RU190877U1

RU190877U1 - Pipe connection with a conic carving of a triangular profile

Info

Publication number: RU190877U1
Application number: RU2019112247U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Курысев; Мирзегасан Сиражидинович Керимов; Наталия Витальевна Межидова; Степан Александрович Долганов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Тюбинг Технолоджи Югра"
Priority date: 2019-04-23
Filing date: 2019-04-23
Publication date: 2019-07-16

Abstract

Полезная модель относится к трубам нефтяного сортамента, применяемым в нефтяной, газовой промышленности при добыче нефти, газа и выполнении различных технологических операций в скважине, а именно к резьбовым коническим соединениям треугольного профиля труб нефтяного сортамента, в частности насосно-компрессорных и обсадных труб (НКТ), предназначенных для добычи нефти и газа, а также для крепления скважин. В трубном соединении с конической резьбой треугольного профиля, содержащем охватываемый элемент - трубу с наружной резьбой на обоих концах, и охватывающий элемент - муфту, навинчивающуюся на один конец трубы и имеющую ответные резьбы, в качестве трубы использована гладкая труба с диаметром 88,9 мм, причем шаг резьбы выполнен 3,175 мм. При этом свободный заход трубы в муфту составляет 7-8 ниток. Соединение позволяет увеличить срок службы труб НКТ 88,9 мм больше, чем на 30% циклов свинчивания-развинчивания, что уменьшает количество ремонтов. 3 ил.The utility model relates to oil assortment pipes used in the oil and gas industry for oil and gas production and various technological operations in the well, namely to threaded conical joints of a triangular profile of oil assortment pipes, in particular tubing and casing (tubing) designed for oil and gas production, as well as for fixing wells. In a pipe connection with a conical thread of a triangular profile containing a male element - a pipe with an external thread at both ends, and a female element - a sleeve screwed onto one end of the pipe and having mating threads, a smooth pipe with a diameter of 88.9 mm is used as the pipe, moreover, the thread pitch is 3.175 mm. In this case, the free entry of the pipe into the coupling is 7-8 threads. The connection allows you to increase the service life of tubing pipes 88.9 mm more than 30% of the cycles of fastening and unscrewing, which reduces the number of repairs. 3 il.

Description

Полезная модель относится к трубам нефтяного сортамента, применяемым в нефтяной, газовой промышленности при добыче нефти, газа и выполнении различных технологических операций в скважине, а именно, к резьбовым коническим соединениям треугольного профиля труб нефтяного сортамента, в частности, насосно-компрессорных и обсадных труб (НКТ), предназначенных для добычи нефти и газа, а также для крепления скважин.The utility model relates to oil pipe mix used in the oil and gas industry in the extraction of oil, gas and various technological operations in the well, namely, to threaded tapered connections of a triangular profile of oil pipe mix, in particular, pump-compressor and casing ( Tubing), intended for the extraction of oil and gas, as well as for well casing.

Известны конструкции насосно-компрессорных и обсадных труб с конической треугольной резьбой, нарезанной на их концах (наружная) и в соединительных муфтах (внутренняя) [ГОСТ 633-80 «Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Технические условия. Резьбовые соединения труб гладких и с высаженными наружу концами», п. 2.13.1, п. 2.13.2, черт. 5 и черт. 6; ГОСТ 632-80 «Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия. Соединения труб с треугольной резьбой», п. 2.13.1, п. 2.13.2, черт. 5 и черт. 6; Стандарт технических требований API 5 В, 14-е изд., август 1996 «Требования к резьбе, калибровке и контролю резьбы обсадных, насосно-компрессорных и трубопроводных труб», рис. 3, рис. 4, рис. 8, рис. 9, таблицы: №4, №6, №10, №12].Known designs of pump-compressor and casing pipes with a conical triangular thread, cut at their ends (outer) and in the couplings (internal) [GOST 633-80 "Tubing pipes and couplings to them. Technical conditions. Threaded connections of pipes are smooth and with ends planted to the outside, p. 2.13.1, p. 2.13.2, c. 5 and hell. 6; GOST 632-80 “Casing pipes and couplings for them. Technical conditions. Connections of pipes with a triangular thread ”, p. 2.13.1, p. 2.13.2, cf. 5 and hell. 6; API 5 V technical standard, 14th ed., August 1996 "Requirements for threading, calibration and control of casing, tubing and pipeline pipe threads", fig. 3, Fig. 4, fig. 8, fig. 9, tables: No. 4, No. 6, No. 10, No. 12].

В настоящее время эксплуатационные службы нефтяных и газовых месторождений все больше внимания уделяют ремонту труб. Это связано, прежде всего, с экономическими причинами: покупка новых труб у металлургических заводов, их транспортировка тяжелым бременем ложатся на себестоимость. В то же время, за предыдущие десятилетия скопились немалые запасы старых, но еще годных к эксплуатации труб. Нужно только нарезать новые концы на трубах и изготовить новые муфты.Currently, the operational services of oil and gas fields are increasingly paying attention to the repair of pipes. This is primarily due to economic reasons: the purchase of new pipes from steel mills, their transportation, is a heavy burden on production costs. At the same time, over previous decades, considerable reserves of old, but still serviceable pipes have accumulated. It is only necessary to cut new ends on the pipes and make new couplings.

Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является трубное соединение с конической удлиненной резьбой треугольного профиля, содержащее охватываемый элемент - трубу с наружной резьбой на обоих концах, и охватываемый элемент - муфту, навинчивающуюся на один конец трубы и имеющую ответные резьбы (патент РФ №2386072, МПК F16L 15/00, опубл. 10.04.2010). Однако, требования к резьбам нефтяного сортамента достаточно высоки, поэтому используется высокоточный твердосплавный фасонный инструмент по материалу с высокими физико-механическими свойствами. Насосно-компрессорные трубы выходят из строя в результате износа резьбовых соединений, промывки соединений, коррозии. Износ резьбовых соединений труб происходит вследствие частого развинчивания и свинчивания при подъеме и спуске насосно-компрессорных колонн, что приводит снижению срока службы труб.The closest technical solution to the claimed utility model is a tubular connection with a conical elongated thread of a triangular profile, comprising a male element — a pipe with an external thread at both ends, and a male element — a coupling that is screwed onto one end of the pipe and having counter threads (RF Patent No. 2386072 , IPC F16L 15/00, published on 10.04.2010). However, the requirements for the oil threads of the oil mix are rather high, therefore, high-precision carbide shaped tools for the material with high physicomechanical properties are used. Tubing fail due to wear of threaded connections, flushing connections, corrosion. The wear of threaded pipe joints occurs due to frequent unscrewing and screwing up when lifting and lowering tubing strings, which leads to a decrease in the service life of the pipes.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является устранение отмеченных недостатков. Технический результат заключается в увеличении срока службы труб.The technical problem addressed by the utility model is the elimination of the noted deficiencies. The technical result is to increase the service life of pipes.

Проблема решается, технический результат обеспечивается тем, что в трубном соединении с конической резьбой треугольного профиля, содержащем охватываемый элемент - трубу с наружной резьбой на обоих концах, и охватывающий элемент - муфту, навинчивающуюся на один конец трубы и имеющую ответные резьбы, в качестве трубы использована гладкая труба с диаметром 88,9 мм, причем шаг резьбы выполнен 3,175 мм, при этом свободный заход трубы в муфту составляет 7-8 ниток.The problem is solved, the technical result is ensured by the fact that in a pipe connection with a tapered thread of a triangular profile containing a male element — a pipe with an external thread at both ends, and a female element — a coupling that is screwed onto one end of the pipe and having counter threads, a smooth pipe with a diameter of 88.9 mm, with the thread pitch made 3.175 mm, while the free entry of the pipe into the sleeve is 7-8 threads.

На фиг. 1 изображено резьбовое соединение в сборе муфты с трубой, на фиг. 2 - профиль резьбы трубы, на фиг. 3 - профиль резьбы муфты.FIG. 1 shows a threaded connection assembly of a coupling with a pipe; FIG. 2 - pipe thread profile, in FIG. 3 - coupling thread profile.

Трубное соединение состоит из трубы 1 и муфты 2. До монтажа колонны труба снабжена монтажной оболочкой 3, а муфта - крышкой 4.The pipe connection consists of pipe 1 and coupling 2. Prior to the installation of the column, the pipe is provided with a mounting sheath 3, and the coupling has a cover 4.

Отличительной особенностью труб НКТ 88,9X7,34-3,175 от труб, требования к которым устанавливаются указанными и более ранними стандартами, например, ГОСТ 633-80, ГОСТ 53365-2009, является использование в муфтовом соединении гладких труб треугольной резьбы с шагом резьбы 3,175. В приведенных стандартах трубы без высадки диаметром 88,9 и муфты к ним имеют муфтовое соединение с шагом резьбы 2,54 мм. Конструктивное изменение по увеличению шага резьбы на гладких трубах повышает эксплуатационные свойства труб за счет увеличения циклов развинчивания и свинчивания муфтовых соединений.A distinctive feature of tubing pipes 88.9X7.34-3.175 from pipes that are specified by these and earlier standards, for example, GOST 633-80, GOST 53365-2009, is the use of smooth pipes of triangular thread with 3,175 thread pitch. In the above standards, pipes without upset with a diameter of 88.9 and couplings for them have a coupling connection with a thread pitch of 2.54 mm. Structural change to increase the thread pitch on smooth pipes increases the operational properties of pipes by increasing the cycles of unscrewing and screwing the coupling joints.

Форма и размеры профиля резьбы предлагаемого соединения соответствуют требованиям ГОСТ 33758-2009 к резьбе труб с диаметром 88,9 мм с шагом 3,175. Параметры профиля резьбы представлены на фиг. 2 и 3, где показана высота исходного профиля (номинальное значение 2,75 мм), высота профиля (номинальное значение 1,81 мм). Конусность резьбы 1:16.The shape and dimensions of the thread profile of the proposed connection comply with the requirements of GOST 33758-2009 for threading pipes with a diameter of 88.9 mm with a pitch of 3.175. The thread profile parameters are shown in FIG. 2 and 3, where the height of the original profile (nominal value of 2.75 mm), the profile height (nominal value of 1.81 mm) is shown. The taper of the thread is 1:16.

Натяг резьбы на трубе контролируется резьбовым калибром-кольцом. Измерительная плоскость калибра должна быть на расстоянии 3,2±3,2 мм от торца трубы. Натяг резьбы муфты контролируется резьбовым калибром-пробкой. Измерительная плоскость калибра должна быть на расстоянии 6,5±3,2 мм от торца трубы. Для контроля предлагаемой резьбы необходимы специально разработанные и изготовленные калибры.The thread tension on the pipe is controlled by a threaded caliber ring. The measuring plane of the gauge should be at a distance of 3.2 ± 3.2 mm from the end of the pipe. The thread tension of the coupling is controlled by a threaded plug gauge. The measuring plane of the gauge should be at a distance of 6.5 ± 3.2 mm from the end of the pipe. To control the proposed thread requires specially designed and manufactured calibers.

Для реализации полезной модели применяются стандартные трубы НКТ 88,9×7,34, соответствующие ГОСТ 31446-2017, также применяются стандартные прямые и отогнутые державки с пластинами, резьбовые державки с пластинами НКТ с шагом 3,175 для нарезания резьбы. Специальное оборудование не требуется.To implement the utility model, standard tubing pipes 88.9 × 7.34 are used, corresponding to GOST 31446-2017, standard straight and bent holders with plates, threaded holders with tubing plates with a step of 3.175 for thread cutting are also used. Special equipment is required.

Резьба с шагом 3,175 сконструирована таким образом, что свободный заход ниппеля в муфту составляет 7-8 ниток для труб НКТ 89 мм. Это уменьшает вероятность перекоса резьбы, и, соответственно, повышает качество момента свинчивания. Стендовые испытания показали повышение на 20% осевой нагрузки на «страгивание» резьбовых соединений по сравнению с шагом 2,54. Все вышеназванные параметры позволяют увеличить количество циклов свинчивания - развинчивания более, чем на 30% без нарезки резьбы, и, следовательно, уменьшает количество ремонтов труб НКТ.The thread with a step of 3.175 is designed in such a way that the free entry of the nipple into the sleeve is 7-8 threads for tubing pipes of 89 mm. This reduces the likelihood of skewing thread, and, accordingly, improves the quality of the moment of screwing. Bench tests showed an increase of 20% of the axial load on the “moving out” of threaded joints compared with a step of 2.54. All the above parameters allow to increase the number of fastening and unscrewing cycles by more than 30% without threading, and, consequently, reduces the number of tubing repairs.

Claims

Pipe connection with a conic thread of a triangular profile, containing a male element - a pipe with an external thread at both ends and a female element - a sleeve that is screwed onto one end of the pipe and has counter threads, characterized in that the pipe is a smooth pipe with a diameter of 88.9 mm , with the thread pitch made 3.175 mm, while the free entry of the pipe into the sleeve is 7-8 threads.