RU22374U1

RU22374U1 - LOCK FOR PUMPING OR DRILLING PIPES

Info

Publication number: RU22374U1
Application number: RU2001107188/20U
Authority: RU
Inventors: В.К. Андреев; С.В. Константинов; В.В. Пепеляев; Ю.П. Перешеин
Original assignee: Андреев Владимир Кириллович; Константинов Сергей Владимирович; Пепеляев Валерий Витальевич; Перешеин Юрий Павлович
Priority date: 2001-03-20
Filing date: 2001-03-20
Publication date: 2002-03-27

Abstract

Замок для насосно-компрессорных или бурильных труб, состоящий из ниппельной части переходника с наружной и внутренней резьбой, отличающийся тем, что резьба ниппеля и муфты содержит износостойкий слой толщиной на боковых поверхностях и вершине профиля резьбы 0,01-0,06 величины шага резьбы с уменьшением толщины упомянутого износостойкого слоя во впадине резьбы ориентировочно в 1,5 раза, а верхняя часть переходника снабжена увеличенной фаской, размер которой обеспечивает на торце переходника плоскую кольцевую поверхность шириной ориентировочно 0,03 величины наружного диаметра верхней части переходника.A lock for tubing or drill pipe, consisting of the nipple part of the adapter with external and internal threads, characterized in that the thread of the nipple and coupling contains a wear-resistant layer with a thickness on the side surfaces and the top of the thread profile 0.01-0.06 thread pitch with a decrease in the thickness of the aforementioned wear-resistant layer in the thread depression by approximately 1.5 times, and the upper part of the adapter is equipped with an increased chamfer, the size of which provides a flat annular surface with a width of approximately 0.03 of the outer diameter of the upper part of the adapter.

Description

Замок для насосно-компрессорных или бурильных ipyuLock for tubing or drill ipyu

Полезная модель относится к области нефтедобычи, в частности, к универсальным соединениям насосно-компрессорных или бурильных труб в колонну и может быть использовано при бурении и ремонте скважин, а так же при добыче нефти и газа.The utility model relates to the field of oil production, in particular, to universal connections of tubing or drill pipe into a string and can be used in drilling and repairing wells, as well as in oil and gas production.

Известны замки для бурильных труб, состоящие из ниппельной части с наружной и внутренней резьбой и муфтовой части с внутренней резьбой, (см , например, замок по а.с. 194169 м.кл3 Е 21 В 17/02, Е 21 В 19/00, от 1981г.) При лом резьба ниппеля и муфты не имеет износостойкого слоя.Locks for drill pipes are known, consisting of a nipple part with an external and internal thread and a coupling part with a female thread (see, for example, a lock according to AS 194169 m.kl3 E 21 V 17/02, E 21 V 19/00 , from 1981). When scrap, the thread of the nipple and the coupling does not have a wear-resistant layer.

Поэтому резьба данного замка при многократном свинчивании и развинчивании подвергается быстрому износу и потере герметичности соединения.Therefore, the thread of this lock with repeated screwing and unscrewing undergoes rapid wear and loss of tightness of the connection.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является соединение насосно-компрессорных и бурильных тр)б. включающее установленную на резьбовом конце одной из соединяемых соединительную цилиндрическую муфту, имеющую внутреннюю резьбовую поверхность, и полный цилиндрический переходник, выполненный на одном конце с внутренней, а другом конце с наружной резьбой, для взаимодействия с резьбой концевого участка другой соединяемой трубы и муфты соответственно, при этом рабочие поверхности муфты и переходника выточены упрочненными (см., например, свидетельство на полезную модель № 10823, кл F 16 L 15/08 от 1997г.).The closest in technical essence to the claimed technical solution is the connection of tubing and drill pipe b. including a connecting cylindrical coupling mounted on the threaded end of one of the connected ones, having an internal threaded surface, and a full cylindrical adapter made at one end with an internal and other end with an external thread for interacting with the thread of the end portion of the other connected pipe and coupling, respectively, when the working surfaces of the coupling and adapter are machined hardened (see, for example, utility model certificate No. 10823, class F 16 L 15/08 of 1997).

Однако в этом соединении толщина упрочненного слоя резьбы не регламентирована, что может привести к повышению твердости значительной части гела переходника и муфты и, как следствие, повышению хрупкости соединения, то есть снижению его надежности.However, in this compound, the thickness of the hardened layer of the thread is not regulated, which can lead to an increase in the hardness of a significant part of the gel of the adapter and the coupling and, as a result, to an increase in the fragility of the compound, i.e., a decrease in its reliability.

Кроме того, в данном соединении переходник, расположенный в нижней части трубы и имеющий обычную фаску на наружной поверхности при подъеме трубы с мостков цепляется за поверхности мостков, что создает дополнительные трудности при монтаже колонны.In addition, in this connection, an adapter located at the bottom of the pipe and having a normal chamfer on the outer surface, when lifting the pipe from the bridges, clings to the surface of the bridges, which creates additional difficulties when installing the column.

Целью настоящей полезной модели является повышение эксплуашциоппой надежности замка с обеспечением герметичности резьбовых соединений после многократных операций монтажа-демонтажа соединения при спусках и подьсмах колонны труб, а так же повышение удобства работы при подъеме трубы с мостков.The purpose of this utility model is to increase the operational reliability of the lock by ensuring the tightness of the threaded joints after repeated installation and dismantling of the connection during the descents and lifts of the pipe string, as well as to increase the usability when lifting the pipe from the bridges.

Постановленная цель достигается тем, что в известном замке насоснокомпрессорных и бурильных труб, состоящем из ниппельной части - переходника с наружной и внутренней резьбой и муфтовой части- муфты с внутренней резьбой, новым является то, что резьба переходника и муфты содержит износостойкий слой толщиной на боковых поверхностях и вершине профиля резьбы 0,01...0,06 величины шага резьбы с уменьшением толщины упомянутого износостойкого слоя во впадине резьбы ориентировочно в 1,5 раза, а верхняя часть переходника снабжена увеличенной фаской, размер которой обеспечивает на торце переходника плоский кольцевой поясок шириной равной ориентировочно, 0,03 величины наружного диаметра верхней части переходника.The stated goal is achieved by the fact that in the well-known lock of pump and compressor pipes, consisting of a nipple part - an adapter with external and internal threads and a coupling part - a coupling with an internal thread, the new thing is that the thread of the adapter and the coupling contains a wear-resistant layer with thickness on the side surfaces and the top of the thread profile 0.01 ... 0.06 of the thread pitch with a decrease in the thickness of the aforementioned wear-resistant layer in the thread cavity is approximately 1.5 times, and the upper part of the adapter is equipped with an increased bevel, which measures at the end of the adapter provides a flat annular shoulder width approximately equal to 0.03 of the outer diameter value of the top of the adapter.

Регламентированный износостойкий слой на боковых поверхностях и вершине толщиной 0,01 ...0,06 величины шага работы с уменьшением его во впадине резьбы ориентировочно в 1,5 раза обеспечивает многократное свинчивание и развинчивание без потери герметичности резьбового соединения и без уменьшения прочности соединения при растяжении. Увеличение фаски в верхней части переходника с обеспечением на верхнем его торце плоской кольцевой поверхности шириной ориентировочно 0,03 величины наружного диаметра обеспечивает беспрепятственное движение по мосткам с навинченным на ее нижнем конце переходником при монтаже ее в колонну. При этом прочность верхней части переходника при указанной ширине плоской кольцевой поверхности па торце остается неизменной, в сравнение с переходником с обычной фаской, что показали многочисленные опыты.The regulated wear-resistant layer on the lateral surfaces and the top with a thickness of 0.01 ... 0.06 of the step size with a decrease in it in the trough of the thread approximately 1.5 times provides multiple screwing and unscrewing without loss of tightness of the threaded joint and without reducing the tensile strength of the joint . An increase in the chamfer in the upper part of the adapter with the provision of a flat annular surface with a width of approximately 0.03 of the outer diameter on its upper end ensures unhindered movement along the bridges with the adapter screwed on its lower end when mounting it in the column. In this case, the strength of the upper part of the adapter at the indicated width of the flat annular surface at the end face remains unchanged, in comparison with the adapter with the usual chamfer, as shown by numerous experiments.

Сущность предлагаемого замка поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид замка с увеличенной фаской в верхней части переходника; на фиг.2 - увеличенный профиль резьбы нижней части переходника; на фиг.З увеличенный профиль резьбы верхней части переходника.The essence of the proposed castle is illustrated in the drawing, where in FIG. 1 shows a general view of the castle with an increased chamfer in the upper part of the adapter; figure 2 is an enlarged thread profile of the lower part of the adapter; Fig. 3 is an enlarged thread profile of the upper part of the adapter.

Замок для насосно-компрессорных или бурильных труб состоит из ниппельной части переходника 1 и муфты 2. Переходник 1 содержит верхнюю резьбовую часть 3 с внутренней резьбой и нижнюю резьбовую часть 4 с наружной резьбой. Верхняя часть переходника 1 снабжена увеличенной фаской 5, расположенной к оси переходника под углом 30°...35° и образующей на торце переходника плоскую кольцевую поверхность / О.ОЗД. Муфта 2 с обоих концов имеет внутреннюю резьбу.The lock for tubing or drill pipe consists of the nipple part of the adapter 1 and the coupling 2. The adapter 1 contains an upper threaded part 3 with an internal thread and a lower threaded part 4 with an external thread. The upper part of the adapter 1 is equipped with an enlarged chamfer 5, located to the axis of the adapter at an angle of 30 ° ... 35 ° and forming a flat annular surface at the end of the adapter / O.OZD. The coupling 2 at both ends has an internal thread.

Профиль резьбы с шагом t нижней резьбовой части 4 переходника 1 содержит вершину 6 боковые поверхности 7 и вершину 8. Износостойкий слой 9, образованный на профиле резьбы имеет на вершине 6 и боковых поверхностях 7 толщину h 0.01...0,06t, а во впадине 8 - hi - h/1,5. При этом внутренняя поверхность 10 переходника 1 износостойкого слоя не имеет.The thread profile with a step t of the lower threaded part 4 of the adapter 1 contains a vertex 6 side surfaces 7 and a vertex 8. The wear-resistant layer 9 formed on the thread profile has a thickness h of 0.01 ... 0.06 t on the top 6 and side surfaces 7, and in the cavity 8 - hi - h / 1,5. Moreover, the inner surface 10 of the adapter 1 does not have a wear-resistant layer.

Профиль резьбы с шагом t муфты 2 так же содержит вершину 11, боковые поверхности 12, впадину 13. Износостойкий слой 14 толщиной h 0,01-0,06t на вершине 11 и боковых поверхностях 12 и hi h/1,5 во впадине 13.The thread profile with a step t of the sleeve 2 also contains a vertex 11, side surfaces 12, a depression 13. Wear layer 14 with a thickness h of 0.01-0.06t at the apex 11 and side surfaces 12 and hi h / 1.5 in the cavity 13.

Сборку колонны насосно-компрессорных или бурильных труб, с применением предлагаемого замка, производят следующим образом.Assembling a string of tubing or drill pipe, using the proposed lock, is as follows.

Все собираемые в колонну трубы оснащают переходником 1 на нижнем конце трубы и муфтой 2 на верхнем конце трубы. При подъеме трубы за муфтовую часть переходник 1 вместе с трубой свободно скользит по мосткам, благодаря тому, что фаска 5 на верхней резьбовой части 3 переходника 1 увеличена, и плоская кольцевая поверхность на торце переходника имеет величину l 0,ОЗД. Нижнюю резьбовую часть 4 переходника 1 ввинчивают в резьбовую часть муфты 2, при этом вершины 6 боковые поверхности 7 и впадины 8 профиля резьбы переходника 1 взаимодействуют соответственно с впадинами 13, боковыми поверхностями 12 и вершинами 11 профиля резьбы муфты 2. Благодаря износостойкому слою 9 на профиле резьбы переходника и износостойкому слою 14 на профиле резьбы муфты 2 свинчивание можно производить многократно без изменения профиля резьбы муфты 2 и переходника 1 и, следовательно, без потери герметичности соединения.All pipes assembled into the column are equipped with an adapter 1 at the lower end of the pipe and a sleeve 2 at the upper end of the pipe. When lifting the pipe by the coupling part, the adapter 1 together with the pipe slides freely along the bridges, due to the fact that the chamfer 5 on the upper threaded part 3 of the adapter 1 is increased, and the flat annular surface at the end of the adapter has the value l 0, ОЗД. The lower threaded part 4 of the adapter 1 is screwed into the threaded part of the coupling 2, while the tops 6 of the side surfaces 7 and the depressions 8 of the thread profile of the adapter 1 interact respectively with the depressions 13, side surfaces 12 and the vertices 11 of the thread profile of the coupling 2. Due to the wear-resistant layer 9 on the profile adapter thread and wear-resistant layer 14 on the thread profile of the coupling 2, screwing can be performed repeatedly without changing the thread profile of the coupling 2 and adapter 1 and, therefore, without loss of tightness of the connection.

Благодаря уменьшенной толщине износостойкого слоя 9 во впадине резьбы и отсутствие износостойкого слоя на внутренней поверхности переходника прочность на растяжение нижней резьбовой части 4 переходника 1 не уменьшается т.к. свойства металла ко всему поперечному сечению переходника 1 практически не изменяются.Due to the reduced thickness of the wear-resistant layer 9 in the thread cavity and the absence of a wear-resistant layer on the inner surface of the adapter, the tensile strength of the lower threaded part 4 of the adapter 1 does not decrease since the properties of the metal to the entire cross section of the adapter 1 are practically unchanged.

Аналогично не изменяется и прочность на растяжение муфты т.к. уменьшенный износостойкий слой 14 при отсутствии износостойкого слоя на наружной поверхности муфты 2 позволяет свойства металла по всему поперечному сечению муфты 2 оставить без изменения.Similarly, the tensile strength of the coupling does not change as a reduced wear-resistant layer 14 in the absence of a wear-resistant layer on the outer surface of the coupling 2 allows the metal properties over the entire cross section of the coupling 2 to remain unchanged.

Таким образом, заявляемый замок для насосно-компрессорных и бурильный труб значительно повышает эксплуатационную надежность резьбовых соединений, многократно увеличивает срок их эксплуатации, при этом наличие переходника на нижнем конце трубы не снижает удобства при подъеме трубы с мостков.Thus, the inventive lock for tubing and drill pipe significantly increases the operational reliability of threaded connections, greatly increases their service life, while the presence of an adapter on the lower end of the pipe does not reduce the convenience when lifting the pipe from the bridges.

Claims

The lock for tubing or drill pipe, consisting of the nipple part of the adapter with external and internal thread, characterized in that the thread of the nipple and coupling contains a wear-resistant layer with a thickness on the side surfaces and the top of the thread profile 0,01-0,06 thread pitch with a decrease in the thickness of the aforementioned wear-resistant layer in the thread depression by approximately 1.5 times, and the upper part of the adapter is equipped with an increased chamfer, the size of which provides a flat annular surface with a width of approximately 0.03 of the outer diameter of the upper part of the adapter.