RU2013147759A - Резьбовое соединение бурильных труб - Google Patents

Abstract

Резьбовое соединение бурильной трубы, состоящее из ниппеля и муфты с конической резьбой и двумя, наружным и внутренним, упорными стыками, при заданных значениях наружного и внутреннего диаметров соединения, наружного его диаметра в предельно изношенном состоянии, длины резьбы, высоты ее профиля у ниппеля и муфты, отличающееся тем, что площадь упорного торца муфты в предельно изношенном состоянии равна площади опасного сечения ниппеля, умноженной на коэффициент оптимального напряжения предварительной затяжки и одновременно площади упорного торца ниппеля, благодаря чему обеспечиваются оптимальные значения основных параметров соединения, в том числе наружного диаметра резьбы муфты в плоскости наружного упорного стыка, определяемого из выражения:,где:B=2aK(K+1);;a=t+t- сумма высот профиля резьбы соответственно муфты и ниппеля;K=σ/σ=0,66 - коэффициент оптимального напряжения предварительной затяжки соединения;σ- напряжение предварительной затяжки в опасном сечении ниппеля;σ- предел текучести материала соединения;d - внутренний диаметр соединения;D- наружный диаметр соединения в предельно изношенном состоянии, а также внутреннего диаметра резьбы ниппеля в этой же плоскости d=D- а, внутреннего диаметра резьбы ниппеля в плоскости внутреннего упорного стыка, конусности резьбы, определяемой из выражения (d-d)/L, где L - длина резьбы, и наружного диаметра резьбы муфты в плоскости внутреннего стыка D=D-d+d.

Claims (1)

1. Резьбовое соединение бурильной трубы, состоящее из ниппеля и муфты с конической резьбой и двумя, наружным и внутренним, упорными стыками, при заданных значениях наружного и внутреннего диаметров соединения, наружного его диаметра в предельно изношенном состоянии, длины резьбы, высоты ее профиля у ниппеля и муфты, отличающееся тем, что площадь упорного торца муфты в предельно изношенном состоянии равна площади опасного сечения ниппеля, умноженной на коэффициент оптимального напряжения предварительной затяжки и одновременно площади упорного торца ниппеля, благодаря чему обеспечиваются оптимальные значения основных параметров соединения, в том числе наружного диаметра резьбы муфты в плоскости наружного упорного стыка, определяемого из выражения:

   $$D_{рнс}=B/2+{\left|{\left(B/2\right)}^2-C\right|}^{0,5}$$

   

   ,

   где:

   B=2aK_з(K_з+1);

   $$C=\left|K_{з}\left(a^2-d^2\right)-D_{и}|/\left(K_{з}+1\right)\right|$$

   

   ;

   a=t_м+t_н - сумма высот профиля резьбы соответственно муфты и ниппеля;

   K_з=σ₃/σ_т=0,66 - коэффициент оптимального напряжения предварительной затяжки соединения;

   σ_з - напряжение предварительной затяжки в опасном сечении ниппеля;

   σ_т - предел текучести материала соединения;

   d - внутренний диаметр соединения;

   D_и - наружный диаметр соединения в предельно изношенном состоянии, а также внутреннего диаметра резьбы ниппеля в этой же плоскости d_рвс=D_рнс - а, внутреннего диаметра резьбы ниппеля в плоскости внутреннего упорного стыка $$d_{рнс}={\left(D_{и}^2-D_{рнс}^2+d^2\right)}^{0,5}$$

   

   , конусности резьбы, определяемой из выражения (d_рнс-d_рвс)/L, где L - длина резьбы, и наружного диаметра резьбы муфты в плоскости внутреннего стыка D_рвс=D_рнс-d_рнс+d_рвс.