FR2539806A1

FR2539806A1 - PRODUCTION TUBE CONNECTION FOR OIL WELLS

Info

Publication number: FR2539806A1
Application number: FR8301140A
Authority: FR
Inventors: Paul Helderle
Original assignee: Compagnie Francaise des Petroles SA
Current assignee: Total Compagnie Francaise des Petroles SA
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1983-01-26
Publication date: 1984-07-27
Also published as: JPS59137692A; NO840279L; GB2134613A; GB8401131D0

Abstract

RACCORD DE TUBE DE PRODUCTION POUR PUITS PETROLIER COMPRENANT UN MANCHON EXTERIEUR CYLINDRIQUE 22 MUNI D'UN EPAULEMENT ANNULAIRE INTERNE 23 ET DES BAGUES PROFILEES INTERIEUREMENT 25, 29, 31 33, 35, COAXIALES AU MANCHON, INSEREES DANS CELUI-CI ET SERREES AXIALEMENT CONTRE CET EPAULEMENT, POUR FORMER LE PROFIL INTERIEUR DU RACCORD.PRODUCTION TUBE FITTING FOR OIL WELLS INCLUDING AN EXTERNAL CYLINDRICAL SLEEVE 22 EQUIPPED WITH AN INTERNAL ANNULAR SHOULDER 23 AND INTERNALLY PROFILED RINGS 25, 29, 31 33, 35, COAXIAL TO THE SLEEVE, INSERTED INTO THE SLEEVE AND CLAMPED THEREIN SHOULDER, TO FORM THE INSIDE PROFILE OF THE FITTING.

Description

2539,8062539.806

"Raccord de tube de production pour puits pétrolier" La présente invention concerne les raccords interposés dans un tube de production de puits pétrolier pour réaliser certaines fonctions telles que celles de réceptacle, d'arrêt, d'introduction latérale d'un f luide, de protection contre l'abrasion L'accomplissement de ces fonctions nécessite des raccords à surface interne traitée et/ou à pro- fils internes variés-et compliqués, qui sont difficiles à réaliser et qui sont spécifiques de la fonction recherchée Il en résulte des coûts de fabrication élevés et le mainti'en de stocks Lmortants de raccords à proximité des lieux d'utilisation En outre, léè contr 6 le de qualité de ces raccords est difficile à effectuer et le-b L traitements des surfaces "Production tube connection for an oil well" The present invention relates to fittings interposed in an oil well production tube to perform certain functions such as those of receptacle, stop, lateral introduction of a fluid, protection against abrasion The accomplishment of these functions requires fittings with a treated internal surface and / or with varied and complicated internal profiles, which are difficult to produce and which are specific to the desired function. high manufacturing and maintenance of large stocks of fittings near the places of use In addition, the quality control of these fittings is difficult to perform and the surface treatments

internes de ces raccords donnent des résultats irrégu liers. internals of these fittings give irregular results.

L'invention a pour objet un-nouveau type de raccord de tube d e production pour puits pétrolier qui est de réalisation beaucoup plus simple et sire et qui, constitué d'une pluralité d'éléments, peut être assemblé, suivant les besoins, à partir d'un stock de pièces nécessitant The subject of the invention is a new type of production tube connection for an oil well which is much simpler and easier to produce and which, consisting of a plurality of elements, can be assembled, as required, from of a stock of parts requiring

une immobilisation réduite.reduced downtime.

Un objet-de l'invention est un raccord de tube de production An object of the invention is a production tube fitting

comprenant un manchon extérieur cylindrique muni d'un épaulement inter- comprising a cylindrical outer sleeve provided with an inter-shoulder

ne faisant face à une extrémité du manchon et au moins une bague profi- not facing one end of the sleeve and at least one ring profi-

lée coaxiale au manchon et présentant un profil radialement interne adapté à une fonction à remplir par le raccord qui est insérée, dans le manchon et se trouve serrée longitudinalement entre ledit épaulement et the line coaxial with the sleeve and having a radially internal profile adapted to a function to be fulfilled by the fitting which is inserted in the sleeve and is clamped longitudinally between said shoulder and

une bague de serrage disposée sur ladite première extrémité. a clamping ring disposed on said first end.

Entre cet épaulement et la bague de serrage, on peut installer une pluralité de bagues profilées-coaxiales au manchon et présentant un Between this shoulder and the clamping ring, a plurality of profiled rings can be installed coaxial with the sleeve and having a

profil radialement interne adapté aux fonctions à remplir par le rac- radially internal profile adapted to the functions to be fulfilled by the coupling

cord On peut ainsi obtenir des profils internes compliqués du raccord par la succession longitudinale de plusieurs bagues profilées qui sont individuellement faciles à réaliser Le stockagexs eparé des manchons et cord It is thus possible to obtain complicated internal profiles of the connection by the longitudinal succession of several profiled rings which are individually easy to carry out The storage xs separated from the sleeves and

des bagues profilées permet, suivant les bes Qcvit d'effectuer les com- profiled rings allows, as required Qcvit to perform the com-

binaisons voulues En outre, certaines -bagues peuvent être réalisées en 2 desired pairings In addition, some rings can be made in 2

des matériaux spéciaux, aptes aux conditions de travail de ces bagues. special materials, suitable for the working conditions of these rings.

La bague de serrage peut être une bague spéciale montée dans le manchon mais on préfàre-qu'elle soit constituée par l'extrémité filetée d'un élément de tube de production adjacent, vissée sur ladite première extrémité du manchon. Selon un autre objet de l'invention, certaines au moins des bagues profilées présentent à leurs extrémités longitudinales des moyens d'engagement avec les pièces adjacentes qui sont constituées par les The clamping ring can be a special ring mounted in the sleeve but it is preferred that it be constituted by the threaded end of an adjacent production tube element, screwed onto said first end of the sleeve. According to another object of the invention, at least some of the profiled rings have at their longitudinal ends means of engagement with the adjacent parts which are constituted by the

bagues et l'épaulement.rings and the shoulder.

On peut ainsi éviter des erreurs de montage et empêcher, lors- This can avoid assembly errors and prevent

que cela est utile, toute possibilité de déplacement en rotation des that this is useful, any possibility of rotational displacement of

bagues profilées.profiled rings.

Un objet de l'invention consiste encore en ce qu'au moins une An object of the invention also consists in that at least one

bague profilée est munie d'un joint torique d'étanchéité sur sa péri- profiled ring has an O-ring seal on its perimeter

phérie radialement externe.radially external sphere.

On va décrire, à titre non limitatif, des exemples de réalisa- We will describe, without limitation, examples of embodiments

tion de l'invention en se référant au dessin joint dans lequel La Fig I représente en demi-coupe longitudinale trois éléments tion of the invention with reference to the accompanying drawing in which Fig I shows in longitudinal half-section three elements

successifs classiques d'un tube de production, détachés les uns des. successive ones of a production tube, detached from each other.

autres. La Fig 2 représente en demi-coupe longitudinale deux éléments other. Fig 2 shows in longitudinal half-section two elements

successifs d'un tube de production, détachés l'un de l'autre et réali- successive of a production tube, detached from each other and reali-

sés conformément à l'invention pour jouer le même r 8 le que les trois éléments connus de la Fig I La Fig 3 représente en demi-coupe longitudinale deux autres éléments successifs d'un tube de production détachés l'un de l'autre et réalisés conformément à l'invention La Fig 4 représente en demi-coupe longitudinale un autre A x sés in accordance with the invention to play the same r 8 le as the three known elements of FIG. FIG. 3 shows in longitudinal half-section two other successive elements of a production tube detached from one another and made in accordance with the invention Fig 4 shows in longitudinal half-section another A x

exemple d'ensemble de bagues profilées d'un raccord de tube de produc- example of a set of profiled rings of a production tube fitting

tion; et La Fig 5 représente en perspective un manchon de raccord de tion; and Fig 5 shows in perspective a connection sleeve of

tube de production et un ensemble de bagues profilées avant leur inser- production tube and a set of profiled rings before their insertion

tion dans le manchon. Sur la Fig 1, un raccord 1, en une seule pièce, forme sur sa tion in the sleeve. In Fig 1, a fitting 1, in one piece, forms on its

face radialement interne, un évidement d'ancrage 2, une portée supé- radially internal face, an anchoring recess 2, a greater reach

rieure usinée 3 et une portée inférieure usinée 4, un orifice 5, d'en- machined lower 3 and a machined lower bearing 4, an orifice 5, from

trée d'un fluide de commande, qui traverse le raccord 1, étant disposé dans l'intervalle entre les portées 3 et 4 Ce raccord I porte à sa partie supérieure une portion filetée femelle, de type pétrole, 6 et à sa partie inférieure une portion filetée mâle, de type pétrole 7 Une tubulure d'écoulement 8, munie à sa partie supérieure d'une portion filetée femelle, de type pétrole, 9 et à sa partie inférieure d'une portion filetée mâle, de type pétrole, 10 est unie au raccord I par inlet of a control fluid, which passes through the connector 1, being disposed in the interval between the bearings 3 and 4 This connector I carries at its upper part a female threaded portion, of petroleum type, 6 and at its lower part a male threaded portion, petroleum type 7 A drain pipe 8, provided at its upper part with a female threaded portion, petroleum type, 9 and at its lower part with a male threaded portion, petroleum type, 10 is joined to fitting I by

l'engagement mutuel des portions filetées 6 'et 10 De mame, une tubu- the mutual engagement of the threaded portions 6 'and 10 Of mame, a tubu-

lure d'écoulement 11, munie à sa partie supérieure d'une portion file- flow lure 11, provided at its upper part with a thread portion

tée femelle, de type pétrole, 12 et à sa partie inférieure d'une por- female tee, oil type, 12 and at its lower part of a port

tion fibite mâle, de type pétrole 13,-est unie au raccord I par l'en- tion male fibite, petroleum type 13, -is joined to fitting I by the

gagement mutuel des portions filetées 7 et 12. mutual engagement of the threaded portions 7 and 12.

Dans'l'exemple de la Fig 2, les trois éléments 1, 8 et 1 Il du In the example of Fig 2, the three elements 1, 8 and 1 Il of

tube de production ont été remplacés par deux éléments 14 et 15. production tube have been replaced by two elements 14 and 15.

L'élément 14 est une tubulure d'écoulemant comme la tubulure 8 et il est muni à sa partie supérieure d'une portion filetée femelle 16, de The element 14 is a flow tubing like the tubing 8 and it is provided at its upper part with a female threaded portion 16, of

type pétrole comme la portion filetée 9, mais il est pourvu à sa par- petroleum type like threaded portion 9, but it is provided with its

tie inférieure d'une portion filetée mâle cylindrique classique 17 et lower tie of a conventional cylindrical male threaded portion 17 and

d'un joint torigue d'étanchéité 18. a tight seal 18.

L'élémant 15 est muni à sa partie inférieure d'une portion filetée mâle 19, de type pétrole, comme la portion filetée 13 et à sa partie supérieure d'une portion filetée femelle cylindrique classique 20 The elemant 15 is provided at its lower part with a male threaded portion 19, of petroleum type, like the threaded portion 13 and at its upper part with a conventional cylindrical female threaded portion 20

quij'engage avec la portion fieltée 17 pour unir les éléments 14 et 15. which I engage with the fieltée portion 17 to unite the elements 14 and 15.

L'élément 15 comprend une partie cylindrique inférieure épais- The element 15 comprises a thick lower cylindrical part

se 21 qui forme intérieurement une tubulure d'écoulement et une partie se 21 which internally forms a drainage pipe and a part

cylindrique supérieure mince 22, le décrochement entre les parties cy- cylindrical upper thin 22, the recess between the cy-

lindriques 21 et 22 formant un épaulement annulaire 23 La partie cy- lindrics 21 and 22 forming an annular shoulder 23 The cy-

> 4 - lindrique supérieure mince 22 est percée d'un orifice 24 analogue à l'orifice 5 Une succession de bagues a été installée à l'intérieur de la partie cylindrique 22 Elle comprend les bagues suivantes: une bague 25 a, dans une portion cylindrique 26, le mwme diamètre interne que l'élément 14 et forme, dans une portion tronconique 27, l'un des bords d'un évidement 28 similaire à l'évidement 2, dont le fond est crée par une autre bague 29 et l'autre bord par la portion tronconique d'unetroisième bague 31 dont une portion cylindrique 32 forme une > 4 - the thin upper lindric 22 is pierced with an orifice 24 similar to the orifice 5 A succession of rings has been installed inside the cylindrical part 22 It includes the following rings: a ring 25 a, in a portion cylindrical 26, the same internal diameter as the element 14 and forms, in a frustoconical portion 27, one of the edges of a recess 28 similar to the recess 2, the bottom of which is created by another ring 29 and l other edge by the frustoconical portion of a third ring 31 of which a cylindrical portion 32 forms a

portée usinée de diamètre interne un peu inférieur à celui de la por- machined seat with an internal diameter slightly smaller than that of the

tion cylindrique 26 Une petite bague cylindrique 337 de diamètre in- cylindrical tion 26 A small cylindrical ring 337 of small diameter

terne supérieur à celui de la portion cylindrique 32 porte un orifice dull higher than that of the cylindrical portion 32 carries an orifice

34 en communication avec l'orifice 24 Une cinquième bague 35, cylin- 34 in communication with the orifice 24 A fifth ring 35, cylin-

drique, forme une portée usinée de diamètre interne un peu inférieur à celui de la portion cylindrique 32 Les bagues 31 et 35 sont munies sur leur périphérie externe de joints toriques, respectivemeant 36 et 37 qui dric, forms a machined bearing surface with an internal diameter slightly smaller than that of the cylindrical portion 32 The rings 31 and 35 are provided on their external periphery with O-rings, respectively 36 and 37 which

assurent l'étanchéité entre ces bagues et la partie cylindrique supe- seal between these rings and the upper cylindrical part

rieure mince 22 de l'élément 15.thin element 22 of element 15.

Ces bagues profilées 35, 33, 31, 29 et 25 sont-enfilées dans la partie cylindrique 22, la bague 35 venant en butée contre l'épaulement annulaire 23; la bague-25 est poussée, par la portion filetée 17 lors de l'engagement mutuel des portions filetées 17 et 20, en direction de l'épaulement 23 et cette portion filetée 17 joue ainsi le r 8 le de bague These profiled rings 35, 33, 31, 29 and 25 are threaded into the cylindrical part 22, the ring 35 abutting against the annular shoulder 23; the ring-25 is pushed, by the threaded portion 17 during the mutual engagement of the threaded portions 17 and 20, in the direction of the shoulder 23 and this threaded portion 17 thus plays the r 8 the ring

de serrage pour l'ensemble des bagues profilées. for all the profiled rings.

Sur la Fig 3, on a suppose que l'on n'avait pas besoin des In Fig 3, we assumed that we did not need the

tubulures d'écoulement constituées par 1 'élément 14 et la partie cy- flow pipes constituted by the element 14 and the cy-

lindrique 21, ce qui a permis d'utiliser des éléments 38 et 39 plus courts remplaçant respectivement les éléments 14 et 15 de la Fig 2 On a gardé sur cette Fig 3 les mêmes références 16, 17, 19 et 20 pour les portions filetées L'élément 39 comprend une partie cylindrique épaisse lindrique 21, which allowed the use of elements 38 and 39 shorter respectively replacing elements 14 and 15 of Fig 2 We kept in this Fig 3 the same references 16, 17, 19 and 20 for the threaded portions L element 39 includes a thick cylindrical part

et courte 40 et une partie cylindrique mince 41 correspondant à la par- and short 40 and a thin cylindrical part 41 corresponding to the part

tie cylindrique mince 22 de la Fig 2 et formant un épaulement 42 avec thin cylindrical tie 22 of FIG 2 and forming a shoulder 42 with

la partie cylindrique 40.the cylindrical part 40.

On a supposé dans l'exemple de la Fig 3 que l'on avait besoin d'une seule portée usinée et qu'il n'y avait pas d'orifice d'entrée de fluide On a ainsi disposé une bague 25, une bague 29, une bague 43 formant un bord d'évidement par une portion tronconique supérieure et ayant une portion cylindrique inférieure, une bague 44 formant portée cylindrique interne usinée et ayant à sa périphérie externe un joint We assumed in the example in Fig 3 that we only needed one machined surface and that there was no fluid inlet orifice. We thus arranged a ring 25, a ring 29, a ring 43 forming a recess edge by an upper frustoconical portion and having a lower cylindrical portion, a ring 44 forming a machined internal cylindrical seat and having a seal at its external periphery

torique d'étanchéité 45 et une bague d'espacement 46. sealing ring 45 and a spacer ring 46.

r Sur la Fig 4 on retrouve les bagues 25, 29, 43 et 44 de la r In Fig 4 we find the rings 25, 29, 43 and 44 of the

Fig 3 La bague 46 de la Fig 3 a été remplacée par une bague anti- Fig 3 The ring 46 in Fig 3 has been replaced by an anti-ring

bourrage 47 et une bague 48 d'espacement et d'arrêt munie d'une rai- stuffing 47 and a spacer and stop ring 48 provided with a rai-

nure anti-bourrage.anti-jamming.

Sur la Fig 5, on a représenté les cinq bagues profilées 25, 29, 31, 33 et 35 de la Fig 2 On voit que ces bagues sont munies à leurs extrémités longitudinales de saillies telles 49 et d'évidements tels que 50 On a ainsi un système d'emmanchement à tenon et mortaise qui peut Ptre choisi différemment pour les diverses bagues de manière à empêcher de les intervertir lors du montage En même temps, un système analogue d'emmanchement de la bague 35 avec l'épaulement 23 empêche In FIG. 5, the five profiled rings 25, 29, 31, 33 and 35 of FIG. 2 are shown. It can be seen that these rings are provided at their longitudinal ends with projections such as 49 and recesses such as 50. a tenon and mortise fitting system which can be chosen differently for the various rings so as to prevent them from being inverted during mounting. At the same time, a similar system for fitting the ring 35 with the shoulder 23 prevents

toute rotation des bagues.any rotation of the rings.

On n'a donné que quelques exemples de bagues profilées, mais on comprendra que l'on peut, suivant les besoins, utiliser des bagues We have given only a few examples of profiled rings, but we will understand that we can, if necessary, use rings

profilées de configurations très variées, l'invention permettant préci- profiles of very varied configurations, the invention allowing

sément de réaliser avec grande précision des profils de raccords com- surely to produce with great precision profiles of fittings

pliqués que l'on ne pouvait pas envisager avec la technique précédente. that could not be envisaged with the previous technique.

6 -6 -

Claims

1 Production tube connection for an oil well, characterized in that it comprises a cylindrical outer sleeve (22, 41) provided

an internal shoulder (23, 42) facing a first end

mite (20) of the sleeve and at least one profiled ring (25, 29, 31, 33, 35, 43, 44, 46, 47, 48) coaxial with the sleeve and having a radially internal profile adapted to a function to be fulfilled by the fittings

which is inserted into the sleeve (22, 41) and is tightened long

linearly between said shoulder (23, 42) and a clamping ring

(17) disposed on said first end (20).

2 fitting according to claim 1, characterized in that said clamping ring is constituted by the threaded end (17) of an adjacent production tube element (14), screwed onto said

first end (20) of the sleeve.

3 fitting according to claim 1, characterized in that it comprises at least one profiled ring (31, 35, 44) provided with an O-ring

sealing (36, 37, 45) on its radially outer periphery.

4 - Connection according to claim 1, comprising several rings pro

yarns (25, 29, 31, 33, 35), characterized in that some at

less of these -profiled rings have at their ends longi-

tudinal dice means of engagement (49, 50) with the adjacent parts

your consist of the rings and the shoulder.