EA044250B1

EA044250B1 - THREADED CONNECTION FOR OIL WELL CASING

Info

Publication number: EA044250B1
Application number: EA202290092
Authority: EA
Inventors: Антони Фулонь; Пьер МАРТЕН; Малик Абдэддэм; Микаэль Пюсар
Original assignee: Валлурек Ойл Энд Гес Франс; Ниппон Стил Корпорейшн
Priority date: 2019-07-19
Filing date: 2020-07-15
Publication date: 2023-08-04

Description

Изобретение относится к соединениям или узлам труб, предназначенным для соединения посредством резьбы, и относится к трубам, используемым в промышленности, и, в частности, к резьбовым узлам или соединениям, предназначенным для оснащения колонны насосно-компрессорных труб или оборудования для эксплуатационной колонны насосно-компрессорных труб, или обсадных колонн для поиска, эксплуатации или разведки нефтяных или газовых скважин, а также резьбовых узлов или соединений, используемых для любого применения, в котором может потребоваться сборка трубопроводов или оборудования для насосно-компрессорных труб, такого как, например, в геотермальной энергетической промышленности или при производстве пара. Резьбовой узел согласно настоящему изобретению особенно полезен для сборки металлических труб, используемых для обсаживания нефтяных или газовых скважин, как объясняется далее в данном документе.The invention relates to connections or assemblies of pipes intended for connection by means of threads, and relates to pipes used in industry, and, in particular, to threaded assemblies or assemblies intended for equipping a tubing string or equipment for a production tubing string pipes, or casing for finding, operating or exploring oil or gas wells, and threaded assemblies or connections used for any application that may require the assembly of piping or tubing equipment, such as, for example, in geothermal energy industry or in steam production. The threaded assembly of the present invention is particularly useful for assembling metal pipes used for casing oil or gas wells, as explained later herein.

В этом тексте слова сборка или соединение, или стык, или сочленение используются в одинаковом значении, за исключением определенных контекстов. Под трубами подразумеваются любые типы труб или трубных компонентов, или оборудование для насосно-компрессорных труб, существующие или подходящие для использования в промышленности, причем эти трубы, как правило, представляют собой металлические трубы. В частности, эти трубы представляют собой бесшовные трубы, полученные из стали, например, такой как определена в Спецификации API 5 СТ, или также в соответствии со стандартом ISO 11960:2004. Предпочтительно соединение согласно настоящему изобретению получают между трубами, изготовленными из материала, обладающего высокой прочностью на разрыв, например из марок сталей с показателями от 862 до 965 МПа (т.е. от 125 до 140 тысяч фунтов на квадратный дюйм).In this text, the words assembly or joint or joint or joint are used with the same meaning except in certain contexts. By pipe is meant any type of pipe or pipe components or tubing equipment existing or suitable for use in industry, the pipes generally being metal pipes. In particular, these pipes are seamless pipes made from steel, for example as defined in API Specification 5 CT, or also in accordance with the ISO 11960:2004 standard. Preferably, the connection according to the present invention is made between pipes made of a material having high tensile strength, for example, steel grades with values from 862 to 965 MPa (ie from 125 to 140 ksi).

Известны многочисленные типы узлов для нефтяных или газовых труб, которые демонстрируют удовлетворительные результаты с точки зрения механических характеристик и герметичности даже в тяжелых условиях эксплуатации. Для некоторых из этих узлов требуются трубы, снабженные наружной резьбой в форме усеченного конуса на двух концах, которые собираются посредством муфт, имеющих две соответствующие внутренние резьбы в форме усеченного конуса. Этот способ сборки имеет то преимущество, что два компонента узла становятся жесткими из-за наличия положительных натягов, которые могут возникать между наружной резьбой и внутренней резьбой. Это представляет собой соединения с резьбой и муфтой, также называемые соединениями Т&С.Numerous types of assemblies for oil or gas pipes are known which show satisfactory results in terms of mechanical performance and tightness even under severe operating conditions. Some of these assemblies require pipes having male frusto-cone threads at both ends, which are assembled by couplings having two corresponding internal frusto-cone threads. This assembly method has the advantage that the two components of the assembly become rigid due to the positive interference that can occur between the male threads and the female threads. These are threaded and coupling connections, also called T&C connections.

Однако наружный диаметр этих муфт больше, чем у соответствующих труб, и, когда эти узлы используются в обсадных трубах, требуется создание скважин увеличенного диаметра. В случае очень глубоких скважин с глубиной, превышающей 4000 м, обсадная колонна должна будет опускаться глубже в скважину, и известно, что узлы без муфты предпочтительны, как указано в документах US 2992019, ЕР 0767335 или также US 2013/0015657. В этом случае каждая из труб имеет конец, снабженный охватываемым элементом бурильного замка, и второй конец, снабженный охватывающим элементом бурильного замка. Трубы собираются встык с помощью соединений между охватываемым и охватывающим элементами бурильного замка. Эти узлы обозначаются термином интегральный.However, the outer diameter of these couplings is larger than that of the corresponding pipes, and when these units are used in casing, larger diameter wells are required. In the case of very deep wells with depths exceeding 4000 m, the casing will have to be lowered deeper into the well, and it is known that sleeveless assemblies are preferred, as indicated in US 2992019, EP 0767335 or also US 2013/0015657. In this case, each of the pipes has an end provided with a male tool joint member and a second end provided with a female tool joint member. The pipes are assembled end-to-end using joints between the male and female elements of the tool joint. These nodes are designated by the term integral.

Для удовлетворения повышенных потребностей в сопротивлении внутреннему и внешнему давлению из документа US 4662659 известно интегральное соединение, оснащенное двумя ступенчатыми резьбовыми частями по обе стороны от промежуточного упора, причем этот промежуточный упор выполнен с отрицательным углом с целью повышения устойчивости к давлению. Кроме того, на одной стороне этого промежуточного упора или с обеих сторон этого промежуточного упора в документе говорится о зонах уплотнения за счет радиального натяга между коническими поверхностями, углы конусности которых немного изменены по отношению друг к другу на угол g. Согласно данному документу уплотнение предусмотрено исключительно по центру между двумя резьбовыми частями вблизи промежуточного упора. В документе US 2019 0040978 предложена альтернатива документу US 4662659 путем указания конкретной геометрии этих уплотнений по обе стороны от промежуточного упора, изменения формы резьбы и выбора резьбы, имеющей профиль ласточкин хвост.To meet increased demands for resistance to internal and external pressure, US 4,662,659 discloses an integral connection equipped with two stepped threaded portions on either side of an intermediate stop, the intermediate stop having a negative angle to improve pressure resistance. In addition, on one side of this intermediate stop or on both sides of this intermediate stop, the document speaks of compaction zones due to radial tension between conical surfaces, the angles of the taper of which are slightly changed relative to each other by an angle g. According to this document, the seal is provided exclusively in the center between the two threaded parts near the intermediate stop. US 2019 0040978 proposes an alternative to US 4662659 by specifying the specific geometry of these seals on either side of the idler, changing the thread shape and selecting dovetail threads.

Кроме того, из документа US 2017 0101830 известно другое соединение, снабженное двумя ступенчатыми резьбовыми частями по обе стороны от промежуточного упора. Согласно данному документу между резьбовой частью и этим промежуточным упором предусмотрено уплотнение. Формирование этого уплотнения снижает эксплуатационные характеристики и предельные параметры промежуточного упора, поэтому в данном документе говорится о создании дополнительной упорной поверхности на уровне дальнего конца охватываемого элемента бурильного замка. В качестве альтернативы в других документах предлагается изменить резьбу с целью компенсации более низких эксплуатационных характеристик промежуточного упора при сжатии. Таким образом, эти альтернативные резьбы называют резьбами типа ласточкин хвост и получают таким образом, чтобы обеспечить сцепление резьбовых частей друг с другом. С этой целью резьбовые части предлагаются с величиной шага, которая различается для опорной стороны и для закладной стороны, вследствие чего винтовая поверхность этой резьбы предполагает ширину зуба, которая постепенно увеличивается при поворотах винтовой поверхности от одного конца к другому, причем углубления, образованные между верхушками этой винтовой поверхности, уменьшаются в той же последовательности. Таким образом, свинчивание резьбовых частей осуществляется до тех пор, пока контакт не будет достигнут между закладными сторонами, а также между опорны- 1 044250 ми сторонами. Хотя соединение этого типа, называемое самоблокирующейся клиновой резьбой, очень эффективно, его, однако, очень сложно механически обрабатывать и закреплять в момент сборки.In addition, another connection is known from US 2017 0101830, which is provided with two stepped threaded parts on either side of the intermediate stop. According to this document, a seal is provided between the threaded part and this intermediate stop. Forming this seal reduces the performance and limit of the intermediate stop, so this document refers to the creation of an additional stop surface at the level of the distal end of the male element of the tool joint. As an alternative, other documents suggest changing the threads to compensate for the lower performance of the idler under compression. Thus, these alternative threads are called dovetail threads and are formed in such a way as to ensure that the threaded parts engage with each other. For this purpose, threaded parts are offered with a pitch value that differs for the supporting side and for the embedded side, as a result of which the helical surface of this thread assumes a tooth width that gradually increases as the helical surface turns from one end to the other, with the recesses formed between the tips of this helical surface, decrease in the same sequence. Thus, the screwing of the threaded parts is carried out until contact is achieved between the embedded sides, as well as between the supporting sides. Although this type of connection, called a self-locking wedge thread, is very effective, it is, however, very difficult to machine and secure at the time of assembly.

Несмотря на различные решения, которые уже известны, возникла потребность в облегчении механической обработки интегрального соединения, подходящего для формирования обсадных колонн для очень глубоких скважин, тем не менее достигаются характеристики в отношении устойчивости к циклам внутреннего давления и внешнего давления, а также допуски на растяжение и сжатие, но при этом допускаются допуски, присущие механической обработке и сборке в области нефтяных или газовых труб. На практике также стало очевидным, что способ нанесения монтажной смазки на соединения был фактором первого порядка в успешном выполнении соединения. Резьбовое соединение согласно настоящему изобретению позволяет лучше переносить изменения при эксплуатации в момент нанесения некоторого количества смазки.Despite the various solutions that are already known, the need has arisen to facilitate the machining of an integral joint suitable for forming casing strings for very deep wells, while still achieving characteristics regarding resistance to internal pressure and external pressure cycles, as well as tensile tolerances and compression, but subject to tolerances inherent in machining and assembly in the field of oil or gas pipes. In practice, it also became apparent that the method of applying assembly lubricant to the joints was a first order factor in the successful completion of the joint. The threaded connection according to the present invention allows it to better withstand changes in use when a certain amount of lubricant is applied.

Преимущество настоящего изобретения заключается в предложении интегрального соединения, которое отвечает техническим требованиям, близким к требованиям, обеспечиваемым муфтами, и которое позволяет иметь эффективность, близкую к эффективности трубы. В частности, соединение согласно настоящему изобретению может иметь эффективность, равную 96% эффективности трубы. Эффективность в целом определяется как соотношение между критическим сечением соединения и поперечным сечением регулярной части трубы между двумя концами компонента. Критическое сечение соединения равно наименьшему критическому сечению охватываемого элемента бурильного замка или охватывающего элемента бурильного замка.The advantage of the present invention is to provide an integral connection that meets technical requirements similar to those provided by couplings and which allows for efficiency close to that of the pipe. In particular, the connection according to the present invention can have an efficiency equal to 96% of the efficiency of the pipe. Efficiency is generally defined as the ratio between the critical cross-section of the joint and the cross-section of the regular section of pipe between the two ends of the component. The critical section of the connection is equal to the smallest critical section of the male element of the tool joint or the female element of the tool joint.

Настоящее изобретение предпочтительно применяется к резьбовым соединениям большого диаметра, в частности к трубам, имеющим наружный диаметр более 177,8 мм (7 дюймов), предпочтительно более 254 мм (10 дюймов), например 406,4 мм (16 дюймов).The present invention preferably applies to large diameter threaded connections, in particular to pipes having an outer diameter greater than 177.8 mm (7 inches), preferably greater than 254 mm (10 inches), such as 406.4 mm (16 inches).

В этом отношении в настоящем изобретении предложено соединение с лучшей адгезией.In this regard, the present invention provides a compound with better adhesion.

Объектом настоящего изобретения является резьбовое трубное соединение для бурения и/или эксплуатации углеводородных скважин, содержащее первую трубу, снабженную на первом дальнем конце охватываемым элементом бурильного замка, и вторую трубу, снабженную на втором дальнем конце охватывающим элементом бурильного замка, при этом охватываемый элемент бурильного замка выполнен с возможностью сборки посредством свинчивания с охватывающим элементом бурильного замка, причем первая труба, соединенная со второй трубой, вместе определяют продольную ось X, причем охватываемый элемент бурильного замка содержит в следующем порядке от свободного края первого дальнего конца к телу этой первой трубы: охватываемую внутреннюю уплотнительную поверхность, первую часть с наружной резьбой, охватываемый упорный заплечик, охватываемую промежуточную уплотнительную поверхность и вторую часть с наружной резьбой, причем охватывающий элемент бурильного замка содержит охватывающую внутреннюю уплотнительную поверхность, предназначенную для образования внутреннего уплотнения за счет радиального натяга с первой охватываемой уплотнительной поверхностью, первую часть с внутренней резьбой, которая входит в зацепление с первой частью с наружной резьбой, охватывающий упорный заплечик, находящийся в упорном контакте с охватываемым упорным заплечиком, охватывающую промежуточную уплотнительную поверхность, предназначенную для образования промежуточного уплотнения за счет радиального натяга с охватываемой промежуточной уплотнительной поверхностью, и вторую часть с внутренней резьбой, которая входит в зацепление со второй частью с наружной резьбой, когда соединение собрано, при этом свободный край первого дальнего конца находится на ненулевом осевом расстоянии (d) от охватывающего элемента бурильного замка в собранном положении, причем каждая из частей с наружной резьбой содержит по меньшей мере одну винтовую поверхность, снабженную опорной стороной, вершиной резьбы, закладной стороной, впадиной резьбы, вследствие чего шаг опорной стороны LFLp1 и шаг закладной стороны SFLp1 первой части с наружной резьбой и, соответственно, шаг опорной стороны LFLp2 и шаг закладной стороны SFLp2 второй части с наружной резьбой удовлетворяют следующему условию:An object of the present invention is a threaded pipe connection for drilling and/or operating hydrocarbon wells, comprising a first pipe provided at a first distal end with a male tool joint member, and a second pipe provided at a second distal end with a female tool joint member, wherein the male tool joint member is configured to be assembled by screwing to a female tool joint member, wherein a first pipe connected to a second pipe together defines a longitudinal axis X, wherein the male tool joint member comprises, in the following order from the free edge of the first distal end to the body of that first pipe: a male inner a sealing surface, a first male threaded portion, a male thrust shoulder, a male intermediate sealing surface, and a second male threaded portion, the female tool joint member comprising a female internal sealing surface designed to form an internal seal by radial interference with the first male sealing surface, a first female threaded portion that engages with a first male threaded portion, a female thrust shoulder in abutment contact with the male thrust shoulder, a female intermediate sealing surface configured to form an intermediate seal by radially engaging with the male intermediate sealing surface, and a second female threaded portion that engages the second male threaded portion when the joint is assembled, wherein the free edge of the first distal end is a non-zero axial distance (d) from the tool joint female member in the assembled position, wherein each of the portions with an external thread contains at least one screw surface equipped with a support side, a thread crest, an embedded side, a thread root, as a result of which the pitch of the supporting side LFLp1 and the pitch of the embedded side SFLp1 of the first part with an external thread and, accordingly, the pitch of the supporting side LFLp2 and the pitch embedded side SFLp2 of the second part with external thread satisfy the following condition:

[уравнение 1][equation 1]

SFL_pl = LFL_pl = SFL_p2 = LFL_p2 = Μ, где k1 - постоянная для по меньшей мере двух полных витков каждой из винтовых поверхностей.SFL _pl = LFL _pl = SFL _p2 = LFL _p2 = Μ, where k1 is a constant for at least two full turns of each of the helical surfaces.

Предпочтительно каждая из частей с внутренней резьбой может содержать по меньшей мере одну винтовую поверхность, снабженную опорной стороной, вершиной резьбы, закладной стороной, впадиной резьбы, вследствие чего шаг опорной стороны LFLb1 и шаг закладной стороны SFLb 1 первой части с наружной резьбой и, соответственно, шаг опорной стороны LFLb2 и шаг закладной стороны SFLb2 второй части с наружной резьбой удовлетворяют следующему условию:Preferably, each of the internally threaded portions may comprise at least one helical surface provided with a seat side, a thread crest, an insert side, a root thread, whereby the support side pitch LFLb1 and the insert side pitch SFLb 1 of the first externally threaded part and, respectively, the pitch of the supporting side LFLb2 and the pitch of the embedded side SFLb2 of the second part with external thread satisfy the following condition:

[уравнение 2][Equation 2]

SFLbi = LFLbi = SFL_b2 = LFL_b2 = kl, где k2 - постоянная для по меньшей мере двух полных витков каждой из винтовых поверхностей.SFLbi = LFLbi = SFL _b2 = LFL _b2 = kl, where k2 is a constant for at least two full turns of each helical surface.

Предпочтительно постоянные k1 и k2 могут быть равны.Preferably, the constants k1 and k2 may be equal.

Например, первая часть с внутренней резьбой может содержать кольцевую канавку, причем эта канавка, например, может иметь радиальную ширину, которая меньше, чем постоянная k2, эта канавка на- 2 044250 ходится на радиальном расстоянии от по меньшей мере двух полных витков винтовой поверхности первой части с внутренней резьбой, определенной выше.For example, the first internally threaded portion may include an annular groove, which groove, for example, may have a radial width that is less than a constant k2, this groove being a radial distance from at least two full turns of the helical surface of the first internally threaded parts as defined above.

Предпочтительно винтовая поверхность первой части с внутренней резьбой может иметь форму усеченного конуса, или даже исключительно усеченного конуса, например, с конусностью от 5 до 15, предпочтительно от 8 до 12%. В этом случае винтовая поверхность первой части с наружной резьбой может содержать по меньшей мере часть в форме усеченного конуса, имеющую конусность, идентичную конусности винтовой поверхности первой части с внутренней резьбой, и цилиндрическую часть вблизи от внутренней уплотнительной поверхности.Preferably, the helical surface of the first internally threaded portion may have the shape of a truncated cone, or even a purely truncated cone, for example with a taper of 5 to 15, preferably 8 to 12%. In this case, the helical surface of the first male threaded portion may comprise at least a frusto-conical portion having a taper identical to that of the helical surface of the first female threaded portion, and a cylindrical portion proximal to the inner sealing surface.

Преимущественно винтовая поверхность второй части с внутренней резьбой может иметь форму усеченного конуса, предпочтительно исключительно усеченного конуса, например, с конусностью от 5 до 15, предпочтительно от 8 до 12%. В этом случае винтовая поверхность второй части с наружной резьбой может также содержать по меньшей мере часть в форме усеченного конуса, имеющую конусность, идентичную конусности винтовой поверхности второй части с внутренней резьбой, и цилиндрическую часть вблизи от промежуточной уплотнительной поверхности.Advantageously, the helical surface of the second internally threaded portion may have the shape of a truncated cone, preferably a purely truncated cone, for example with a taper of 5 to 15, preferably 8 to 12%. In this case, the helical surface of the second male threaded portion may also comprise at least a frusto-conical portion having a taper identical to that of the helical surface of the second female threaded portion, and a cylindrical portion proximal to the intermediate sealing surface.

Предпочтительно внутреннее уплотнение может относиться к типу тор по конусу, например, причем охватываемая внутренняя уплотнительная поверхность имеет коническую форму, в то время как охватывающая внутренняя уплотнительная поверхность содержит тороидальную часть. Преимущественно промежуточное уплотнение может относиться к типу, отличному от внутреннего уплотнения. Промежуточное уплотнение может относиться к типу конус по конусу, причем охватываемая и охватывающая промежуточные уплотнительные поверхности имеют коническую форму, в частности, имеют по существу идентичную конусность.Preferably, the inner seal may be of the torus-cone type, for example, wherein the male inner sealing surface has a conical shape while the female inner sealing surface comprises a toroidal portion. Advantageously, the intermediate seal may be of a different type from the inner seal. The intermediate seal may be of the cone-on-cone type, with the male and female intermediate sealing surfaces having a conical shape, in particular having a substantially identical taper.

Более конкретно, охватывающая внутренняя уплотнительная поверхность может содержать в следующем порядке от тела второй трубы ко второму дальнему концу: первую дугу окружности радиусом R1 и вторую дугу окружности радиусом R2, вследствие чего эти радиусы удовлетворяют следующему условию:More specifically, the female inner sealing surface may comprise, in the following order from the second pipe body to the second distal end: a first circular arc of radius R1 and a second circular arc of radius R2, whereby these radii satisfy the following condition:

[уравнение 3][Equation 3]

RI < R2RI < R2

Закладная сторона и опорная сторона винтовой поверхности части с наружной резьбой могут содержать прямолинейные части, соответственно соединенные радиусами сопряжения со смежными вершиной резьбы и впадиной резьбы, вследствие чего закладная сторона части с внутренней резьбой может содержать по меньшей мере одну прямолинейную часть, параллельную закладной стороне части с наружной резьбой, как для первой резьбовой части, так и для второй резьбовой части.The embedded side and the supporting side of the screw surface of the externally threaded part may contain straight parts, respectively, connected by mating radii with adjacent thread crest and thread root, as a result of which the embedded side of the internally threaded part may contain at least one straight part parallel to the embedded side of the part with external thread, both for the first threaded part and for the second threaded part.

Настоящее изобретение также является преимущественным, когда второй дальний конец второй трубы может быть высаженным, т.е. для получения дополнительной толщины. Преимущественно два дальних конца этой второй трубы являются высаженными.The present invention is also advantageous when the second distal end of the second pipe can be upset, i.e. for extra thickness. Advantageously, the two distal ends of this second pipe are upset.

Альтернативно и/или в комбинации второй дальний конец второй трубы может иметь наружный диаметр меньше 103% наружного диаметра этой второй трубы. В этом случае соединение называется полуравнопроходным.Alternatively and/or in combination, the second distal end of the second pipe may have an outer diameter less than 103% of the outer diameter of the second pipe. In this case, the connection is called semi-equal.

В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения каждая часть с наружной резьбой и, соответственно, часть с внутренней резьбой могут содержать одну винтовую поверхность. В этом случае винтовые поверхности части с наружной резьбой и, соответственно, части с внутренней резьбой могут содержать по меньшей мере 3 витка, предпочтительно по меньшей мере 4 витка. Но в одном варианте первая и/или вторая часть с наружной резьбой могут содержать несколько винтовых поверхностей, причем эти винтовые поверхности проходят вдоль одной и той же части продольной оси, и эти винтовые поверхности такие, что начальные участки этих винтовых поверхностей могут быть, например, равномерно распределены в плоскости, перпендикулярной продольной оси соединения. Шаг каждой из винтовых поверхностей, таким образом, больше, чем в конфигурациях с одной винтовой поверхностью.In a preferred embodiment of the present invention, each male threaded portion and correspondingly female threaded portion may comprise one screw surface. In this case, the screw surfaces of the externally threaded part and, accordingly, of the internally threaded part can contain at least 3 turns, preferably at least 4 turns. But in one embodiment, the first and/or second male threaded portion may comprise multiple helical surfaces, these helical surfaces extending along the same portion of the longitudinal axis, and these helical surfaces are such that the initial portions of these helical surfaces may be, for example, evenly distributed in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the connection. The pitch of each of the helical surfaces is thus greater than in configurations with a single helical surface.

Для облегчения сборки вершины резьбы и впадины резьбы частей с наружной и внутренней резьбой могут иметь конусность меньше, чем конусность указанных резьбовых частей, например, они могут быть параллельны продольной оси соединения. В этом случае радиальная высота закладной стороны части с наружной резьбой может быть больше, чем радиальная высота опорной стороны этой части с наружной резьбой.To facilitate assembly, the thread crests and thread roots of the male and female threaded parts may have a taper less than that of said threaded parts, for example, they may be parallel to the longitudinal axis of the connection. In this case, the radial height of the embedded side of the male thread part may be greater than the radial height of the supporting side of the male thread part.

Другие признаки и преимущества настоящего изобретения станут очевидными при чтении подробного описания, приведенного далее, со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых показано следующее:Other features and advantages of the present invention will become apparent upon reading the detailed description that follows in conjunction with the accompanying drawings, which show the following:

фиг. 1: вид внешнего профиля первой трубы согласно настоящему изобретению;fig. 1 is a view of the outer profile of a first pipe according to the present invention;

фиг. 2: вид в продольном разрезе второй трубы согласно настоящему изобретению;fig. 2 is a longitudinal sectional view of a second pipe according to the present invention;

фиг. 3: частичный вид в продольном разрезе охватываемого элемента бурильного замка первой трубы, показанной на фиг. 1;fig. 3 is a partial longitudinal sectional view of the male member of the tool joint of the first pipe shown in FIG. 1;

фиг. 4: частичный вид в продольном разрезе охватывающего элемента бурильного замка второйfig. 4: Partial longitudinal section view of the female element of the second tool joint

- 3 044250 трубы, показанной на фиг. 2;- 3 044250 pipe shown in Fig. 2;

фиг. 5: частичный вид в продольном разрезе охватываемого элемента бурильного замка первой трубы, показанной на фиг. 1, собранного с охватывающим элементом бурильного замка второй трубы, показанной на фиг. 2, этот вид в поперечном разрезе также показывает уровни напряжения, достигаемые внутри соединения после сборки;fig. 5 is a partial longitudinal sectional view of the male member of the tool joint of the first pipe shown in FIG. 1 assembled with the female tool joint member of the second pipe shown in FIG. 2, this cross-sectional view also shows the stress levels achieved within the joint after assembly;

фиг. 6: частичный вид в продольном разрезе промежуточной охватывающей безрезьбовой части охватывающего элемента бурильного замка согласно настоящему изобретению;fig. 6 is a partial longitudinal sectional view of an intermediate female threadless portion of a female member of a tool joint according to the present invention;

фиг. 7: частичный вид в продольном разрезе охватываемой безрезьбовой промежуточной части охватываемого элемента бурильного замка согласно настоящему изобретению;fig. 7 is a partial longitudinal sectional view of a male threadless intermediate portion of a male member of a tool joint according to the present invention;

фиг. 8: частичный вид в продольном разрезе охватывающей безрезьбовой внутренней части охватывающего элемента бурильного замка согласно настоящему изобретению;fig. 8 is a partial longitudinal sectional view of a female threadless inner portion of a female member of a tool joint according to the present invention;

фиг. 9: частичный вид в продольном разрезе внутренней безрезьбовой охватываемой части охватываемого элемента бурильного замка согласно настоящему изобретению;fig. 9 is a partial longitudinal sectional view of an internal threadless male portion of a male member of a tool joint according to the present invention;

фиг. 10: частичный вид в продольном разрезе части с наружной резьбой охватываемого элемента бурильного замка согласно настоящему изобретению;fig. 10 is a partial longitudinal sectional view of a male threaded portion of a male member of a tool joint according to the present invention;

фиг. 11: частичный вид в продольном разрезе зуба части с наружной резьбой согласно фиг. 10;fig. 11: Partial longitudinal sectional view of a tooth of a male thread part according to FIG. 10;

фиг. 12: частичный вид в продольном разрезе части с внутренней резьбой охватывающего элемента бурильного замка согласно настоящему изобретению;fig. 12 is a partial longitudinal sectional view of a female threaded portion of a female member of a tool joint according to the present invention;

фиг. 13: частичный вид в продольном разрезе зуба части с внутренней резьбой согласно фиг. 12;fig. 13: A partial longitudinal sectional view of a tooth of the internally threaded part according to FIG. 12;

фиг. 14: частичный вид в продольном разрезе части с наружной резьбой, показанной на фиг. 10, в собранном положении с частью с внутренней резьбой, показанной на фиг. 12;fig. 14 is a partial longitudinal sectional view of the male thread portion shown in FIG. 10, in the assembled position with the female thread portion shown in FIG. 12;

фиг. 15: частичный вид в продольном разрезе канавки для отвода избыточного давления смазки, образованного в части с внутренней резьбой охватывающего элемента бурильного замка согласно настоящему изобретению.fig. 15 is a partial longitudinal sectional view of a lubricant excess pressure relief groove formed in a female threaded portion of a female member of a tool joint according to the present invention.

Как можно видеть на фиг. 1, первая труба 12 содержит тело 120 трубы. Эта первая труба 12 имеет осевую длину несколько метров, например порядка 10-15 м в длину. Она проходит вдоль продольной оси X. На первом осевом конце 121 этой первой трубы 12 первая труба 12 содержит охватываемый элемент 18 бурильного замка. Тело 120 трубы имеет наружный диаметр, обычно обозначаемый номинальным наружным диаметром. С противоположной стороны от первого осевого конца 121 первая труба содержит второй осевой конец 122. Этот второй осевой конец 122 имеет наружный диаметр, больший, чем у тела 120 трубы.As can be seen in FIG. 1, the first pipe 12 contains a pipe body 120. This first pipe 12 has an axial length of several meters, for example about 10-15 m in length. It extends along the longitudinal axis X. At the first axial end 121 of this first pipe 12, the first pipe 12 contains a male tool joint element 18. The pipe body 120 has an outer diameter, generally referred to as the nominal outer diameter. On the opposite side of the first axial end 121, the first pipe includes a second axial end 122. This second axial end 122 has an outer diameter larger than that of the pipe body 120.

На фиг. 2 показан вид в продольном разрезе второй трубы 14, идентичной первой трубе 12. Эта вторая труба 14 содержит тело 140 трубы, снабженное на первом осевом конце 141 охватываемым элементом бурильного замка, а на втором осевом конце 142 -охватывающим элементом 16 бурильного замка. Охватываемый элемент бурильного замка изготовлен на внешней поверхности первого осевого конца 121. Второй осевой конец 142 имеет наружный диаметр больше, чем у тела 140 трубы. Охватывающий элемент бурильного замка изготовлен на внутренней поверхности этого второго конца.In fig. 2 is a longitudinal sectional view of a second pipe 14 identical to the first pipe 12. This second pipe 14 includes a pipe body 140 provided at a first axial end 141 with a male tool joint member and at a second axial end 142 with a female tool joint member 16. A tool joint male member is formed on the outer surface of the first axial end 121. The second axial end 142 has an outer diameter larger than that of the pipe body 140. A tool joint female member is formed on the inner surface of this second end.

В дальнейшем в описании будет описано соединение, образованное между охватывающим элементом 16 бурильного замка второй трубы 14 и элементом 18 бурильного замка первой трубы 12. Например, на фиг. 5 показано соединение согласно настоящему изобретению. Это соединение называется полуравнопроходным, поскольку наружный диаметр на уровне образованного соединения составляет менее 105 или даже 103% наружного диаметра тел 120, 140 труб. Настоящее изобретение применимо к соединениям, которые могут быть равнопроходными, а именно для которых наружный диаметр на уровне соединения составляет менее 101% от номинального наружного диаметра ODnom.Hereinafter, the description will describe the connection formed between the female tool joint member 16 of the second pipe 14 and the tool joint member 18 of the first pipe 12. For example, in FIG. 5 shows a connection according to the present invention. This connection is called semi-equal because the outer diameter at the level of the formed connection is less than 105 or even 103% of the outer diameter of the pipe bodies 120, 140. The present invention is applicable to connections that can be equal bore, namely for which the outer diameter at the connection level is less than 101% of the nominal outer diameter ODnom.

В описанном примере первая и вторая трубы 12 и 14 идентичны, и каждая содержит охватываемый элемент 18 бурильного замка на соответствующем первом конце 121 и 141, и каждая также содержит охватывающий элемент 16 бурильного замка на соответствующем втором конце 122 и 142.In the example described, the first and second pipes 12 and 14 are identical, and each includes a male tool joint member 18 at a respective first end 121 and 141, and each also includes a female tool joint member 16 at a respective second end 122 and 142.

Перед изготовлением охватываемого элемента 18 бурильного замка первому дальнему концу 121, 141 придают коническую форму. Придание конической формы приводит к уменьшению внутреннего диаметра первого конца 121, 141, начиная с сужения 13, образующего переход между телом трубы и первым концом. Предпочтительно внутренний диаметр первого конца ограничен по отношению к номинальному внутреннему диаметру тела трубы таким образом, что после сборки соединения внутренний диаметр на уровне соединения превышает 94% номинального внутреннего диаметра. Первый конец 121, 141 проходит между свободным краем 19 и телом трубы. Этот первый конец с охватываемым элементом 18 бурильного замка представляет собой определенную осевую длину порядка 20-30 см между свободным краем 19 и телом трубы.Before manufacturing the tool joint male member 18, the first distal end 121, 141 is formed into a conical shape. Giving a conical shape results in a reduction in the internal diameter of the first end 121, 141, starting with a constriction 13 that forms the transition between the pipe body and the first end. Preferably, the inside diameter of the first end is limited in relation to the nominal inside diameter of the pipe body such that, after assembly of the joint, the inside diameter at the joint level exceeds 94% of the nominal inside diameter. The first end 121, 141 extends between the free edge 19 and the pipe body. This first end with the male element 18 of the tool joint represents a certain axial length of the order of 20-30 cm between the free edge 19 and the body of the pipe.

Аналогичным образом перед изготовлением охватывающего элемента 16 бурильного замка на уровне второго дальнего конца 122, 142 второй конец подвергается диаметральному расширению. Как показано на фиг. 1 и 2, диаметральное расширение 15 осуществляют на расстоянии от свободного края 17 второго осевого конца 122, 142 таким образом, что второй осевой конец 122, 142 представляет определенную осевую длину порядка 20-30 см между свободным краем 17 и телом трубы.Likewise, before the tool joint female member 16 is manufactured at the level of the second distal end 122, 142, the second end is diametrically expanded. As shown in FIG. 1 and 2, the diametric expansion 15 is carried out at a distance from the free edge 17 of the second axial end 122, 142 such that the second axial end 122, 142 presents a certain axial length of the order of 20-30 cm between the free edge 17 and the pipe body.

Охватываемый элемент 18 бурильного замка содержит две резьбовые части - 18а и 18b соответст- 4 044250 венно. Эти две резьбовые части проходят вдоль двух последовательных частей вдоль оси X. Они отделены друг от друга безрезьбовой промежуточной частью 20. Части 18а и 18b с наружной резьбой смещены в радиальном направлении относительно оси X. Фактически, охватываемый элемент 18 бурильного замка содержит охватываемый упорный заплечик 22 в безрезьбовой промежуточной части 20.The male element 18 of the tool joint contains two threaded parts - 18a and 18b, respectively. These two threaded portions extend along two successive portions along the X-axis. They are separated from each other by a threadless intermediate portion 20. The male threaded portions 18a and 18b are offset radially relative to the X-axis. In fact, the male member 18 of the tool joint includes a male thrust shoulder 22 in the threadless intermediate part 20.

Охватываемый промежуточный упор 22 образует кольцевую поверхность в плоскости, перпендикулярной оси X. Предпочтительно каждая часть 18а и 18b с наружной резьбой содержит одну верхушку, образующую одну винтовую поверхность. Предпочтительно шаг винтовых поверхностей каждой из резьбовых частей одинаков.The male intermediate stop 22 defines an annular surface in a plane perpendicular to the X-axis. Preferably, each male thread portion 18a and 18b includes one tip defining one helical surface. Preferably, the pitch of the screw surfaces of each of the threaded parts is the same.

Между свободным краем 19 и первой резьбовой частью 18а охватываемая безрезьбовая внутренняя часть 30 содержит внутреннюю уплотнительную поверхность 25.Between the free edge 19 and the first threaded portion 18a, the male threadless internal portion 30 includes an internal sealing surface 25.

Между охватываемым промежуточным упором 22 и второй частью 18b с наружной резьбой охватываемая безрезьбовая промежуточная часть 20 содержит промежуточную уплотнительную поверхность 26.Between the male intermediate stop 22 and the second male threaded portion 18b, the male threadless intermediate portion 20 includes an intermediate sealing surface 26.

Охватывающий элемент 16 бурильного замка содержит две резьбовые части - 16а и 16b соответственно. Эти две резьбовые части проходят вдоль двух последовательных частей вдоль оси X. Они отделены друг от друга безрезьбовой промежуточной частью 21. Части 16а и 16b с внутренней резьбой смещены в радиальном направлении относительно оси X. Фактически, охватывающий элемент 16 бурильного замка содержит промежуточный упорный заплечик 24 в безрезьбовой промежуточной части 21. Охватывающий промежуточный упор 24 образует кольцевую поверхность в плоскости, перпендикулярной оси X. Предпочтительно каждая часть 18а и 18b с наружной резьбой содержит одну верхушку, образующую одну винтовую поверхность. Предпочтительно шаг винтовых поверхностей каждой из частей с наружной и внутренней резьбой одинаков.The tool joint female member 16 includes two threaded parts, 16a and 16b, respectively. These two threaded portions extend along two successive portions along the X-axis. They are separated from each other by a threadless intermediate portion 21. The internally threaded portions 16a and 16b are offset radially relative to the X-axis. In fact, the tool joint female member 16 includes an intermediate thrust shoulder 24 in the threadless intermediate portion 21. The female intermediate stop 24 defines an annular surface in a plane perpendicular to the X-axis. Preferably, each male threaded portion 18a and 18b includes one apex defining one helical surface. Preferably, the pitch of the screw surfaces of each of the external and internal threaded parts is the same.

Между телом 14 трубы и первой резьбовой частью 16а охватывающий элемент 16 бурильного замка содержит охватывающую безрезьбовую внутреннюю часть 31, содержащую внутреннюю уплотнительную поверхность 27.Between the pipe body 14 and the first threaded portion 16a, the female tool joint member 16 includes a female threadless internal portion 31 containing an internal sealing surface 27.

Между промежуточной опорной поверхностью 24 и второй частью 16b с внутренней резьбой охватывающая безрезьбовая промежуточная часть 21 содержит промежуточную уплотнительную поверхность 29.Between the intermediate bearing surface 24 and the second internally threaded portion 16b, the female threadless intermediate portion 21 includes an intermediate sealing surface 29.

В собранном положении соединения, показанном на фиг. 5, свободный край 19 остается на ненулевом осевом расстоянии d, например, более 0,1 мм, от охватывающего элемента 16 бурильного замка;In the assembled connection position shown in FIG. 5, the free edge 19 remains at a non-zero axial distance d, for example greater than 0.1 mm, from the tool joint female member 16;

винтовая поверхность первой части 18а с наружной резьбой входит в зацепление с винтовой линией первой части 16а с внутренней резьбой, винтовая поверхность второй части 18b с наружной резьбой входит в зацепление с винтовой линией второй части 16b с внутренней резьбой, охватываемый промежуточный упор 22 входит в контакт с охватывающим промежуточным упором 24, охватываемая внутренняя уплотнительная поверхность 25 входит в радиальный контакт с натягом с охватывающей внутренней уплотнительной поверхностью 26 для образования внутреннего уплотнения металл-металл, защищающего соединение от нагрузки внутреннего давления, охватываемая промежуточная уплотнительная поверхность 27 входит в радиальный контакт с натягом с охватывающей промежуточной уплотнительной поверхностью 28 для образования промежуточного уплотнения металл-металл, защищающего соединение от нагрузки внешнего давления, свободный край 17 охватывающего элемента бурильного замка находится на ненулевом осевом расстоянии от охватываемого элемента бурильного замка.the helical surface of the first male thread portion 18a engages the helical line of the first female thread portion 16a, the helical surface of the second male thread portion 18b engages the helix line of the second female thread portion 16b, the male intermediate stop 22 engages the female intermediate stop 24, the male inner sealing surface 25 comes into radial interference contact with the female inner sealing surface 26 to form an internal metal-to-metal seal protecting the connection from internal pressure load, the male intermediate sealing surface 27 comes into radial interference contact with the female intermediate sealing surface 28 to form an intermediate metal-to-metal seal protecting the connection from external pressure load, the free edge 17 of the female tool joint element is at a non-zero axial distance from the male element of the tool joint.

Соединение согласно настоящему изобретению содержит единственный осевой упор, ортогональный оси X, полученный посредством контакта между промежуточными упорами 22 и 24, и его основная функция заключается в том, чтобы отмечать конец свинчивания соединения.The connection according to the present invention contains a single axial stop, orthogonal to the X-axis, obtained by contact between the intermediate stops 22 and 24, and its main function is to mark the end of the make-up of the connection.

Радиальная толщина поверхностей, контактирующих с этими промежуточными упорами 22 и 24, составляет менее 20% поперечного сечения трубы 120 или 140, причем это поперечное сечение ограничено диапазоном от ODnom до IDnom. Изготовление охватываемого и охватывающего элементов бурильного замка допускает производственный допуск, который позволяет использовать любую совместимую трубу, размеры ODnom и IDnom которой соответствуют допускам спецификаций, установленных в стандартах API. Тем не менее, промежуточный упор позволяет воспринимать часть сжимающих напряжений соединения, но его размеры не позволяют воспринимать всю сжимающую нагрузку.The radial thickness of the surfaces in contact with these intermediate stops 22 and 24 is less than 20% of the cross-section of the pipe 120 or 140, which cross-section is limited to the range from ODnom to IDnom. The manufacture of the male and female components of the tool joint is subject to manufacturing tolerances that allow the use of any compatible pipe whose ODnom and IDnom dimensions meet the tolerances of the specifications established in API standards. However, the intermediate stop allows you to absorb part of the compressive stress of the connection, but its dimensions do not allow you to absorb the entire compressive load.

По обе стороны от внутреннего уплотнения металл-металл охватываемая безрезьбовая внутренняя часть 30 находится на ненулевом радиальном расстоянии от охватывающей безрезьбовой внутренней части 31. Внутреннее уплотнение металл-металл выполнено на расстоянии от краев этой внутренней безрезьбовой зоны 30-31.On either side of the internal metal-to-metal seal, the male threadless interior 30 is at a non-zero radial distance from the female threadless interior 31. The internal metal-to-metal seal is spaced from the edges of this internal threadless area 30-31.

За исключением уровня контактов, полученных для промежуточного уплотнения металл-металл и для упора упорных заплечиков 22 и 24, охватываемая безрезьбовая промежуточная часть 20 находится на ненулевом радиальном расстоянии от охватывающей безрезьбовой внутренней части 21.Except for the level of contacts provided for the intermediate metal-to-metal seal and for the abutment of the thrust shoulders 22 and 24, the male threadless intermediate portion 20 is at a non-zero radial distance from the female threadless internal portion 21.

Промежуточное уплотнение металл-металл выполнено на расстоянии от краев этой промежуточнойThe intermediate metal-to-metal seal is made at a distance from the edges of this intermediate

- 5 044250 безрезьбовой зоны 20-21.- 5 044250 threadless zone 20-21.

Как видно на фиг. 2, внутреннее уплотнение металл-металл воспринимает большие напряжения, чем промежуточное уплотнение. Промежуточное уплотнение полезно для обеспечения герметичности под воздействием внешнего давления. Таким образом, между второй резьбовой частью и промежуточным упором промежуточное уплотнение имеет толщину охватываемого элемента 18 бурильного замка и охватывающего элемента 16 бурильного замка на уровне этой уплотнительной поверхности, что позволяет ему иметь высокую стабильность контакта, в частности, при высокой растягивающей нагрузке отсутствует отделение поверхностей.As can be seen in FIG. 2, the inner metal-to-metal seal bears greater stress than the intermediate seal. An intermediate seal is useful for maintaining a seal under external pressure. Thus, between the second threaded part and the intermediate stop, the intermediate seal has the thickness of the male tool joint element 18 and the female tool joint element 16 at the level of this sealing surface, which allows it to have high contact stability, in particular, there is no separation of the surfaces under high tensile loads.

Более подробно, на фиг. 6 и 7, согласно варианту осуществления изобретения промежуточное уплотнение относится к типу конус по конусу. Охватываемая промежуточная уплотнительная поверхность 27 и охватывающая промежуточная уплотнительная поверхность 28 имеют форму усеченного конуса с идентичной конусностью.In more detail, in Fig. 6 and 7, according to an embodiment of the invention, the intermediate seal is of the cone-to-cone type. The male intermediate sealing surface 27 and the female intermediate sealing surface 28 have the shape of a truncated cone with identical taper.

В качестве альтернативы эти поверхности 27 и 28 могут иметь по существу идентичную конусность в том смысле, что конусность одной может отклоняться на +/-1% от конусности другой. Например, конусность этих поверхностей 27 и 28 составляет от 15 до 25%, например, равна 20 +/- 1%, или также обе равны 20%.Alternatively, these surfaces 27 and 28 may have substantially identical taper in the sense that the taper of one may deviate by +/-1% from that of the other. For example, the taper of these surfaces 27 and 28 is between 15 and 25%, for example 20 +/- 1%, or both 20%.

Охватываемая промежуточная уплотнительная поверхность 27 соединена с одной стороны выпукло-вогнутой изогнутой частью 32 с цилиндрической поверхностью 33, смежной со второй резьбовой частью 18b, и соединена с другой стороны другой выпукло-вогнутой изогнутой частью 34 с другой цилиндрической поверхностью 35, смежной с охватываемым упорным заплечиком 22. Цилиндрическая поверхность 35 соединена с охватываемым упорным заплечиком 22 посредством радиуса 36 сопряжения. Выпукло-вогнутые изогнутые части 32 и 34 расположены таким образом, что они являются выпуклыми на стороне, смежной с охватываемой промежуточной уплотнительной поверхностью 27, и вогнутыми, когда они соединяются соответственно с цилиндрическими поверхностями, к которым они соответственно примыкают. На практике выпукло-вогнутые изогнутые части 32 и 34 таковы, что наружный диаметр на уровне цилиндрической поверхности 33, смежной с резьбовой частью 18b, больше, чем диаметр цилиндрической поверхности 35, смежной с охватываемым упором 22.The male intermediate sealing surface 27 is connected on one side by a convex-concave curved portion 32 to a cylindrical surface 33 adjacent to the second threaded portion 18b, and is connected on the other side by another convex-concave curved portion 34 to another cylindrical surface 35 adjacent to the male thrust shoulder 22. The cylindrical surface 35 is connected to the male thrust shoulder 22 through a mating radius 36. The convex-concave curved portions 32 and 34 are arranged such that they are convex on the side adjacent to the male intermediate sealing surface 27 and concave when they are respectively connected to the cylindrical surfaces to which they are respectively adjacent. In practice, the convex-concave curved portions 32 and 34 are such that the outer diameter at the level of the cylindrical surface 33 adjacent to the threaded portion 18b is greater than the diameter of the cylindrical surface 35 adjacent to the male stop 22.

Аналогично, охватывающая промежуточная уплотнительная поверхность 28 соединена с одной стороны выпукло-вогнутой изогнутой частью 37 с цилиндрической поверхностью 38, смежной со второй частью 16b с внутренней резьбой, и соединена с другой стороны другой выпукло-вогнутой изогнутой частью 39 с другой цилиндрической поверхностью 40, смежной с охватывающим упорным заплечиком 24. Выпукло-вогнутые изогнутые части 37 и 39 расположены таким образом, что они являются выпуклыми на стороне, смежной с охватывающей промежуточной уплотнительной поверхностью 28, и вогнутыми, когда они соединяются соответственно с цилиндрическими поверхностями, к которым они соответственно примыкают. На практике выпукло-вогнутые изогнутые части 37 и 39 таковы, что внутренний диаметр на уровне цилиндрической поверхности 38, смежной с частью 14b с внутренней резьбой, больше, чем диаметр цилиндрической поверхности 40, смежной с охватывающим упором 24.Likewise, the female intermediate sealing surface 28 is connected on one side by a convex-concave curved portion 37 to a cylindrical surface 38 adjacent to a second internally threaded portion 16b, and is connected on the other side by another convex-concave curved portion 39 to another cylindrical surface 40 adjacent with a female thrust shoulder 24. The convex-concave curved portions 37 and 39 are arranged such that they are convex on the side adjacent to the female intermediate sealing surface 28, and concave when they are respectively connected to the cylindrical surfaces to which they are respectively adjacent. In practice, the convex-concave curved portions 37 and 39 are such that the inner diameter at the cylindrical surface 38 adjacent to the female thread portion 14b is greater than the diameter of the cylindrical surface 40 adjacent to the female stop 24.

Выпукло-вогнутые поверхности 32, 34, 37 и 39 соединены по касательной. Выпукло-вогнутые поверхности 32, 34, 37 и 39 содержат изогнутые части, соединенные по касательной друг с другом, с радиусом изгиба от 3 до 30 мм.The convex-concave surfaces 32, 34, 37 and 39 are connected tangentially. The convex-concave surfaces 32, 34, 37 and 39 contain curved parts connected tangentially to each other, with a bend radius of 3 to 30 mm.

Более конкретно, цилиндрическая поверхность 40 соединена с охватывающим упорным заплечиком 24 вогнутым переходом 41. Вогнутый переход 41 имеет часть в форме усеченного конуса, соединенную по касательной с радиусом изгиба менее 1 мм, причем радиус изгиба вогнутого перехода 41 проходит по касательной к охватывающему упорному заплечику 42, чтобы избежать концентрации напряжений вблизи охватывающего упорного заплечика 24.More specifically, the cylindrical surface 40 is connected to the female thrust shoulder 24 by a concave transition 41. The concave transition 41 has a truncated cone-shaped portion connected tangentially with a bending radius of less than 1 mm, the bending radius of the concave transition 41 being tangential to the female thrust shoulder 42 to avoid stress concentration near the female thrust shoulder 24.

Чтобы избежать концентрации напряжений в непосредственной близости от охватываемого упорного заплечика 22, охватываемый упорный заплечик соединен с помощью вогнутого перехода 42 с большим радиусом с цилиндрической поверхностью 43, смежной с концом первой части 18а с наружной резьбой.To avoid stress concentration in the immediate vicinity of the male thrust shoulder 22, the male thrust shoulder is connected by a large radius concave transition 42 to a cylindrical surface 43 adjacent the end of the first male thread portion 18a.

Подобным образом охватывающий упорный заплечик 24 соединен радиусом 44 сопряжения со смежной цилиндрической поверхностью 45 первой части 16а с внутренней резьбой. На практике, учитывая, что соответственно части с наружной и внутренней резьбой получены посредством механической обработки, цилиндрическая поверхность 45 примыкает к канавке 46, имеющей цилиндрическое дно, для извлечения инструмента для механической обработки резьбы первой части 16а с внутренней резьбой. Канавка, имеющая цилиндрическое дно 46, образует внутренний диаметр, больший, чем внутренний диаметр цилиндрической поверхности 45. Канавка 46 содержит поверхность в форме усеченного конуса, соединяющуюся с цилиндрической поверхностью 45.Likewise, the female thrust shoulder 24 is connected by a mating radius 44 to the adjacent cylindrical surface 45 of the first internally threaded portion 16a. In practice, given that the male and female threaded portions are respectively machined, the cylindrical surface 45 is adjacent to the groove 46 having a cylindrical bottom for extracting the thread machining tool of the first female threaded portion 16a. The groove having a cylindrical bottom 46 defines an inner diameter larger than the inner diameter of the cylindrical surface 45. The groove 46 includes a frustoconical surface connecting to the cylindrical surface 45.

Более подробно, на фиг. 8 и 9 согласно варианту осуществления изобретения внутреннее уплотнение относится к типу тор по конусу. В этом примере охватываемая внутренняя уплотнительная поверхность 25 имеет форму усеченного конуса, а охватывающая внутренняя уплотнительная поверхность 26 является тороидальной. На фиг. 8 охватывающая внутренняя уплотнительная поверхность 26 представляет собой кривую, полученную несколькими соседними выпуклыми изогнутыми частями, касательIn more detail, in Fig. 8 and 9, according to an embodiment of the invention, the internal seal is of the torus-cone type. In this example, the male inner sealing surface 25 is frustoconical and the female inner sealing surface 26 is toroidal. In fig. 8, the female inner sealing surface 26 is a curve formed by several adjacent convex curved parts, tangent

- 6 044250 ными друг к другу. В одном примере она содержит две соседние изогнутые части, с радиусами R1 и R2 соответственно, вследствие чего изогнутая часть R1 находится ближе к телу 140 трубы, чем изогнутая часть R2, и радиус R1 меньше, чем радиус R2. Предпочтительно радиусы R1 и R2 больше 30 мм. Эта тороидальная охватывающая внутренняя уплотнительная поверхность 26 соединена на стороне тела 140 трубы с цилиндрической поверхностью 47 с помощью радиуса 48 кривизны, имеющего радиус, по меньшей мере в 3 раза меньший, чем радиусы R1 и R2. На противоположной стороне он соединен со смежной цилиндрической поверхностью 50 первой части 16а с внутренней резьбой выпукло-вогнутой поверхностью, которая по касательной соединена, с одной стороны, с цилиндрической поверхностью 50, а с другой стороны, с уплотнительной поверхностью 26.- 6 044250 to each other. In one example, it includes two adjacent bent portions, with radii R1 and R2, respectively, whereby the bent portion R1 is closer to the pipe body 140 than the bent portion R2, and the radius of R1 is smaller than the radius of R2. Preferably the radii R1 and R2 are greater than 30 mm. This toroidal female inner sealing surface 26 is connected on the side of the pipe body 140 to the cylindrical surface 47 by a radius of curvature 48 having a radius at least 3 times smaller than the radii R1 and R2. On the opposite side, it is connected to the adjacent cylindrical surface 50 of the first internally threaded part 16a by a convex-concave surface, which is tangentially connected, on the one hand, to the cylindrical surface 50, and on the other hand, to the sealing surface 26.

Для вхождения в контакт с охватывающей внутренней уплотнительной поверхностью 26 охватываемая внутренняя уплотнительная поверхность 25 содержит часть в форме усеченного конуса, имеющую конусность от 10 до 20%. На уровне внутреннего периметра охватываемого элемента 12 бурильного замка внутренняя поверхность охватываемого элемента бурильного замка имеет фаску 51, вследствие чего внутренняя безрезьбовая часть 30 имеет меньшую толщину, и даже если внутреннее уплотнение вызывает внутреннее отклонение уплотнительного кольца, образованного между внутренней уплотнительной поверхностью 25 и свободным концом 19, охватываемый элемент 18 бурильного замка существенно не изменяет диаметр внутреннего прохода, называемый проходным диаметром соединения.To engage the female inner sealing surface 26, the male inner sealing surface 25 includes a frustoconical portion having a taper of 10 to 20%. At the level of the inner perimeter of the tool joint male member 12, the inner surface of the tool joint male member is chamfered 51, causing the inner threadless portion 30 to be thinner, and even though the inner seal causes internal deflection of the O-ring formed between the inner sealing surface 25 and the free end 19 , the male member 18 of the tool joint does not significantly change the diameter of the internal passage, called the bore diameter of the joint.

Охватываемая внутренняя уплотнительная поверхность 25 соединена по касательной с выпуклой поверхностью 52, имеющей большой радиус изгиба, которая сама соединена поверхностью 53 контакта на свободном крае 19, который образован перпендикулярно оси X. На стороне, противоположной свободному краю 19, охватываемая уплотнительная поверхность соединена по касательной с цилиндрической поверхностью 54 до начала резьбы первой части 18а с наружной резьбой. Эта цилиндрическая поверхность 54 позволяет запустить инструменты для механической обработки резьбы.The male inner sealing surface 25 is connected tangentially to a convex surface 52 having a large bend radius, which is itself connected by a contact surface 53 on the free edge 19, which is formed perpendicular to the X-axis. On the side opposite the free edge 19, the male sealing surface is connected tangentially to cylindrical surface 54 to the start of the thread of the first male thread portion 18a. This cylindrical surface 54 allows thread machining tools to be launched.

Главный радиус R2 образован с целью преодоления напряжения и пластификации охватывающего элемента 16 бурильного замка над внутренним уплотнением. Таким образом, этот радиус R2 предназначен для обеспечения уплотнения при нагрузке, когда контактное давление очень велико. Когда контактное давление более умеренное, отклонение уплотнительного кольца охватываемого элемента бурильного замка также более умеренное, и, таким образом, положение точки уплотнения перемещается внутрь тела 140 трубы, вследствие чего значение радиуса R2 больше не требуется. Таким образом, для этих рабочих точек используется радиус R1 меньше, чем радиус R2. Радиальная толщина уплотнительной поверхности по оси X такова, что позволяет использовать меньшую толщину для механической обработки этой охватывающей внутренней уплотнительной поверхности 26. Следовательно, механическая обработка охватывающего элемента бурильного замка может выполняться на трубах независимо от их наружного диаметра, и эффективность охватывающего элемента бурильного замка автоматически увеличивается для данной толщины трубы. Радиус 48 изгиба также позволяет уменьшить толщину материала, необходимую для механической обработки охватывающего элемента бурильного замка, и, таким образом, повысить эффективность соединения для данной толщины трубы.The main radius R2 is formed to overcome stress and plasticize the tool joint female member 16 above the inner seal. Thus, this radius R2 is intended to provide compaction under load when the contact pressure is very high. When the contact pressure is more moderate, the deflection of the O-ring of the male member of the tool joint is also more moderate, and thus the position of the sealing point moves inside the pipe body 140, whereby the radius value R2 is no longer required. Thus, for these operating points, a radius R1 smaller than the radius R2 is used. The radial thickness of the X-axis sealing surface is such that a smaller thickness can be used for machining this female inner sealing surface 26. Therefore, machining of the tool joint female member can be performed on pipes regardless of their outer diameter, and the effectiveness of the tool joint female member is automatically increased for a given pipe thickness. The bend radius 48 also allows for a reduction in the thickness of material required to machine the tool joint female member, thereby increasing joint efficiency for a given pipe thickness.

Во время свинчивания происходит первый контакт охватываемой внутренней уплотнительной поверхности 25 с радиусной частью R2. Поскольку этот первый контакт может быть жестким, факт наличия повышенного значения R2 позволяет ограничить риск истирания. После установления контакта оставшуюся часть свинчивания завершают путем перемещения контакта между охватываемой внутренней уплотнительной поверхностью 25 к радиусной части R1. Эта особая конфигурация охватывающей внутренней уплотнительной поверхности 26 предназначена для улучшения характеристик и числа свинчиваний-развинчиваний, которые может выдерживать соединение согласно настоящему изобретению.During make-up, first contact occurs between the male inner sealing surface 25 and the radius portion R2. Since this first contact can be hard, the fact that there is a higher R2 value helps limit the risk of galling. Once contact is established, the remainder of the make-up is completed by moving the contact between the male inner sealing surface 25 towards the radius portion R1. This particular configuration of the female inner sealing surface 26 is intended to improve the performance and number of make-outs that the connection of the present invention can withstand.

В остальной части описания будут описаны резьбы.The rest of the description will describe the threads.

В варианте осуществления, показанном на фиг. 1-9, все части 18а, 18b с наружной резьбой и части 16а и 16b с внутренней резьбой, соответственно, содержат одну винтовую поверхность.In the embodiment shown in FIG. 1-9, all of the male threaded portions 18a, 18b and the female threaded portions 16a and 16b, respectively, comprise one screw surface.

Однако в одном варианте, не выходящем за пределы объема настоящего изобретения, часть с наружной резьбой и ее дополняющая резьбовая часть могут содержать одинаковое число винтовых поверхностей, превышающее 2 винтовые поверхности.However, in one embodiment, without departing from the scope of the present invention, the male threaded portion and its complementary threaded portion may comprise the same number of screw surfaces, in excess of 2 screw surfaces.

Винтовая поверхность определяется винтовым выступом. Винтовая поверхность содержит опорную сторону, вершину резьбы, закладную сторону и впадину резьбы. Впадина резьбы, как и вершина резьбы, образована между опорной стороной и закладной стороной, вследствие чего на винтовой поверхности, проходящей по охватываемому элементу 18 бурильного замка, впадина резьбы находится радиально ближе к продольной оси X, чем вершина резьбы;The helical surface is defined by the helical protrusion. The screw surface contains a support side, a thread crest, an embedded side and a thread root. The root of the thread, like the crest of the thread, is formed between the support side and the embedded side, as a result of which, on the helical surface passing along the male element 18 of the tool joint, the gullet of the thread is radially closer to the longitudinal axis X than the crest of the thread;

на винтовой поверхности, проходящей по охватывающему элементу 16 бурильного замка, впадина резьбы этой винтовой поверхности находится радиально дальше от продольной оси X, чем вершина резьбы.on the helical surface passing along the female element 16 of the tool joint, the root of the thread of this helical surface is radially further from the longitudinal axis X than the crest of the thread.

Профиль продольного сечения этого винтового выступа является по существу трапециевидным, поскольку вершина резьбы проходит в осевом направлении между опорной стороной и закладной стороной соответственно.The longitudinal sectional profile of this helical protrusion is substantially trapezoidal, since the crest of the thread extends axially between the support side and the embedded side, respectively.

На фиг. 10 представлена часть 74 в форме усеченного конуса на двух витках винтовой поверхностиIn fig. 10 shows part 74 in the shape of a truncated cone on two turns of a screw surface

- 7 044250 первой и второй частей 18а, 18b с наружной резьбой соответственно. Описанная ниже структура винтовой поверхности воспроизводится по меньшей мере на нескольких витках, по меньшей мере на 3 витках, при сохранении размеров, форм и пропорций, изложенных ниже.- 7 044250 first and second parts 18a, 18b with external thread, respectively. The structure of the helical surface described below is reproduced on at least several turns, at least 3 turns, while maintaining the dimensions, shapes and proportions set forth below.

Винтовая поверхность части с наружной резьбой содержит опорную сторону LFp, вершину 60 резьбы, закладную сторону SFp и впадину 61 резьбы. Впадина 60 и вершина 61 образуют сегменты, параллельные продольной оси X. Впадина 61 резьбы соединена вогнутым криволинейным переходом 62 с закладной стороной SFp. Вогнутый криволинейный переход 62 таков, что впадина 61 резьбы и закладная сторона SFp образуют угол более 90°. Закладная сторона SFp прямолинейна и образует угол 63 по отношению к нормали N к продольной оси X. Впадина 61 резьбы соединена вторым вогнутым криволинейным переходом 64 с опорной стороной LFp на конце впадины 61 резьбы, противоположном тому, которым эта впадина резьбы соединяется с закладной стороной SFp. Второй вогнутый криволинейный переход 64 таков, что впадина 61 резьбы и опорная сторона LFp образуют угол менее 90°. Опорная сторона LFp прямолинейна и образует угол 65 по отношению к нормали N к продольной оси X.The helical surface of the male thread portion includes a support side LFp, a thread crest 60, a pitch side SFp, and a thread root 61. The root 60 and the top 61 form segments parallel to the longitudinal axis X. The root 61 of the thread is connected by a concave curved transition 62 to the embedded side SFp. The concave curved transition 62 is such that the thread root 61 and the embedded side SFp form an angle of more than 90°. The embedded side SFp is straight and forms an angle 63 with respect to the normal N to the longitudinal axis X. The thread root 61 is connected by a second concave curved transition 64 to the support side LFp at the end of the thread root 61 opposite the one with which this thread root is connected to the embedded side SFp. The second concave curved transition 64 is such that the thread root 61 and the support side LFp form an angle of less than 90°. The supporting side LFp is straight and forms an angle of 65 with respect to the normal N to the longitudinal axis X.

Угол 65 равен углу 63 плюс или минус допуски на механическую обработку, а именно +/- 0,25°. Закладные стороны SFp выбирают параллельно опорным сторонам LFp, вследствие чего закладные стороны принимают на себя часть нагрузки, наблюдаемой в соединении при определенных сжимающих напряжениях.Angle 65 is equal to angle 63 plus or minus machining tolerances, namely +/- 0.25°. The embedded sides SFp are chosen parallel to the supporting sides LFp, as a result of which the embedded sides take on part of the load observed in the connection at certain compressive stresses.

Угол 63 составляет, например, от 1 до 5, предпочтительно от 1,25 до 3,75°.The angle 63 is, for example, from 1 to 5, preferably from 1.25 to 3.75°.

Более подробно, на фиг. 11, криволинейный переход 62 контролируется, чтобы можно было гарантировать радиальный размер закладной стороны SFp. Однако впадина 61 резьбы может содержать ступеньку с двумя ступенчатыми цилиндрическими частями 61а и 61b, вследствие чего цилиндрическая часть 61а, непосредственно смежная с криволинейным переходом 62, находится в радиальном направлении дальше от продольной оси X, чем цилиндрическая часть 61b, смежная с опорной стороной LFp.In more detail, in Fig. 11, the curved transition 62 is controlled so that the radial dimension of the embedded side SFp can be guaranteed. However, the thread root 61 may include a step with two stepped cylindrical portions 61a and 61b, whereby the cylindrical portion 61a immediately adjacent to the curved transition 62 is radially further from the longitudinal axis X than the cylindrical portion 61b adjacent to the support side LFp.

Вершина 60 соединена с закладной стороной SFp выпуклым криволинейным переходом 66. Эта вершина 60 соединена с опорной стороной LFp сложной выпуклой поверхностью 67, содержащей часть 68 в форме усеченного конуса, смежную с цилиндрической частью вершины 60, причем эта часть 68 в форме усеченного конуса соединена радиусом 69 кривизны с опорной стороной LFp.The vertex 60 is connected to the embedded side SFp by a convex curved transition 66. This vertex 60 is connected to the support side LFp by a complex convex surface 67 containing a truncated cone portion 68 adjacent to the cylindrical portion of the vertex 60, the truncated cone portion 68 being connected by a radius 69 curvature with supporting side LFp.

Радиальная высота закладной стороны SFp больше, чем радиальная высота опорной стороны LFp, вследствие чего часть с наружной резьбой содержит часть в форме усеченного конуса в направлении, в котором воображаемая линия PL (средняя линия), проходящая через центр следующих друг за другом закладных сторон SFp и опорных сторон LFp винтовой поверхности определяет угол 70 конусности по отношению к продольной оси X. На этой части в форме усеченного конуса винтовая поверхность образована между поверхностями двух воображаемых огибающих поверхностей 71 и 72 в форме усеченного конуса, соответственно параллельных средней линии PL. Воображаемая нижняя огибающая поверхность 71 проходит через точки касания между впадиной 61 резьбы и криволинейным переходом 62, смежным с закладной стороной SFp, каждого витка винтовой поверхности в этой части в форме усеченного конуса. Воображаемая верхняя огибающая поверхность 72 проходит через точку касания между выпуклым криволинейным переходом 66, смежным с закладной стороной SFp, и вершиной 60 резьбы.The radial height of the embedded side SFp is greater than the radial height of the support side LFp, whereby the externally threaded part contains a truncated cone-shaped part in the direction in which the imaginary line PL (center line) passing through the center of successive embedded sides SFp and The supporting sides LFp of the helical surface determine the taper angle 70 with respect to the longitudinal axis X. In this frusto-cone-shaped part, the helical surface is formed between the surfaces of two imaginary frusto-cone-shaped envelope surfaces 71 and 72, respectively, parallel to the center line PL. The imaginary lower circumferential surface 71 passes through the tangent points between the thread root 61 and the curved transition 62 adjacent to the embedded side SFp of each turn of the helical surface in this truncated cone-shaped portion. The imaginary upper circumferential surface 72 passes through the tangent point between the convex curved transition 66 adjacent to the embedded side SFp and the thread tip 60.

Угол 70 таков, что конусность этой части 18а и/или 18b с наружной резьбой составляет от 5 до 15, предпочтительно от 8 до 12%.The angle 70 is such that the taper of this male threaded portion 18a and/or 18b is from 5 to 15, preferably from 8 to 12%.

Винтовая поверхность содержит, помимо описанной выше части 74 в форме усеченного конуса, цилиндрическую часть 73 на конце винтовой поверхности, причем эта цилиндрическая часть 73 имеет более одного витка, предпочтительно менее трех витков, в частности, менее двух витков. В описанном варианте осуществления этот конец винтовой поверхности, имеющий цилиндрическую форму 73, размещен на стороне конца части с наружной резьбой, который находится ближе всего в осевом направлении к свободному краю 19. В частности, каждая из первой части 18а с наружной резьбой и второй части 18b с наружной резьбой содержит такую цилиндрическую часть 73, смежную с частью 74 в форме усеченного конуса винтовой поверхности.The helical surface comprises, in addition to the frustoconical part 74 described above, a cylindrical part 73 at the end of the helical surface, this cylindrical part 73 having more than one turn, preferably less than three turns, in particular less than two turns. In the described embodiment, this end of the helical surface having a cylindrical shape 73 is placed on the side of the end of the male thread portion that is closest in the axial direction to the free edge 19. Specifically, each of the first male thread portion 18a and the second portion 18b with external thread contains such a cylindrical part 73 adjacent to a part 74 in the shape of a truncated cone of the screw surface.

Цилиндрическая часть 73 винтовой поверхности такова, что последовательные впадины 61 этой цилиндрической части параллельны и коллинеарны друг другу. Воображаемая нижняя огибающая поверхность 71 становится параллельной оси X в этой цилиндрической части, в то время как воображаемая верхняя огибающая поверхность 72 сохраняет ту же конусность для части 74 в форме усеченного конуса и цилиндрической части 73.The cylindrical portion 73 of the helical surface is such that successive depressions 61 of this cylindrical portion are parallel and collinear to each other. The imaginary lower envelope surface 71 becomes parallel to the X-axis in this cylindrical portion, while the imaginary upper envelope surface 72 maintains the same taper for the frustocone portion 74 and the cylindrical portion 73.

Винтовая поверхность части с наружной резьбой содержит, кроме того, часть 75 со сбегом резьбы на противоположном конце части с наружной резьбой, а именно на конце винтовой поверхности, который наиболее удален в осевом направлении от свободного края 19. В частности, каждая из первой части 18а с наружной резьбой и второй части 18b с внутренней резьбой содержит такую часть 75 со сбегом резьбы, смежную с частью 74 в форме усеченного конуса, причем часть 74 в форме усеченного конуса расположена между частью 75 со сбегом резьбы и цилиндрической частью 73. Эта часть 75 со сбегом резьбы такова, что витки резьбы имеют меньшую высоту, и последовательные вершины 60 этой части 75 со сбегом резьбы параллельны и коллинеарны друг другу. Воображаемая верхняя огибающая поверх- 8 044250 ность 72 становится параллельной оси X в этой части 75 со сбегом резьбы. Эта часть 75 со сбегом резьбы содержит более одного витка, предпочтительно менее трех витков, в частности, менее двух витков. В части 75 со сбегом резьбы воображаемая нижняя огибающая поверхность 71 имеет конусность, идентичную конусности, наблюдаемой в части 74 в форме усеченного конуса.The screw surface of the male thread portion further includes a thread run portion 75 at the opposite end of the male thread portion, namely, the end of the screw surface that is axially farthest from the free edge 19. In particular, each of the first portion 18a with male threads and the second female thread portion 18b includes such a threaded thread portion 75 adjacent to a frusto-conical portion 74, the frusto-conical portion 74 being located between the threaded thread portion 75 and the cylindrical portion 73. This portion 75 with The thread run-out is such that the thread turns have a smaller height, and the successive vertices 60 of this thread run-out part 75 are parallel and collinear to each other. The imaginary upper circumferential surface 72 becomes parallel to the X axis in this part 75 with the thread running out. This thread run-out portion 75 comprises more than one thread, preferably less than three threads, in particular less than two threads. In the run-out portion 75, the imaginary lower circumferential surface 71 has a taper identical to that observed in the truncated cone portion 74.

Наличие цилиндрической части 73 позволяет ограничить радиальный объем части с наружной резьбой толщиной стенки, на которой образован охватываемый элемент бурильного замка. Следовательно, может быть гарантирована большая минимальная толщина на уровне внутренней 25 и промежуточной 27 охватываемых уплотнительных поверхностей соответственно. За счет такой конфигурации части с наружной резьбой улучшаются характеристики уплотнения.The presence of the cylindrical part 73 makes it possible to limit the radial volume of the externally threaded part by the thickness of the wall on which the male element of the tool joint is formed. Consequently, a larger minimum thickness can be guaranteed at the level of the inner 25 and intermediate 27 male sealing surfaces, respectively. This configuration of the male threaded part improves sealing performance.

Кроме того, наличие цилиндрической части 73, смежной с частью 74 в форме усеченного конуса, позволяет избежать любого внезапного изменения жесткости охватываемой безрезьбовой внутренней части 30. Такая конфигурация позволяет избежать преждевременной пластификации зон соединения, воспринимающих максимум напряжений.In addition, the presence of a cylindrical portion 73 adjacent to the frusto-conical portion 74 avoids any sudden change in the rigidity of the male threadless internal portion 30. This configuration avoids premature plasticization of the joint areas that experience maximum stress.

Винтовая поверхность части с наружной резьбой такова, что шаг закладной стороны SFLp постоянен в части 74 в форме усеченного конуса, а также постоянен в части 75 со сбегом резьбы. Шаг, в частности, одинаков в части 74 в форме усеченного конуса и в части 75 со сбегом резьбы. Шаг закладной стороны LFLp одинаков в части 74 в форме усеченного конуса и части 75 со сбегом резьбы, причем этот шаг LFLp также равен шагу закладной стороны SFLp.The helical surface of the male thread part is such that the pitch of the embedded side SFLp is constant in the truncated cone part 74, and also constant in the run-out part 75. The pitch, in particular, is the same in part 74 in the shape of a truncated cone and in part 75 with a thread run-out. The pitch of the embedded side LFLp is the same in the truncated cone-shaped part 74 and the run-out part 75, and this pitch LFLp is also equal to the pitch of the embedded side SFLp.

Шаг закладной стороны SFLp1 и шаг опорной стороны LFLp1 равны постоянной k1 для первой части 18а с наружной резьбой. Подобным образом для второй части 18b с наружной резьбой шаг закладной стороны SFLp2 и шаг опорной стороны LFLp2 равны той же постоянной k1. Согласно настоящему изобретению эта постоянная k1 составляет, например, от 5 до 20, предпочтительно от 6 до 8 мм.The pitch of the embedded side SFLp1 and the pitch of the supporting side LFLp1 are equal to the constant k1 for the first externally threaded part 18a. Similarly, for the second externally threaded part 18b, the pitch of the embedded side SFLp2 and the pitch of the support side LFLp2 are equal to the same constant k1. According to the present invention, this constant k1 is, for example, from 5 to 20, preferably from 6 to 8 mm.

Предпочтительно ширина Wtp зуба части с наружной резьбой, определяемая как результат измерения по продольной оси X расстояния между закладной стороной SFp и опорной стороной LFp в точках пересечения со средней линией PL такова, что этот зуб имеет ширину менее половины постоянной k1, в частности менее 40% от значения k1.Preferably, the tooth width Wtp of the externally threaded part, determined as the result of measuring along the longitudinal axis X the distance between the embedded side SFp and the support side LFp at the points of intersection with the center line PL, is such that this tooth has a width of less than half of the constant k1, in particular less than 40% from the value of k1.

На фиг. 12 показана часть 94 в форме усеченного конуса на двух витках винтовой поверхности первой и второй частей 16а, 16b с внутренней резьбой соответственно. Описанная ниже структура винтовой поверхности воспроизводится по меньшей мере на нескольких витках, по меньшей мере на 3 витках, при сохранении размеров, форм и пропорций, изложенных ниже.In fig. 12 shows a frustoconical portion 94 on two turns of the helical surface of the first and second internally threaded portions 16a, 16b, respectively. The structure of the helical surface described below is reproduced on at least several turns, at least 3 turns, while maintaining the dimensions, shapes and proportions set forth below.

Винтовая поверхность части с внутренней резьбой содержит опорную сторону LFb, вершину 80 резьбы, закладную сторону SFb и впадину 81 резьбы. Впадина 80 и вершина 81 образуют сегменты, параллельные продольной оси X. Впадина 81 резьбы соединена вогнутым криволинейным переходом 82 с закладной стороной SFb. Вогнутый криволинейный переход 82 таков, что впадина 81 резьбы и закладная сторона SFb образуют угол более 90°. Таким же образом, как и на уровне впадины 61 наружной резьбы, впадина 81 резьбы может содержать ступеньку с двумя ступенчатыми цилиндрическими частями 81а и 81b, вследствие чего цилиндрическая часть 81а, непосредственно смежная с вогнутым криволинейным переходом 82, находится радиально ближе относительно продольной оси X, чем цилиндрическая часть 81b этой впадины 81, смежная с опорной стороной LFp.The screw surface of the internal thread portion includes a support side LFb, a thread crest 80, a pitch side SFb, and a thread root 81. The root 80 and the top 81 form segments parallel to the longitudinal axis X. The root 81 of the thread is connected by a concave curved transition 82 to the embedded side SFb. The concave curved transition 82 is such that the thread root 81 and the embedded side SFb form an angle greater than 90°. In the same way as at the level of the male thread root 61, the thread root 81 may include a step with two stepped cylindrical portions 81a and 81b, whereby the cylindrical portion 81a immediately adjacent to the concave curved transition 82 is radially closer relative to the longitudinal axis X, than the cylindrical portion 81b of this recess 81 adjacent to the support side LFp.

Закладная сторона SFp прямолинейна и образует угол 83 по отношению к нормали N к продольной оси X. Впадина 81 резьбы соединена вторым вогнутым криволинейным переходом 84 с опорной стороной LFb на конце впадины 81 резьбы, противоположном тому, которым эта впадина резьбы соединяется с закладной стороной SFb. Второй вогнутый криволинейный переход 84 таков, что впадина 81 резьбы и опорная сторона LFb образуют угол менее 90°. Опорная сторона LFb прямолинейна и образует угол 85 по отношению к нормали N к продольной оси X.The embedded side SFp is straight and forms an angle 83 with respect to the normal N to the longitudinal axis X. The thread root 81 is connected by a second concave curved transition 84 to the support side LFb at the end of the thread root 81 opposite the one with which this thread root is connected to the embedded side SFb. The second concave curved transition 84 is such that the thread root 81 and the support side LFb form an angle of less than 90°. The supporting side LFb is straight and forms an angle of 85 with respect to the normal N to the longitudinal axis X.

Угол 85 равен углу 83 плюс-минус допуски на механическую обработку, а именно +/-0,25°.Angle 85 is equal to angle 83 plus or minus machining tolerances, namely +/-0.25°.

Угол 85 равен углу 65 плюс-минус допуски на механическую обработку, а именно +/-0,25°.An angle of 85 is equal to an angle of 65 plus or minus machining tolerances, namely +/-0.25°.

Угол 83 равен углу 63 плюс-минус допуски на механическую обработку, а именно +/-0,25°.Angle 83 is equal to angle 63 plus or minus machining tolerances, namely +/-0.25°.

Угол 83 составляет, например, от 1 до 5, предпочтительно от 1,25 до 3,75°.The angle 83 is, for example, from 1 to 5, preferably from 1.25 to 3.75°.

Как показано более подробно на фиг. 13, вершина 80 соединена с закладной стороной SFb выпуклым криволинейным переходом 86. Криволинейный переход 86 содержит радиус 86а сопряжения по касательной с закладной стороной SFb, радиус 86с сопряжения по касательной с вершиной 80 и поверхность 86b в форме усеченного конуса, соединенную по касательной с обеих сторон с соединениями 86а и 86с по касательной. Поверхность 86b в форме усеченного конуса образует тупой угол 86d, например открытый угол, составляющий от 190° до 240°, предпочтительно порядка 225°, относительно закладной стороны SFb. Поверхность 86b в форме усеченного конуса образует фаску, облегчающую вставку охватываемого элемента бурильного замка в охватывающий элемент бурильного замка. Эта поверхность 86b в форме усеченного конуса уменьшает осевую ширину вершины 80 таким образом, что между этой поверхностью 86b в форме усеченного конуса и дополняющим профилем части с наружной резьбой образуется дополнительный объем; причем этот объем также позволяет способствовать снижению давления смазки в резьбе.As shown in more detail in FIG. 13, the vertex 80 is connected to the embedded side SFb by a convex curved transition 86. The curved transition 86 includes a tangential mate radius 86a with the embedded side SFb, a tangential mate radius 86c with the vertex 80, and a truncated cone-shaped surface 86b connected tangentially on both sides. with connections 86a and 86c tangentially. The frustoconical surface 86b defines an obtuse angle 86d, for example an open angle of 190° to 240°, preferably about 225°, with respect to the embedded side SFb. The frusto-conical surface 86b defines a chamfer to facilitate insertion of the tool joint male element into the tool joint female element. This frustoconical surface 86b reduces the axial width of the tip 80 such that additional volume is created between this frustoconical surface 86b and the complementary profile of the male thread portion; Moreover, this volume also helps to reduce the lubricant pressure in the thread.

- 9 044250- 9 044250

Эта вершина 80 соединена с опорной стороной LFb сложной выпуклой поверхностью 87, содержащей часть 88 в форме усеченного конуса, смежную с цилиндрической частью вершины 80, причем эта часть 88 в форме усеченного конуса соединена радиусом 89 кривизны с опорной стороной LFb.This apex 80 is connected to the support side LFb by a complex convex surface 87 comprising a frusto-conical portion 88 adjacent to the cylindrical portion of the apex 80, which frusto-cone portion 88 is connected by a radius of curvature 89 to the support side LFb.

Радиальная высота опорной стороны LFb больше, чем радиальная высота закладной стороны SFb, вследствие чего часть с внутренней резьбой содержит часть в форме усеченного конуса в направлении, в котором воображаемая линия PL (средняя линия), проходящая через центр следующих друг за другом закладных сторон SFb и опорных сторон LFb винтовой поверхности, образует угол 90 конусности по отношению к продольной оси X.The radial height of the support side LFb is greater than the radial height of the embedded side SFb, whereby the internally threaded part contains a truncated cone-shaped part in the direction in which the imaginary line PL (center line) passing through the center of successive embedded sides SFb and the supporting sides LFb of the helical surface form a 90° cone angle with respect to the longitudinal axis X.

Конусность этой воображаемой линии такая же, как и конусность, определяемая частью 75 в форме усеченного конуса части с наружной резьбой, причем эти линии PL накладываются друг на друга в собранном положении соединения, как можно видеть на фиг. 14.The taper of this imaginary line is the same as the taper defined by the frusto-conical portion 75 of the male threaded portion, with these lines PL superimposed on each other in the assembled connection position, as can be seen in FIG. 14.

В этой части 94 в форме усеченного конуса части с внутренней резьбой винтовая поверхность образована между поверхностями двух воображаемых огибающих поверхностей 91 и 92 в форме усеченного конуса, соответственно параллельных средней линии PL. Воображаемая верхняя огибающая поверхность 91 проходит через точки касания между впадиной 81 резьбы и криволинейным переходом 82, смежным с закладной стороной SFb, каждого витка винтовой поверхности в этой части 94 в форме усеченного конуса. Воображаемая верхняя огибающая поверхность 92 проходит через точку касания между выпуклым криволинейным переходом 86, смежным с закладной стороной SFb, и вершиной 80 резьбы.In this frusto-cone portion 94 of the internal thread portion, a helical surface is formed between the surfaces of two imaginary frusto-cone envelope surfaces 91 and 92, respectively, parallel to the center line PL. The imaginary upper circumferential surface 91 passes through the tangent points between the thread root 81 and the curved transition 82 adjacent to the embedded side SFb of each turn of the helical surface in this frusto-conical portion 94. The imaginary upper circumferential surface 92 passes through the tangent point between the convex curved transition 86 adjacent to the embedded side SFb and the thread tip 80.

Угол 90 таков, что конусность этой части 16а и/или 16b с внутренней резьбой составляет от 5 до 15, предпочтительно от 8 до 12%.The angle 90 is such that the taper of this internally threaded portion 16a and/or 16b is from 5 to 15, preferably from 8 to 12%.

Винтовая поверхность содержит, помимо описанной выше части 94 в форме усеченного конуса, часть со сбегом резьбы на конце винтовой поверхности, причем эта часть 95 со сбегом резьбы имеет более одного витка, предпочтительно менее трех витков, в частности, менее двух витков. В описанном варианте осуществления этот конец винтовой поверхности размещен на стороне конца части с внутренней резьбой, которая наиболее удалена в осевом направлении от свободного края 17 охватывающего элемента бурильного замка. В частности, каждая из первой части 16а с внутренней резьбой и второй части 16b с внутренней резьбой содержит такую часть 95 со сбегом резьбы, смежную с частью 94 в форме усеченного конуса винтовой поверхности.The helical surface comprises, in addition to the frustoconical part 94 described above, a threaded part at the end of the screw surface, this threaded part 95 having more than one thread, preferably less than three threads, in particular less than two threads. In the described embodiment, this end of the helical surface is located on the end side of the female thread portion that is axially farthest from the free edge 17 of the tool joint female member. Specifically, each of the first female thread portion 16a and the second female thread portion 16b includes such a thread run-out portion 95 adjacent to the frusto-conical portion 94 of the screw surface.

Часть 95 со сбегом резьбы такова, что витки резьбы имеют меньшую высоту, и последовательные вершины 80 этой части 95 со сбегом резьбы параллельны и коллинеарны друг другу. Воображаемая нижняя огибающая поверхность 92 становится параллельной оси X на этой части 95 со сбегом резьбы. В части 95 со сбегом резьбы воображаемая верхняя огибающая поверхность 91 имеет конусность, идентичную конусности, наблюдаемой в части 94 в форме усеченного конуса.The run-out portion 95 is such that the threads have a smaller height and successive crests 80 of the run-out portion 95 are parallel and collinear to each other. The imaginary lower circumferential surface 92 becomes parallel to the X-axis on this run-out portion 95. In the run-out portion 95, the imaginary upper circumferential surface 91 has a taper identical to that observed in the truncated cone portion 94.

В собранном положении охватываемого элемента бурильного замка с охватывающим элементом бурильного замка часть 95 со сбегом резьбы части с наружной резьбой входит в зацепление с цилиндрической частью 73 соответствующей части с наружной резьбой.In the assembled position of the male tool joint member with the female tool joint member, the thread runout portion 95 of the male threaded portion engages the cylindrical portion 73 of the corresponding male threaded portion.

В варианте осуществления согласно настоящему изобретению часть 94 в форме усеченного конуса части с внутренней резьбой содержит больше верхушек, чем часть в форме усеченного конуса 74 части с наружной резьбой. Фактически, часть 75 со сбегом резьбы части с наружной резьбой входит в зацепление с частью в форме усеченного конуса части с внутренней резьбой в собранном положении соединения.In an embodiment of the present invention, the frusto-conical portion 94 of the internal threaded portion contains more tips than the frusto-conical portion 74 of the male threaded portion. In effect, the thread run-out portion 75 of the male thread portion engages the frusto-conical portion of the female thread portion in the assembled coupling position.

В частности, часть 18а с наружной резьбой может содержать больше верхушек, чем вторая часть 18b с наружной резьбой.In particular, the male thread portion 18a may include more tips than the second male thread portion 18b.

В частности, первая часть 16а с внутренней резьбой может содержать больше верхушек, чем вторая часть 16b с внутренней резьбой.In particular, the first internally threaded portion 16a may include more tips than the second internally threaded portion 16b.

В частности, часть 74 в форме усеченного конуса первой части 18а с наружной резьбой может содержать больше верхушек, чем часть 74 в форме усеченного конуса второй части 18b с наружной резьбой.In particular, the frustoconical portion 74 of the first male threaded portion 18a may include more tips than the frustoconical portion 74 of the second male threaded portion 18b.

В частности, часть 94 в форме усеченного конуса первой части 16а с внутренней резьбой может содержать больше верхушек, чем часть 94 в форме усеченного конуса второй части 16b с внутренней резьбой.In particular, the frustoconical portion 94 of the first internally threaded portion 16a may include more tips than the frustoconical portion 94 of the second internally threaded portion 16b.

Винтовая поверхность части с внутренней резьбой такова, что шаг закладной стороны SFLb является постоянным в части 94 в форме усеченного конуса, а также постоянен в части 95 со сбегом резьбы. Шаг, в частности, одинаков в части 94 в форме усеченного конуса и в части 95 со сбегом резьбы. Шаг опорной стороны LFLb одинаков в части 94 в форме усеченного конуса и части 95 со сбегом резьбы, причем этот шаг LFLb также равен шагу закладной стороны SFLb.The helical surface of the internal thread part is such that the pitch of the embedded side SFLb is constant in the truncated cone part 94 and is also constant in the run-out part 95. The pitch, in particular, is the same in part 94 in the shape of a truncated cone and in part 95 with a thread run-out. The pitch of the supporting side LFLb is the same in the truncated cone part 94 and the run-out part 95, and this pitch LFLb is also equal to the pitch of the embedded side SFLb.

Шаг закладной стороны SFLb1 и шаг опорной стороны LFLb1 равны постоянной k2 для первой части 16а с внутренней резьбой. Подобным образом для второй части 16b с внутренней резьбой шаг закладной стороны SFLb2 и шаг опорной стороны LFLb2 равны этой же постоянной k2.The pitch of the insert side SFLb1 and the pitch of the supporting side LFLb1 are equal to the constant k2 for the first internally threaded part 16a. Similarly, for the second internally threaded part 16b, the pitch of the insert side SFLb2 and the pitch of the support side LFLb2 are equal to the same constant k2.

Согласно настоящему изобретению постоянные k1 и k2 равны друг другу, и они также могут обозначаться свободным членом к. С учетом допусков на механическую обработку в рамках настоящего изобретения k1 равна k2 +/- 0,05 мм.According to the present invention, the constants k1 and k2 are equal to each other, and they can also be denoted by the dummy term k. Taking into account the machining tolerances of the present invention, k1 is equal to k2 +/- 0.05 mm.

- 10 044250- 10 044250

Предпочтительно ширина Wtb зуба части с внутренней резьбой, определяемая как результат измерения по продольной оси X расстояния между упорной поверхностью SFb и опорной стороной LFb в точках пересечения со средней линией PL, такова, что этот зуб имеет ширину, превышающую ширинуPreferably, the tooth width Wtb of the internally threaded portion, determined as the result of measuring along the longitudinal axis X the distance between the abutment surface SFb and the abutment side LFb at the points of intersection with the center line PL, is such that the tooth has a width greater than the width

Wtp зуба части 74 в форме усеченного конуса части с наружной резьбой.Wtp tooth part 74 is a truncated cone part with external thread.

На практике, согласно настоящему изобретению и в показанном примере важно определение зубьев частей с наружной резьбой, имеющих ширину меньше, чем ширина зубьев частей с внутренней резьбой. Например, в показанном варианте осуществленияIn practice, according to the present invention and in the example shown, it is important to determine the teeth of the externally threaded parts having a width less than the width of the teeth of the internally threaded parts. For example, in the illustrated embodiment

[уравнение 4][Equation 4]

50% < ^ < 80% и [уравнение 5]50% < ^ < 80% and [Equation 5]

Предпочтительно [уравнение 6]Preferably [Equation 6]

Wtp 55% < t-τή- < 75% Wtb или даже [уравнение 7]Wtp 55% < t-τή- < 75% Wtb or even [Equation 7]

Wtp ^67%<i^^<73% Wtp ^67%< i^ ^<73%

Поскольку зубья части с внутренней резьбой больше, чем зубья части с наружной резьбой, охватывающие зубья, таким образом, имеют меньшую тенденцию к пластификации. Теперь в соединении согласно настоящему изобретению напряжения более отчетливо видны в зоне 99, проходящей между первыми зубьями, зацепленными на стороне внутренних уплотнительных поверхностей 25 и 26, и указанными уплотнительными поверхностями (см. фиг. 5).Since the teeth of the internal thread portion are larger than the teeth of the external thread portion, the female teeth thus have less tendency to plasticize. Now, in the connection according to the present invention, stresses are more clearly visible in the area 99 extending between the first teeth meshing on the side of the inner sealing surfaces 25 and 26 and said sealing surfaces (see FIG. 5).

Линии максимального сдвига, которые могут быть смоделированы в соединении согласно настоящему изобретению при сжимающей нагрузке, показаны под углом 45° по отношению к вершине 60 на стороне, где эта вершина соединяется с закладной стороной SFp. И наоборот, максимальные линии сдвига, которые могут быть смоделированы в соединении согласно настоящему изобретению при растягивающей нагрузке, показаны под углом 45° по отношению к вершине 60 на стороне, где эта вершина соединена с опорной стороной LFp. Пересечение этих смоделированных линий сдвига позволяет определить треугольник максимальных напряжений над каждой вершиной части с наружной резьбой. Эти треугольники локализуют зоны, в которых риски пластификации внутри охватывающего элемента бурильного замка максимальны. Авторы настоящего изобретения обнаружили, что для поддержания эффективности соединения важно ограничить высоту этих треугольников, таким образом, выбрать соотношение, как заявлено, для ограничения пластификации в охватывающем элементе бурильного замка, который имеет ограниченную толщину из-за конструкции интегрального соединения.The maximum shear lines that can be modeled in a connection according to the present invention under compressive load are shown at an angle of 45° with respect to apex 60 on the side where this apex connects to the embedded side SFp. Conversely, the maximum shear lines that can be modeled in a connection according to the present invention under tensile loading are shown at an angle of 45° with respect to the vertex 60 on the side where this vertex is connected to the support side LFp. The intersection of these modeled shear lines allows the determination of a triangle of maximum stresses over each vertex of the male threaded part. These triangles localize the zones in which the risks of plasticization within the female element of the tool joint are maximum. The present inventors have found that to maintain joint effectiveness, it is important to limit the height of these triangles, thus selecting a ratio as stated to limit plasticization in the tool joint female member, which has limited thickness due to the design of the integral joint.

В собранном положении, как показано на фиг. 14, опорные стороны LFp и LFb находятся в контакте, между закладными сторонами SFp и SFb поддерживается осевой зазор 100. Подобным образом радиальный зазор 101 поддерживается между вершинами 60 части с наружной резьбой и впадинами 81 части с внутренней резьбой, в то время как воображаемые линии 71 и 91 накладываются друг на друга, поскольку вершина 80 части с внутренней резьбой входит в контакт с впадиной 61 резьбы части с наружной резьбой.In the assembled position, as shown in FIG. 14, the support sides LFp and LFb are in contact, an axial play 100 is maintained between the embedded sides SFp and SFb. Likewise, a radial play 101 is maintained between the crests 60 of the male threaded portion and the troughs 81 of the female threaded portion, while the imaginary lines 71 and 91 overlap each other as the crest 80 of the female thread portion engages the thread root 61 of the male thread portion.

Радиальный зазор 101 также позволяет ограничить размеры зон максимальных напряжений в охватывающем элементе бурильного замка.The radial clearance 101 also makes it possible to limit the size of the areas of maximum stress in the female element of the tool joint.

Например, зазоры 100 и 101 составляют от 0,1 до 0,5, предпочтительно от 0,2 до 0,3 мм. При таком осевом зазоре ширина зуба удовлетворяет следующему условию:For example, the gaps 100 and 101 are from 0.1 to 0.5, preferably from 0.2 to 0.3 mm. With such an axial clearance, the tooth width satisfies the following condition:

[уравнение 8][Equation 8]

Поскольку часть с наружной резьбой имеет цилиндрическо-коническую форму, между винтовыми поверхностями собранных частей с наружной и внутренней резьбой остается небольшой свободный объем. Когда соединение согласно настоящему изобретению используется с нанесением смазки для свинчивания на охватываемый и охватывающий элементы бурильного замка перед их сборкой, остается мало места, чтобы избежать повышения давления смазки внутри соединения. Согласно настоящему изобретению в части с внутренней резьбой и, в частности, в первой части 16а с внутренней резьбой предусмотрена кольцевая канавка 110, позволяющая принимать излишек смазки, которая течет обратно. Преимущество этой канавки заключается в том, что смазка может локально накапливаться во время свинчивания или использования соединения при определенных условиях температуры и давления. Эта кольцевая канавка предусмотрена в части с внутренней резьбой, которая расположена между двумя уплотнительными поверхностями.Since the male threaded part has a cylindrical-conical shape, a small amount of free space remains between the screw surfaces of the assembled male and female threaded parts. When the connection of the present invention is used by applying make-up lubricant to the male and female members of the tool joint before assembling them, there is little room to avoid increasing the pressure of the lubricant within the connection. According to the present invention, in the internal thread portion and in particular in the first internal thread portion 16a, an annular groove 110 is provided to receive excess lubricant that flows back. The advantage of this groove is that lubricant can locally accumulate during make-up or use of the joint under certain temperature and pressure conditions. This annular groove is provided in the internally threaded portion which is located between the two sealing surfaces.

--

Claims

In the illustrated embodiment without sealing between the free edge 17 of the tool joint female member and the second internally threaded portion, an annular groove is not provided in the second internally threaded portion.

In fig. 15, an annular groove 110 is formed between the imaginary inner 92 and outer 91 lines. For example, the annular groove 110 has an axial width G of the order of a constant k. The groove 110 includes a truncated cone-shaped recess 111 having a taper identical to that of the internally threaded portion. The annular groove is asymmetrical. On one side of the recess 111, on the side of the inner sealing surface 26, the recess 111 is connected to a straight portion 112, which has an angle 113 with the normal N of 10 to 30°. On the opposite side of the recess 111, on the side of the intermediate sealing surface 28, the recess 111 is connected to another straight portion 114, which has an angle 115 with the normal N of 30 to 85°.

This groove allows gas to be removed from the lubricant without temporary loss of seal or risk of localized plasticization of the joint while the joint is at very great depths and is exposed to temperatures in the order of 180°C.

CLAIM

1. A threaded pipe connection for drilling and/or operating hydrocarbon wells, comprising a first pipe (12) provided at a first distal end (121) with a male tool joint element (18), and a second pipe (14) provided at a second distal end ( 142) a female tool joint element (16), wherein the male tool joint element is configured to be assembled by screwing with a female tool joint element, wherein the first pipe assembled with the second pipe together defines a longitudinal axis (X), wherein the male tool joint element comprises in the following order from the free edge (19) of the first distal end to the body (120) of this first pipe: male inner sealing surface (25), first male threaded portion (18a), male thrust shoulder (22), male intermediate sealing surface ( 27) and a second part (18b) with an external thread, wherein the female element of the tool joint comprises a female internal sealing surface (26) designed to form an internal seal due to radial interference with the first male sealing surface, the first part (16a) with an internal thread, which engages the first male threaded portion, a female thrust shoulder (24) in abutting contact with the male thrust shoulder, a female intermediate sealing surface (28) designed to form an intermediate seal by radial interference with the male intermediate sealing surface, and a second female threaded portion (16b) that engages the second male threaded portion when the joint is assembled, the free edge (19) of the first distal end being at a non-zero axial distance (d) from the tool joint female member in the assembled position. , wherein each of the externally threaded parts comprises at least one helical surface provided with a support side, a thread crest, an embedded side, a thread root, whereby the support side pitch LFLp1 and the embedded side pitch SFLp1 of the first externally threaded part and, accordingly, the pitch of the supporting side LFLp2 and the pitch of the embedded side SFLp2 of the second part with external thread satisfy the following condition:

[Equation 9]

SFL _p i = LFL _pl = SFL _p2 = LFL _p2 = k\ where k1 is a constant for at least two full turns of each of the screw surfaces, and the first threaded area of the tool joint female element contains an annular groove (110) to receive excess lubricant .

2. The threaded pipe connection according to claim 1, characterized in that each of the internally threaded parts contains at least one screw surface provided with a support side, a thread crest, a thread root, a thread root, as a result of which the pitch of the supporting side LFLb1 and the pitch of the bolt sides SFLb1 of the first part with external thread and, accordingly, the pitch of the supporting side LFLb2 and the pitch of the embedded side SFLb2 of the second part with external thread satisfy the following condition:

[Equation 10]

SFL _bl = LFL _bl = SFL _b2 = LFL _b2 = kl, where k2 is a constant for at least two full turns of each helical surface.

3. Threaded pipe connection according to claim 2, characterized in that the constants k1 and k2 are equal.

4. Threaded pipe connection according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the screw surface of the first part with internal thread has the shape of a truncated cone (94), preferably an exclusively truncated cone, for example, has a taper from 5 to 15, preferably from 8 up to 12%.

5. Threaded pipe connection according to the previous paragraph, characterized in that the screw

-