй эллипс характеризуется вторым диаметром (Ό4) по малой оси, который больше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса.
  26. 26. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором первый эллипс характеризуется первым за- 11 026455 данным диаметром (Ό1) по главной оси (ЬЬ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс) и вторым диаметром (Ό4) по малой оси, который больше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса (207).
  27. 27. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЬЬ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс) и вторым диаметром (Ό4) по малой оси, который меньше диаметра (Ό2) по малой оси первого эллипса.
  28. 28. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЬЬ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс) и вторым диаметром (Ό4) по малой оси, причем диаметр (Ό3) по главной оси (сс) второго эллипса меньше диаметра (Ό1) по главной оси (ЬЬ) первого эллипса.
  29. 29. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором первый эллипс характеризуется первым заданным диаметром (Ό1) по главной оси (ЬЬ) и вторым заданным диаметром (Ό2) по малой оси, при этом второй эллипс характеризуется заданным диаметром (Ό3) по главной оси (сс) и вторым диаметром (Ό4) по малой оси, причем диаметр (Ό3) по большой оси (сс) второго эллипса больше диаметра (Ό1) по главной оси (ЬЬ) первого эллипса.
  30. 30. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором опорная боковая сторона расположена под углом, измеренным между опорной боковой стороной и линией, перпендикулярной оси (аа) резьбы, причем указанный угол лежит в пределах от -9 до 5°.
  31. 31. Резьбовое трубное соединение по п.17, в котором вторая эллиптическая поверхность на первом конце тангенциально соединена с первой эллиптической поверхностью в точке соединения, определяющей дно канавки впадины.
EA201490956A 2011-12-09 2012-11-21 Резьбовое соединение с улучшенным профилем впадины EA026455B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/315,354 US8668232B2 (en) 2011-12-09 2011-12-09 Threaded connection with improved root thread profile
PCT/IB2012/056597 WO2013084099A1 (en) 2011-12-09 2012-11-21 Threaded connection with improved root thread profile

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA201490956A1 EA201490956A1 (ru) 2015-02-27
EA026455B1 true EA026455B1 (ru) 2017-04-28

Family

ID=47278175

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA201490956A EA026455B1 (ru) 2011-12-09 2012-11-21 Резьбовое соединение с улучшенным профилем впадины

Country Status (16)

Country Link
US (2) US8668232B2 (ru)
EP (1) EP2602423B1 (ru)
JP (2) JP6088538B2 (ru)
CN (1) CN103988007B (ru)
AR (1) AR088916A1 (ru)
AU (1) AU2012349781B2 (ru)
BR (1) BR112014013864B1 (ru)
CA (1) CA2857432C (ru)
CO (1) CO6970578A2 (ru)
CY (1) CY1121104T1 (ru)
DK (1) DK2602423T3 (ru)
EA (1) EA026455B1 (ru)
IN (1) IN2014DN05634A (ru)
MX (1) MX345175B (ru)
MY (1) MY169706A (ru)
WO (1) WO2013084099A1 (ru)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2500875C1 (ru) * 2012-07-20 2013-12-10 Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" Высокогерметичное резьбовое соединение насосно-компрессорных труб (варианты)
US9874058B2 (en) * 2014-07-31 2018-01-23 Baker Hughes, A Ge Company, Llc Fatigue resistant thread profile with combined curve rounding
US10041307B2 (en) 2015-01-22 2018-08-07 National Oilwell Varco, L.P. Balanced thread form, tubulars employing the same, and methods relating thereto
CN107429861A (zh) * 2015-03-18 2017-12-01 Nkk钢管株式会社 带有双台肩工具接头的钻杆
US9683684B1 (en) * 2015-12-09 2017-06-20 Certus Energy Solutions, Llc Tubular coupling
US11466800B2 (en) 2015-12-09 2022-10-11 Certus Energy Solutions, Llc Tubular coupling
KR101658756B1 (ko) * 2016-06-16 2016-09-21 이문승 추진관
US10184597B2 (en) 2016-10-13 2019-01-22 Forum Us, Inc Stress reducing thread form
US10669787B2 (en) * 2016-12-09 2020-06-02 Schlumberger Technology Corporation Pump rod connection
MY201522A (en) * 2017-03-31 2024-02-27 Nippon Steel Corp Threaded connection for steel pipe
US11035502B2 (en) * 2017-06-07 2021-06-15 Marubeni-Itochu Tubulars America Inc. Compression resistant threaded connection
US11454268B2 (en) * 2017-07-20 2022-09-27 Illinois Tool Works Inc. Coupler for threaded reinforcing bar
US11125361B2 (en) * 2018-03-01 2021-09-21 Mitchell Z. Dziekonski Thread form and threaded article
US10968716B2 (en) * 2018-07-09 2021-04-06 Vetco Gray, LLC Wellhead profile with increased fatigue resistance
US11204115B2 (en) * 2018-07-20 2021-12-21 National Oilwell Varco, L.P. Threaded connections for tubular members
US10941805B2 (en) 2018-10-08 2021-03-09 Caterpillar Inc. Wing nut
CN109505531B (zh) * 2018-12-26 2020-09-04 中国石油天然气集团有限公司 一种螺纹接箍
CN110056315A (zh) * 2019-03-13 2019-07-26 中国石油天然气集团有限公司 一种无憋压螺纹连接结构
AU2020247986B2 (en) * 2019-03-27 2023-02-16 Nippon Steel Corporation Threaded connection for steel pipe
CN110608322B (zh) * 2019-09-11 2024-04-12 江苏璞腾油气装备有限公司 一种四线海洋隔水管接头
WO2021131177A1 (ja) * 2019-12-26 2021-07-01 Ｊｆｅスチール株式会社 管用ねじ継手
AU2021297293B2 (en) * 2020-06-26 2024-01-25 Nippon Steel Corporation Threaded connection for steel pipe
WO2023082010A1 (en) * 2021-11-12 2023-05-19 Valora Engineering Ltd. High torque connection with enhanced break in performance

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4549754A (en) * 1983-06-20 1985-10-29 Reed Tubular Products Company Tool joint
US5060740A (en) * 1990-05-29 1991-10-29 Sandvik Rock Tools, Inc. Screw thread coupling
US5163523A (en) * 1990-05-29 1992-11-17 Sandvik Rock Tools, Inc. Screw thread structure for percussion drill driver sub and case
WO2006092649A1 (en) * 2005-03-02 2006-09-08 Vallourec Mannesmann Oil & Gas France Drill stem connection

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4076436A (en) * 1975-01-06 1978-02-28 Bowen Tools, Inc. Stress relieved tool elements
US4501519A (en) * 1980-05-27 1985-02-26 Leon Harry I Threading die couple
US4405267A (en) * 1981-08-17 1983-09-20 Stoken Donald R Threading device
US4799844A (en) * 1988-01-11 1989-01-24 Trw Inc Elliptical thread design
US5056611A (en) * 1990-05-29 1991-10-15 Galloway Trust Screw thread structure
US5735658A (en) * 1993-12-13 1998-04-07 Haerle; Anton Thread forming tool
SE505157C2 (sv) * 1995-10-31 1997-07-07 Seco Tools Ab Metod och skär för gängning
US5931511A (en) 1997-05-02 1999-08-03 Grant Prideco, Inc. Threaded connection for enhanced fatigue resistance
US6050610A (en) * 1997-05-20 2000-04-18 Hydril Company Stress reduction groove for tubular connection
AU8778098A (en) 1997-08-11 1999-03-01 Marubeni Tubulars, Inc. Tubular connection
US6030004A (en) 1997-12-08 2000-02-29 Shaw Industries High torque threaded tool joint for drill pipe and other drill stem components
US6609735B1 (en) 1998-07-29 2003-08-26 Grant Prideco, L.P. Threaded and coupled connection for improved fatigue resistance
FR2807138B1 (fr) * 2000-03-31 2002-05-17 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Element filete tubulaire pour joint filete tubulaire resistant a la fatigue et joint filete tubulaire resultant
US6755447B2 (en) * 2001-08-24 2004-06-29 The Technologies Alliance, Inc. Production riser connector
US6848724B2 (en) * 2002-08-12 2005-02-01 Grant Prideco, Inc. Thread design for uniform distribution of makeup forces
CA2514759C (en) 2003-01-29 2013-01-15 Grant Prideco, L.P. Fast make-up fatigue resistant rotary shouldered connection
GB2404604B (en) * 2003-08-04 2006-03-08 Adcock Tech Ltd A tap and a method of tapping
FR2863681B1 (fr) * 2003-12-11 2006-02-24 Vallourec Mannesmann Oil & Gas Joint tubulaire a filetages coniques resistant a la fatigue
US7210710B2 (en) * 2004-03-01 2007-05-01 Omsco, Inc. Drill stem connection
US20060214421A1 (en) * 2005-03-22 2006-09-28 Intelliserv Fatigue Resistant Rotary Shouldered Connection and Method
DE102006027611A1 (de) * 2006-06-13 2007-12-20 EMUGE-Werk Richard Glimpel GmbH & Co. KG Fabrik für Präzisionswerkzeuge Verfahren und Werkzeug oder Werkzeugsatz zur Erzeugung eines Gewindes in wenigstens zwei Arbeitsschritten
JP5178034B2 (ja) * 2007-03-28 2013-04-10 新日鐵住金株式会社 油井管端部へのねじの切削加工方法
JP4941058B2 (ja) 2007-04-02 2012-05-30 住友金属工業株式会社 鋼管用ねじ継手
DE602007013892D1 (de) 2007-08-24 2011-05-26 Tenaris Connections Ag Gewindeverbindungsstück mit hoher Radiallast und unterschiedlich behandelten Oberflächen
US7780202B2 (en) 2007-09-05 2010-08-24 Grant Prideco, Lp Oilfield tubular connection with increased compression capacity
AT506876B1 (de) * 2008-06-03 2011-03-15 Voestalpine Tubulars Gmbh & Co Kg Rohrverbindung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4549754A (en) * 1983-06-20 1985-10-29 Reed Tubular Products Company Tool joint
US5060740A (en) * 1990-05-29 1991-10-29 Sandvik Rock Tools, Inc. Screw thread coupling
US5163523A (en) * 1990-05-29 1992-11-17 Sandvik Rock Tools, Inc. Screw thread structure for percussion drill driver sub and case
WO2006092649A1 (en) * 2005-03-02 2006-09-08 Vallourec Mannesmann Oil & Gas France Drill stem connection

Also Published As

Publication number Publication date
EP2602423A3 (en) 2015-09-02
JP6249539B2 (ja) 2017-12-20
JP6088538B2 (ja) 2017-03-01
WO2013084099A1 (en) 2013-06-13
CA2857432A1 (en) 2013-06-13
IN2014DN05634A (ru) 2015-04-03
BR112014013864B1 (pt) 2020-06-02
US8668232B2 (en) 2014-03-11
AR088916A1 (es) 2014-07-16
CY1121104T1 (el) 2019-12-11
DK2602423T3 (en) 2019-01-07
JP2017125613A (ja) 2017-07-20
MX2014006926A (es) 2014-09-08
US20130147191A1 (en) 2013-06-13
MX345175B (es) 2017-01-19
US20140182426A1 (en) 2014-07-03
BR112014013864A2 (pt) 2017-06-13
EA201490956A1 (ru) 2015-02-27
AU2012349781B2 (en) 2016-09-29
EP2602423A2 (en) 2013-06-12
CO6970578A2 (es) 2014-06-13
CA2857432C (en) 2018-10-23
US9375798B2 (en) 2016-06-28
JP2015505944A (ja) 2015-02-26
EP2602423B1 (en) 2018-09-12
CN103988007B (zh) 2016-04-13
MY169706A (en) 2019-05-13
CN103988007A (zh) 2014-08-13
AU2012349781A1 (en) 2014-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA026455B1 (ru) Резьбовое соединение с улучшенным профилем впадины
JP5492885B2 (ja) 鋼管用ねじ継手
AU2010321285B2 (en) Threaded connection
US6851727B2 (en) Threaded pipe joint
US8678448B2 (en) Threaded connection
EP1101056B1 (en) Threaded and coupled connection for improved fatigue resistance
RU2261395C2 (ru) Резьбовой элемент для трубного резьбового соединения с высоким пределом выносливости
EA008078B1 (ru) Резьбовое соединение для стальных труб
JP2020514633A (ja) 管状部材用のねじ接続部
EP4036449B1 (en) Threaded connection
US9416898B2 (en) Flexible connections
US11332982B2 (en) Fatigue reducing shouldered connections
US20240052710A1 (en) High torque threaded connections with external upset and multiple seals
OA16924A (en) Threaded connection with improved root thread profile.
EA044818B1 (ru) Резьбовое соединение для стальной трубы