RU14995U1 - Соединение насосно-компрессорных или бурильных труб - Google Patents

Abstract

(И)

(19) Российская Федерация (21) (54) СОБДШШНИЕ НАСОСНО-КОМШЕССОРНЫХ

ИЛИ БУРИЛЬШШ ТРУБ

(57) Область использования - машиностроение. Цель: повышение эксплуатационной надежности соедта иш с обеспечением герметичности резьбовых соединений после многократных операций монтажа-демонтажа соединееий при спускщ; и подъемах колонны труб, а также повышения долговечности за счет исключения крутящих усилий, передаваемых на поверхность соединяемых труб. Супщость: соединение включает муфту (М) I, установленную на резьбовом конце трубы 2, и полый цилиндрический переходник (П) 3, установленный на конце другой трубы 4. Суммарная высота цилиндрических поверхностей Ml и ГО выполнена в соответствии с размером механизма для монтажа-демонтажа колонны труб. Тело Ml и тело ПЗ выполнены объемно упрочненными, а резьбовые поверхности Ml и ПЗ выполнены с приданием им дополнительной износостойкости, которая может быть достигнута посредством термической, или химико-термической обработки, или нанесения износостойкого покрытия, или поверхностного деформирования металла. 1 н,п. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

РЕФЕРАТ

В,В.Пешляев

Description

СОЕДИНЕНИЕ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ

или БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к области нефтедобычи, в частности, к универсальным соединениям насосно-компрессорных или бурильных труб в колонну и может быть использовано при бурении скважин на нефть и газ и при добыче их из скважин.

Известно соединение насосно-комгтрессорных труб, включающее муфту, установленную на наружных поверхностяхконцов

соединяемых труб, выполненных с наружной резьбой (см. ГОСТ 63380). При этом трубы и муфта выполнены из незакаленной стали одной категории прочности с неупрочненными рабочими поверхностями.

Однако, в случаях, когда рабочие иорерхности соединяемых деталей не упрочнены, такое соединение быстро теряет герметичность, т.к. резьбы труб и муфты подвержены быстрому износу. Быстро изнашивается также наружная цилиндрическая поверхность трубы в местах ее соприкосновения с захватными органами механизма для монтажа-демонтажа при проведении работ по свинчиваниюразвинчиванию труб в колонну.

Нарушение целостности соединения требует проведения дополнительных работ по отрезанию конца трубы, перенарезке резьбы, замене муфты.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является соединение труб, включающее установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб

МГЖ Е 21 в 17/02 F 16 L 15/08

соединительную цилиндрическую муфту, имеющую внутреннюю резьбовую поверхность, и полый цилиндрический переходник, выполненный на одном конце с внутренней, а на другом конце - с наружной резьбой, для взаимодействия с резьбой концевого участка другой соединяемой трубы и резьбой муфты соответственно (см., например, -Инструкция по эксплуатации бурильных труб - РД 39-2-961-83, г, Куйбышев, 1984 г,). При этом муфта и переходник выполнены из материала той же катетории прочности, что и соединяемые трубы.

Однако и это известное соединение имеет недостаточную эксплуатационную надежность, т. к, после многократных операций монтажа-демонтажа соединений труб в колонну нарушается герметичность резьбовых соединений из-за повреждения резьбы по причине недостаточной износостойкости резьбовых поверхностей переходника и соединительной муфты.

Кроме того, известное соединение является недолговечным, т.к. при монтаже-демонтаже колонны труб возможно воздействие захватного и удерживающего органов механизма для монтажадемонтажа не на переходник н муфту, а на тело трубы, т.к. суммарная высота цилиндрических поверхностей муфты и переходника выполнена без учета размера механизма для монтажа-демонтажа. Как следствие происходит нарушение поверхностей соединяемых труб. К тому же это приводит к снижению производительности работ по монтажудемонтажу колонны труб.

Целью настоящей полезной модели является повышение эксплуатационной надежности соединения с обеспечением герметичности резьбовых соединений после многократных операций

монтажа-демонтажа соединений при спускщ и подъемах колонны труб, а также повышения долговечности за счет исключения крутящих усилий, передаваемых на поверхность соединяемых труб.

Поставленная цель достигается тем, что в известном соединении насосно-компрессорных или бурильных труб, включающем установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб соединительную цилиндрическую муфту, имеющую внутреннюю резьбовую поверхность, и полый цилиндрический переходник, выполненный на одном конце с внутренней, а на другом конце - с наружной резьбой, для взаимодействия с резьбой концевого участка другой соединяемой трубы и муфты соответственно, новым является то, что суммарная высота цилиндрических поверхностей муфты и переходника выполнена в соответствии с размером механизма для монтажа-демонтажа колонны труб, при этом тело муфты и тело переходника выполнены объемно упрочненными, а их резьбовые поверхности выполнены с приданием им дополнительной износостойкости.

Поверхность резьбы на переходнике и муфте выполнена упрочненной с приданием ей дополнительной износостойкости посредством или термической, или химико-термической обработки, или посредством нанесшия изюсостойкого покрытия, или посредством поверхностного деформирования металла,

Из патентной и научно-технической литературы нам неизвестны соединения труб, включающие указанную выще совокупность конструктивных признаков, что позволяет сделать вывод о новизне предлагаемого технического рещения.

Благодаря тому, что суммарная высота цилиндрических поверхностей переходника и муфты выполнена в соответствии с размером механизма для монтажа-демонтажа, обеспечивается надежный захват и удерживание указанным механизмом переходника и муфты, благодаря чему полностью исключается воздействие этим механизмом на соединяемые трубы и сохраняется целостность их поверхностей. Все это позволяет повысить долговечность соединения, а также повысить производительность работ по монтажу-демонтажу соединений.

А благодаря тому, что поверхность резьбы на переходнике и муфте выполнена дополнительно упрочненной с приданием ей дополнительной износостойкости, исключается повреждение резьбы и тем самым обеспечивается гарантированная герметичность резьбовых соединений после многократных операций монтажа-демонтажа соединений при спусках и подъемах колонны труб, что, в конечном итоге, повышает эксплуатационную надежность предлагаемого соединения.

Благодаря тому, что наружная цилиндрическая поверхность переходника и соединительной муфты выполнена объемно упрочненной, без дополнительного упрочнения (защищена от дополнительного упрочнения), исключается проскальзывание рабочих поверхностей механизма для монтажа-демонтажа по цилиндрическим поверхностям переходника и муфты при монтаже-демонтаже, а значит - увеличивается производительность работ.

Отсутствие дополнительного износостойкого упрочнения на наружной цилиндрической поверхности переходника и муфты не влияет на долговечность соединения, т.к. в месте расположения указанных поверхностей толщина стенки переходника и муфты больще, чем толщина стенки соединяемых труб. Кроме того, поскольку диаметры цилиндрических частей муфты и переходника.

взаимодействующие с рабочими поверхностями механизма для монтажа-демонтажа, больше диаметра соединяемых труб, следовательно, при одинаковом моменте свинчивания давление рабочих органов механизма на поверхность переходника и муфты будет меньше и, соответственно, меньше будет износ указанных поверхностей.

Сущность предлагаемого соединения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид соединения с универсальным удлиненным переходником, предназначенным для любого типоразмера механизма для монтажа-демонтажа; на фиг. 2 - соединение, включаюшее переходник облегченного типа, предназначенного для определенного типоразмера механизма для монтажа-демонтажа.

Соединение насосно-компрессорных или бурильных труб включает соединительную цилиндрическую муфту 1, установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб 2, и полый цилиндрический переходник 3, установленный на резьбовом конце другой из соединяемых труб 4. Соединительная муфта 1 выполнена с внутренней резьбой, а переходник 3 выполнен на одном конце с внутренней, а на другом конце - с наружной резьбой. Суммарная высота цилиндрических поверхностей переходника 3 и муфты 1 выполнена в соответствии с размером механизма для монтажа-демонтажа колонны труб. Переходник 3 может быть выполнен с удлиненной цилиндрической поверхностью 5 (фиг, 1) - при использовании механизма для монтажа-демонтажа любого типоразмера. Переходник 3 может быть выполнен облегченного типа, с цилиндрической поверхностью 5 под определенный типоразмер механизма для монтажа-демонтажа.

муфте 1 и на переходнике 3 выполнены дополнительно упрочненными с приданием им дополнительной изно ;остойкости. Наружные цилиндрические поверхности муфты 1 и переходника 3 выполнены без дополнительного упрочнения, чтобы исключить проскальзывание рабочих органов механизма для монтажа-демонтажа.

Упрочнение резьбовых поверхностей соединительной муфты 1 и переходника 3 обеспечивается посредством термической (например, закалкой токами высокой частоты) или химико-термической обработки (например, азотирование, сульфоцианирование, нитроцементирование), или посредством нанесения износостойкого покрытия, например, путем оксикарбонитрирования, или посредством поверхностного деформирования металла, например, пластическим деформированием накаткой, выглаживанием, холодной ковкой и т.п. При упрочнении соответствующих резьбовых поверхностей производится защита от упрочнения цилиндрических поверхностей соединительной муфты 1 и переходника 3 при проведении работ по упрочнению резьбы, например, установкой защитных металлических кожухов, нанесением на эти поверхности защитного слоя в виде обмазок, гальванических покрытий.

Сборку насосно-компрессорных или бурильных труб посредством предлагаемого соединения производят при формировании колонны труб для спуска ее в скважину, а также при проведении ремонтных работ. При этом на резьбовом конце трубы 2 установлена муфта 1, а на резьбовом конце трубы 4 устанонлен переходник 3. Переходник 3 с трубой 4 ввинчивают в муфту 1. При этом завинчивание производится посредством механизма для монтажа-демонтажа, в котором захватный орган размещается на цилиндрической поверхности 5 переходника, а удерживающей орган - на цилиндрической поверхности муфты 1.

их многократном сшнчившии и развинчивании. Наружная поверхность трубы 2, благодаря тому, что удерживающий орган механизма для монтажа-демонтажа охватывает наружную поверхность муфты 1, крутящих усилий не воспринимает и, следовательно, износу не подвержена. Не подвержена износу и наружная поверхность трубы 4, т.к. захватный орган механизма для монтажа-демонтажа взаимодействуют с наружной поверхностью 5 переходника 3. Не подвержены износу и резьбы труб 2 и 4, т.к. свинчивание их с переходником 3 и муфтой 1 производится только во время изготовления и ремонта труб.

Таким образом, заявляемое соединение труб значительно повышает эксплуатационную надежность соединений, увеличивает в несколько раз продолжительность их эксплуатации.

Кроме того, упрощается проведение ремонтных работ, т.к. не требуется восстановления трубы, входящей в колонну (обрезания трубы, перенарезания резьбы); ремонт потребует только замены переходников и муфт, заранее изготовленных и упрочненных тем или иным способом.

От имени заявителейВ.ВЛепеляев

18 февраля 2000 г. ФОРМУЛА

Claims (2)

1. Соединение насосно-компрессорных или бурильных труб, включающее установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб соединительную цилиндрическую муфту, имеющую внутреннюю резьбовую поверхность, и полый цилиндрический переходник, выполненный на одном конце с внутренней, а на другом конце - с наружной резьбой, для взаимодействия с резьбой концевого участка другой соединяемой трубы и резьбой муфты соответственно, отличающееся тем, что суммарная высота цилиндрических поверхностей муфты и переходника выполнена в соответствии с размером механизма для монтажа-демонтажа колонны труб, при этом тело муфты и тело переходника выполнены объемно упрочненными, а их резьбовые поверхности выполнены с приданием им дополнительной износостойкости.

2. Соединение по п.1, отличающееся тем, что поверхность резьбы на переходнике и муфте выполнена упрочненной с приданием ей дополнительной износостойкости посредством или термической, или химико-термической обработки, или посредством нанесения износостойкого покрытия, или посредством поверхностного деформирования металла.