RU192664U1

RU192664U1 - Pipe connection with a conical thread of a triangular profile

Info

Publication number: RU192664U1
Application number: RU2019120664U
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: 2019-07-03
Filing date: 2019-07-03
Publication date: 2019-09-25

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 73 мм и шагом резьбы 3,175 мм. При этом свободный заход трубы в муфту составляет 4-5 ниток. Соединение позволяет увеличить срок службы труб НКТ 73 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 a well, namely to threaded conical joints of a triangular profile of oil assortment pipes, in particular tubing and casing (tubing) ) intended 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 73 mm and a thread pitch is used as the pipe 3.175 mm. In this case, the free entry of the pipe into the coupling is 4-5 threads. The connection allows you to increase the service life of tubing tubing 73 mm more than 30% of the cycles of screwing-unscrewing, which reduces the number of repairs. 3 ill.

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 assortment pipes used in the oil and gas industry for oil and gas production and various technological operations in a well, namely, to threaded conical joints of a triangular profile of oil assortment pipes, in particular, tubing and casing pipes ( Tubing) designed for oil and gas production, as well as for fixing wells.

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 5В, 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 tubing and casing with a conical triangular thread, cut at their ends (outer) and in the couplings (inner) [GOST 633-80 "tubing and couplings for them. Technical conditions Threaded connections of pipes smooth and with upset ends ", paragraph 2.13.1, paragraph 2.13.2, damn. 5 and damn. 6; GOST 632-80 “Casing pipes and couplings to them. Technical conditions Pipe connections with a triangular thread ”, paragraph 2.13.1, paragraph 2.13.2, damn. 5 and damn. 6; API Technical Standard 5B, 14th ed., August 1996 “Requirements for the Thread, Calibration and Thread Control of Casing, Tubing and Piping”, 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 oil and gas field maintenance services are paying more and more attention to pipe repair. This is due primarily to economic reasons: the purchase of new pipes from metallurgical plants, their transportation burden heavily on cost. At the same time, over the previous decades, considerable reserves of old but still usable pipes have accumulated. It is only necessary to cut the 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 охватывающий 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 pipe connection with a conical elongated 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 (RF patent No. 2386072 IPC F16L 15/00, published on 04/10/2010). However, the requirements for oil product threads are quite high, therefore, a high-precision carbide shaped tool is used for a material with high physical and mechanical properties. Tubing pipes fail due to wear of threaded joints, flushing of joints, corrosion. Wear of threaded pipe joints occurs due to frequent unscrewing and screwing up during the lifting and lowering of tubing strings, which reduces the pipe service life.

Технической проблемой, на решение которой направлена полезная модель, является устранение отмеченных недостатков. Технический результат заключается в увеличении срока службы труб.The technical problem, the solution of which the utility model is aimed at, is the elimination of the noted drawbacks. The technical result is to increase the service life of the 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 73 мм и шагом резьбы 3,175 мм, причем свободный заход трубы в муфту составляет 4-5 ниток.The problem is solved, the technical result is ensured by the fact that in the 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, the pipe used a smooth pipe with a diameter of 73 mm and a thread pitch of 3.175 mm, with a free entry of the pipe into the coupling of 4-5 threads.

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

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

Отличительной особенностью труб НКТ 73×7,82 - 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 мм. В приведенных стандартах трубы без высадки диаметром 73 мм 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 tubing 73 × 7.82 - 3.175 from pipes, the requirements for which are established by the specified and earlier standards, for example, GOST 633-80, GOST 53365-2009, is the use of smooth triangular thread pipes with a thread pitch of 3.175 mm in the sleeve connection . In the given standards, pipes without upsetting with a diameter of 73 mm and couplings to them have a coupling connection with a pitch of 2.54 mm. A design change to increase the thread pitch on smooth pipes increases the performance of the pipes by increasing the loosening and screwing-up cycles of the coupling joints.

Форма и размеры профиля резьбы предлагаемого соединения соответствуют требованиям ГОСТ 33758-2009 к резьбе труб с диаметром 73 мм с шагом 3,175 мм. 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 compound meet the requirements of GOST 33758-2009 for threading pipes with a diameter of 73 mm with a pitch of 3.175 mm. Thread profile parameters are shown in FIG. 2 and 3, where the height of the initial profile (nominal value 2.75 mm) is shown, the height of the profile (nominal value 1.81 mm). Thread taper 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 preload on the pipe is controlled by a threaded caliber ring. The measuring plane of the caliber should be at a distance of 3.2 ± 3.2 mm from the end of the pipe. The tightness of the thread of the coupling is controlled by a threaded plug gauge. The measuring plane of the caliber should be at a distance of 6.5 ± 3.2 mm from the end of the pipe. To control the proposed thread, specially designed and manufactured calibers are required.

Для реализации полезной модели применяются стандартные трубы НКТ 73×7,83, соответствующие ГОСТ 31446-2017, также применяются стандартные прямые и отогнутые державки с пластинами, резьбовые державки с пластинами НКТ с шагом 3,175 мм для нарезания резьбы. Специальное оборудование не требуется.To implement the utility model, standard tubing pipes 73 × 7.83, corresponding to GOST 31446-2017, are used, standard straight and bent holders with plates, threaded holders with tubing plates with a pitch of 3.175 mm for threading are also used. Special equipment is not required.

Резьба с шагом 3,175 мм сконструирована таким образом, что свободный заход ниппеля в муфту составляет 4-5 ниток для труб НКТ 73 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 мм. Все вышеназванные параметры позволяют увеличить количество циклов свинчивания-развинчивания до 20-25 (более чем на 30%) без нарезки резьбы, и, следовательно, уменьшает количество ремонтов труб НКТ.The thread with a pitch of 3.175 mm is designed in such a way that the free entry of the nipple into the coupling is 4-5 threads for 73 mm tubing pipes. This reduces the likelihood of skewing the thread, and, accordingly, improves the quality of the torque. Bench tests showed an increase of 20% in axial load on “stragging” threaded joints compared to a pitch of 2.54 mm. All of the above parameters allow you to increase the number of screwing-unscrewing cycles to 20-25 (more than 30%) without threading, and, therefore, reduces the number of tubing repairs.

Claims

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, characterized in that a smooth pipe with a diameter of 73 mm is used as a pipe and a thread pitch of 3.175 mm, while the free entry of the pipe into the coupling is 4-5 threads.