RU160665U1 - Резьбовое соединение нефтепромысловых труб - Google Patents
Резьбовое соединение нефтепромысловых труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU160665U1 RU160665U1 RU2015140781/03U RU2015140781U RU160665U1 RU 160665 U1 RU160665 U1 RU 160665U1 RU 2015140781/03 U RU2015140781/03 U RU 2015140781/03U RU 2015140781 U RU2015140781 U RU 2015140781U RU 160665 U1 RU160665 U1 RU 160665U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- threaded connection
- male
- damper
- radial sealing
- threaded
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 38
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 4
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 101150096674 C20L gene Proteins 0.000 description 2
- 102220543923 Protocadherin-10_F16L_mutation Human genes 0.000 description 2
- 101100445889 Vaccinia virus (strain Copenhagen) F16L gene Proteins 0.000 description 2
- 101100445891 Vaccinia virus (strain Western Reserve) VACWR055 gene Proteins 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001012 protector Effects 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/042—Threaded
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/001—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/001—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
- F16L15/004—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with axial sealings having at least one plastically deformable sealing surface
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/08—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with supplementary elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
Abstract
1. Резьбовое соединение нефтепромысловых труб, содержащее охватываемый и охватывающий элементы, выполненные с коническими резьбовыми поверхностями и герметизирующим узлом, образованным радиальными уплотнительными и упорными торцевыми поверхностями, элемент, являющийся критерием эксплуатационной работоспособности соединения, отличающееся тем, что упомянутый элемент выполнен в виде, по меньшей мере, двух демпфер-витков, расположенных на радиальной уплотнительной поверхности охватываемого элемента герметизирующего узла.2. Резьбовое соединение по п. 1, отличающееся тем, что демпфер-витки выполнены в виде чередующихся кольцевых выступов и канавок.3. Резьбовое соединение по п. 1, отличающееся тем, что демпфер-витки расположены на конце радиальной уплотнительной поверхности охватываемого элемента.
Description
Полезная модель относится к области строительства нефтяных и газовых скважин, и может быть применена для обсадных и насосно-компрессорных труб при ремонте и эксплуатации скважин.
Известно резьбовое соединение, включающее охватываемый элемент с конической резьбой и упорной поверхностью на торце безрезьбовой части, боковая поверхность которой выполнена выпуклой и взаимодействует с боковой поверхностью безрезьбовой части охватывающего элемента, выполненной выпуклой (см. патент № RU 530653, МПК E21B 17/042, опубл. 30.09.1976 г.).
Известно герметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб включает охватываемую и охватывающую трубы с коническими резьбами и коническими опорными поверхностями, первые контактирующие между собой из которых выполнены соответственно на внешней поверхности торцевого участка охватываемой трубы в виде конической поверхности с конусностью в сторону оси этой трубы и на внутренней поверхности охватывающей трубы на участке между конической резьбой и телом трубы, а вторые контактирующие поверхности выполнены соответственно на охватываемой трубе в виде конической торцевой поверхности с углом конусности в направлении конической резьбы на этой трубе и ответной торцевой конической поверхности на охватывающей трубе, выполненной на участке перехода первой конической поверхности этой трубы к ее телу. Конические резьбы выполнены с конусностью 1:16, конические опорные поверхности на внешней поверхности торцевого участка охватываемой трубы и на внутренней поверхности охватывающей трубы выполнены с конусностью 1:10 в сторону оси этой трубы, конические торцевые поверхности выполнены с углом конусности 15° в направлении конической резьбы на соответствующей трубе. На охватывающей трубе на участке перехода конической резьбы к телу трубы выполнена окружная канавка для выдавливания масла, а коническая резьба типа Батресс с углом профиля 13° выполнена с витками в сечении, имеющими вид неравномерной трапеции с опорной гранью витка, расположенной под увеличенным углом к направлению действия нагрузки (см. патент № RU 2297512, МПК E21B 17/042, F16L 15/00, опубл. 20.04.2007 г.).
Известно резьбовое соединительное устройство и способ использования этого устройства для соосного герметичного соединения охватываемого элемента с охватывающим. Эффективная герметичность указанного устройства обеспечивается первым и вторым радиальными уплотнениями и расположенным между ними осевым уплотнением. Первое радиальное уплотнение образовано при взаимодействии первого буртика охватывающего элемента с ответным первым буртиком охватываемого элемента, а второе радиальное уплотнение - при взаимодействии вторых буртиков этих элементов друг с другом. Осевое уплотнение образовано при соприкосновении уплотнительной поверхности охватывающего элемента с уплотнительной поверхностью охватываемого элемента (см. патент № WO 2012054083, МПК F16L 15/00, опубл. 26.04.2012).
Недостатком указанных технических решений является отсутствие элемента, являющегося критерием эксплуатационной работоспособности резьбового соединения, обеспечивающего его надежность.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков является износостойкое высоко герметичное резьбовое соединение, содержащее внутренние и наружные конические сопрягаемые элементы с коническими поверхностями, на которых выполнена трапецеидальная резьба, имеющая опорную и закладные грани, и герметизирующий узел, внутренняя и наружная части которого образованы коническими радиальной и торцевой поверхностями, на последних выполнены кольцевые проточки, являющиеся критерием эксплуатационной работоспособности резьбового соединения. Суммарная величина кольцевых проточек на торцах ниппеля и муфты не превышает величины шага используемой трапецеидальной резьбы. Диаметры проточек на внутренней уплотнительной торцевой поверхности и наружной уплотнительной торцевой поверхности равны (см. патент № RU 96161, МПК E21B 17/042, опубл. 20.07.2010 г.).
Недостатком известного технического решения является сложность выполнения элемента, являющегося критерием эксплуатационной работоспособности соединения, обусловленная необходимостью его выполнения на охватываемой и охватывающей деталях соединения с высокой точностью и влечет за собой изготовление специальных высокоточных калибров для контроля конусных уплотнительных элементов и геометрических углов сопряжений под каждый индивидуальный типоразмер резьбы.
Была поставлена задача, разработать критерий оценки работоспособности резьбового соединения, обеспечивающего его эксплуатационную надежность.
Поставленная задача решается тем, что в резьбовом соединении нефтепромысловых труб, содержащем охватываемый и охватывающий элементы, выполненные с коническими резьбовыми поверхностями и герметизирующим узлом, образованным радиальными уплотнительными и упорными торцевыми поверхностями, элемент, являющийся критерием эксплуатационной работоспособности соединения, элемент выполнен в виде, по меньшей мере, двух демпфер-витков, расположенных на радиальной уплотнительной поверхности герметизирующего узла охватываемого элемента.
Демпфер-витки выполнены в виде чередующихся кольцевых выступов и канавок и могут быть расположены на конце радиальной уплотнительной поверхности охватываемого элемента.
Выполнение элемента, являющегося критерием эксплуатационной работоспособности соединения, в виде, по меньшей мере, двух демпфер-витков, расположенных на радиальной уплотнительной поверхности герметизирующего узла охватываемого элемента, обеспечивает гарантийное 3-хкратное свинчивание-развинчивание с сохранением механических характеристик. В процессе свинчивания-развинчивания происходит полное исчезновение демпфер-витков с радиальной уплотнительной поверхности охватываемого элемента, что является сигналом о потере механических характеристик резьбового соединения и о прекращении использования трубы.
Зависимые пункты также направлены на решение поставленной задачи.
Таким образом, технический результат достигнут. Разработан критерий оценки работоспособности резьбового соединения, обеспечивающий эксплуатационную надежность резьбового соединения.
Анализ известных технических решений, проведенный по научно-технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности полезной модели - «новизна».
Техническое решение поясняется чертежами.
Фиг. 1 - охватываемый элемент в разрезе.
Фиг. 2 - резьбовое соединение нефтепромысловых труб в разрезе.
Резьбовое соединение нефтепромысловых труб содержит охватываемый элемент 1 (ниппель или ниппельный конец трубы) и охватывающий элемент 2 (например, муфта).
Охватываемый элемент 1 выполнен с внешней конической поверхностью с конусностью 1:16, которая содержит резьбовой и безрезьбовой участки 3 и 4. Резьбовой участок 3 выполнен с резьбой трапецеидального профиля с углом профиля 13°, угол наклона сторон профильной части резьбы 3° и 10° ГОСТ 632-80. Безрезьбовой участок 4 расположен на конце охватываемого элемента 1 и содержит радиальную уплотнительную и упорную торцевую поверхности 5 и 6 соответственно. На радиальной уплотнительной поверхности 5 выполнен элемент 7, являющийся критерием эксплуатационной работоспособности соединения. Элемент 7 выполнен в виде, по меньшей мере, двух демпфер-витков. Демпфер-витки выполнены в виде чередующихся кольцевых выступов и канавок и расположены на конце радиальной уплотнительной поверхности 5 охватываемого элемента 1. В примере конкретного исполнения элемент 7 выполнен в виде чередующихся выступов и канавок с глубиной 0,025 мм и шириной 2,54 мм.
Охватывающий элемент 2 выполнен с внутренней конической поверхностью с конусностью 1:16, которая содержит резьбовой и безрезьбовой участки 8 и 9. Резьбовой участок 8 выполнен с резьбой трапецеидального профиля с углом профиля 13°, угол наклона сторон профильной части резьбы 3° и 10° ГОСТ 632-80. Безрезьбовой участок 9 расположен перед резьбовым участком 8 охватывающего элемента 2 и содержит радиальную уплотнительную и упорную торцевую поверхности 10 и 11 соответственно. Упорная торцевая поверхность 11 выполнена в виде уступа. Радиальные уплотнительные поверхности 5 и 10 выполнены в диаметральном исполнении.
Герметизирующий узел резьбового соединения, образовывается радиальными уплотнительными 5 и 10 и упорными торцевыми поверхностями 6 и 11 при свинчивании охватываемого и охватывающего элементов 1 и 2 соответственно.
Пример конкретного выполнения заявляемого технического решения.
На конусной поверхности ниппельного конца обсадной трубы на участке 3 нарезается резьба, например, «Батресс», а на конце участка 4 нарезаются демпфер-витки 7.
При предварительной сборке резьбового соединения вначале осуществляют взаимодействие резьбы охватываемого и охватывающего элементов 1 и 2. Далее в процессе свинчивания в контакт вступают радиальные уплотнительные поверхности 5 и 10. За счет упругих диаметральных деформаций этих поверхностей создается герметизирующий узел «металл-металл». При дальнейшем свинчивании элементов 1 и 2 происходит контакт торцевых упорных поверхностей 6 и 11. Полная герметизация узла уплотнения происходит за счет упругой деформации поверхностей 5, 6 и 10, 11.
При соединении муфты 2 с обсадной трубой 1 с расчетным натягом резьбовых, радиальных уплотнительных и упорных торцевых поверхностей 3, 8, 5, 10 6, 11, соответственно, осуществляется на муфтонаверточном оборудовании с фиксацией крутящего момента свинчивания. После проведения контроля геометрических размеров, гидравлического испытания соединения обсадную трубу 1 маркируют, наносят метки свинчивания на теле обсадной трубы 1 и муфты 2, наносят на резьбовые, радиальные уплотнительные и упорные торцевые поверхности 3, 8, 5, 10 6, 11, соответственно, резьбоуплотняющую смазку и наворачивают защитные резьбовые протекторы.
При работе резьбового соединения наличие демпфер-витков 7 обеспечивает дополнительные демпфирующие характеристики:
- обеспечивает работу соединения при изгибе 38 м и наклоне в скважине до 45°;
- обеспечивает сохранение эксплуатационных характеристик в пределах пластичности и предела текучести σт материала;
- обеспечивает гарантийное 3-хкратное свинчивание-развинчивание с сохранением механических характеристик.
В процессе свинчивания-развинчивания происходит полное исчезновение демпфер-витков 7 с радиальной уплотнительной поверхности 5 охватываемого элемента 1, что является сигналом о потере механических характеристик соединения и о прекращении использования обсадной трубы 1.
Заявляемое техническое решение может быть изготовлено на стандартном оборудовании с использование современных материалов и технологий.
Claims (3)
1. Резьбовое соединение нефтепромысловых труб, содержащее охватываемый и охватывающий элементы, выполненные с коническими резьбовыми поверхностями и герметизирующим узлом, образованным радиальными уплотнительными и упорными торцевыми поверхностями, элемент, являющийся критерием эксплуатационной работоспособности соединения, отличающееся тем, что упомянутый элемент выполнен в виде, по меньшей мере, двух демпфер-витков, расположенных на радиальной уплотнительной поверхности охватываемого элемента герметизирующего узла.
2. Резьбовое соединение по п. 1, отличающееся тем, что демпфер-витки выполнены в виде чередующихся кольцевых выступов и канавок.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140781/03U RU160665U1 (ru) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Резьбовое соединение нефтепромысловых труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015140781/03U RU160665U1 (ru) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Резьбовое соединение нефтепромысловых труб |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU160665U1 true RU160665U1 (ru) | 2016-03-27 |
Family
ID=55659488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015140781/03U RU160665U1 (ru) | 2015-09-24 | 2015-09-24 | Резьбовое соединение нефтепромысловых труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU160665U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687499C1 (ru) * | 2018-01-10 | 2019-05-14 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Резьбовое соединение обсадной трубы |
-
2015
- 2015-09-24 RU RU2015140781/03U patent/RU160665U1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2687499C1 (ru) * | 2018-01-10 | 2019-05-14 | Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Альметьевский государственный нефтяной институт" | Резьбовое соединение обсадной трубы |
RU2687499C9 (ru) * | 2018-01-10 | 2019-06-25 | Публичное акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Резьбовое соединение обсадной трубы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107044572B (zh) | 一种海洋复合柔性管用预压自紧接头 | |
US8840152B2 (en) | Thin-walled pipe joint | |
JP6210257B2 (ja) | 長尺たわみ管用着脱式継手 | |
US10612700B2 (en) | Method for making a threaded connection for pipes, such as oil and gas pipes | |
US11274500B2 (en) | Pressure test plug for improved tubular threaded component | |
FI3015751T4 (fi) | Putkielementtiin liitettävä putkiyhde, putkiliitos ja menetelmä putkiyhteen liittämiseksi putkielementtiin | |
US10309163B2 (en) | Pipe coupling | |
EA037934B1 (ru) | Резьбовое соединение для стальных труб | |
RU2722195C2 (ru) | Трубчатый элемент с винтовым упором | |
RU2398153C1 (ru) | Герметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб | |
RU158152U1 (ru) | Высокогерметичное муфтовое резьбовое соединение нефтепромысловых труб | |
RU160665U1 (ru) | Резьбовое соединение нефтепромысловых труб | |
RU2616950C2 (ru) | Двухупорное резьбовое соединение буровых труб | |
RU116952U1 (ru) | Высокогерметичное резьбовое соединение нефтегазопромысловых труб | |
JP5803953B2 (ja) | 管接続用ねじ継手 | |
RU149815U1 (ru) | Высокогерметичное резьбовое соединение нефтегазовых труб | |
RU166700U1 (ru) | Высокогерметичное резьбовое соединение обсадных труб | |
WO2021148951A1 (en) | Metal seal weld-on connector for conductor casing | |
RU78854U1 (ru) | Резьбовое соединение тонкостенных бурильных труб | |
RU90478U1 (ru) | Герметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб | |
RU165295U1 (ru) | Герметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб | |
RU96161U1 (ru) | Износостойкое высокогерметичное резьбовое соединение | |
RU2788557C1 (ru) | Герметичное резьбовое соединение труб | |
RU66775U1 (ru) | Соединение профильных труб перекрывателей скважин | |
RU121894U1 (ru) | Теплоизолированная труба |