RU2256767C1 - Threaded oil-field pipe joint with increased air-tightness (variants) and production method thereof (variants) - Google Patents
Threaded oil-field pipe joint with increased air-tightness (variants) and production method thereof (variants) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2256767C1 RU2256767C1 RU2004113638/03A RU2004113638A RU2256767C1 RU 2256767 C1 RU2256767 C1 RU 2256767C1 RU 2004113638/03 A RU2004113638/03 A RU 2004113638/03A RU 2004113638 A RU2004113638 A RU 2004113638A RU 2256767 C1 RU2256767 C1 RU 2256767C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thread
- conical
- pipe
- sealing
- section
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 11
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 79
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 30
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims abstract description 27
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims abstract description 25
- 238000007514 turning Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 9
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000009966 trimming Methods 0.000 claims description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims 1
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 8
- 230000002085 persistent effect Effects 0.000 description 7
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 230000003749 cleanliness Effects 0.000 description 2
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000003359 percent control normalization Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области строительства нефтяных и газовых скважин и может быть использовано в обсадных, насосно-компрессорных и других трубах технологического назначения с высокогерметичными резьбовыми соединениями.The invention relates to the field of construction of oil and gas wells and can be used in casing, tubing and other pipes for technological purposes with highly tight threaded connections.
Известно высокогерметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб, включающее охватывающую и охватываемую детали с резьбами и упорными торцами, наружную и внутреннюю уплотнительные поверхности и сбег резьбы на охватывающей детали на участке между резьбой с полным профилем и внутренней уплотнительной поверхностью (ГОСТ 632-80 “Трубы обсадные и муфты к ним”, М., Издательство стандартов, 1989, стр.54).Known for high-tight threaded connection of oilfield pipes, including female and male parts with threads and thrust ends, external and internal sealing surfaces and thread run on female parts between the full-profile thread and the internal sealing surface (GOST 632-80 “Casing pipes and couplings to them ”, M., Publishing house of standards, 1989, p. 54).
Механизм работы уплотнительных элементов заключается в создании на охватывающей и охватываемой уплотнительных поверхностях диаметральной деформации - натяга. Таким образом, при свинчивании высокогерметичного резьбового соединения с уплотнительными элементами “металл-металл” диаметры резьбы в плоскости последней риски сбега резьбы охватываемой детали больше диаметров охватывающей детали. Кроме того, при нарезании резьбы на охватывающей детали в месте сбега резьбы, т.е. на участке, где осуществляется отвод резьбообразующего инструмента, на кромках вершин резьбы, по ее внутреннему диаметру образуются заусенцы, выступающие в сторону оси соединения. Таким образом, наличие заусенцев уменьшает внутренний диаметр резьбы охватывающей детали на участке ее сбега. Высота заусенцев сравнима или может превосходить величину перепада между внутренним радиусом резьбы на участке, ее сбега на охватывающей детали и радиусом уплотнительной поверхности в ее начале на охватываемой детали.The mechanism of the sealing elements is to create a diametrical strain on the female and male sealing surfaces of the diametrical deformation. Thus, when screwing a high-tight threaded connection with metal-metal sealing elements, the diameters of the threads in the plane of the latter, the risks of thread run of the covered part are greater than the diameters of the covering part. In addition, when threading a female part at a thread run-off point, i.e. in the area where the thread-forming tool is retracted, on the edges of the thread vertices, along its inner diameter, burrs appearing protruding towards the connection axis. Thus, the presence of burrs reduces the internal diameter of the thread of the female part in the section of its run. The height of the burrs is comparable or may exceed the difference between the internal radius of the thread in the area, its run on the female part and the radius of the sealing surface at its beginning on the male part.
Такое сочетание диаметральных размеров резьбы, уплотнительной поверхности и образующихся на кромках вершин известной резьбы на участке ее сбега заусенцев приводит к тому, что при свинчивании-развинчивании резьбы заусенцы взаимодействуют с уплотнительной поверхностью охватываемой детали - деформируют и повреждают ее, а на уплотнительном элементе образуются задиры. В результате происходят повреждение и заедание уплотнительной поверхности, к чистоте и точности выполнения которой предъявляются повышенные требования. Кроме того, выступающие заусенцы исключают возможность контроля диаметральных размеров уплотнительной поверхности охватывающей детали, так как они не дают возможности установить измерительный инструмент - калибр на контролируемую уплотнительную поверхность. В результате этого уменьшаются надежность и герметичность соединения и снижается его контролепригодность.Such a combination of the diametrical dimensions of the thread, the sealing surface and the burrs formed on the vertices of the vertices of the known thread in the section of its burr run leads to the fact that during screwing-unscrewing of the thread, the burrs interact with the sealing surface of the covered part - they deform and damage it, and nicks form on the sealing element. As a result, damage and jamming of the sealing surface occurs, for which high demands are made on the cleanliness and accuracy of the execution. In addition, protruding burrs exclude the possibility of controlling the diametrical dimensions of the sealing surface of the enclosing part, since they do not make it possible to install a measuring tool - caliber on a controlled sealing surface. As a result of this, the reliability and tightness of the joint are reduced and its controllability is reduced.
Ближайшим техническим решением, принятым за прототип, является высокогерметичное резьбовое соединение труб, включающее охватываемую и охватывающую детали с резьбами и упорными торцами, наружную и внутреннюю уплотнительные поверхности и сбег резьбы на охватывающей детали на участке между резьбой с полным профилем и внутренней уплотнительной поверхностью (SU, патент №993829, Е 21 В 17/042, F 16 L 15/00, опубл. 1983).The closest technical solution adopted for the prototype is a high-tight threaded pipe connection, including male and female parts with threads and thrust ends, outer and inner sealing surfaces and thread run-off on the female part between the thread with a full profile and the inner sealing surface (SU, Patent No. 993829, E 21 B 17/042, F 16
Данное техническое решение принято в качестве прототипа для всех заявленных вариантов исполнения.This technical solution was made as a prototype for all declared variants of execution.
Однако указанное резьбовое соединение имеет следующие недостатки.However, said threaded connection has the following disadvantages.
При сборке-разборке известного соединения существует опасность, что при приложении крутящего момента из-за образующихся на охватывающей детали заусенцев на кромках вершин по внутреннему диаметру резьбы на участке ее сбега и их взаимодействий с высокоточной уплотнительной поверхностью охватываемой детали последняя будет повреждена и деформирована, на ней образуются задиры, в результате чего в соединении не будет обеспечена герметичность. Также выступающие заусенцы исключают возможность контроля диаметральных размеров уплотнительной поверхности охватывающей детали из-за невозможности установки на ней измерительного инструмента-калибра, что приводит к снижению контролепригодности резьбового соединения и уменьшению его надежности.When assembling and disassembling a known joint, there is a danger that when a torque is applied due to burrs on the edges of the vertices along the inner diameter of the thread and their interactions with the high-precision sealing surface of the covered part, the latter will be damaged and deformed, on it nicks are formed, as a result of which tightness will not be ensured in the joint. Also, the protruding burrs exclude the possibility of controlling the diametrical dimensions of the sealing surface of the enclosing part due to the impossibility of installing a measuring tool-gauge on it, which leads to a decrease in the testability of the threaded joint and a decrease in its reliability.
Известен способ изготовления резьбового соединения ниппельного конца нефтепромысловых труб, прошедших испытания гидравлическим давлением на прочность, заключающийся в механической обработке ниппельного конца трубы, включающей в себя подрезку уплотнительного торца, точение наружной уплотнительной конической поверхности, наружной поверхности трубы под резьбу, с последующим нарезанием резьбы и расточкой внутреннего диаметра трубы (SU, патент №993829, Е 21 В 17/042, F 16 L 15/00, опубл. 1983).A known method of manufacturing a threaded connection of the nipple end of oilfield pipes that have passed hydraulic pressure tests for strength, which consists in machining the nipple end of the pipe, which includes trimming the sealing end, turning the outer sealing conical surface, the outer surface of the pipe under the thread, followed by threading and boring the inner diameter of the pipe (SU patent No. 993829, E 21 17/042, F 16
Также известен способ изготовления резьбового соединения раструбного конца нефтепромысловых труб, прошедших испытания гидравлическим давлением на прочность, заключающийся в механической обработке раструбного конца трубы, включающей в себя подрезку уплотнительного торца, точение наружной поверхности трубы, расточку внутреннего диаметра трубы под резьбу и внутренней уплотнительной конической поверхности с последующим нарезанием резьбы (SU, патент №993829, Е 21 В 17/042, F 16 L 15/00, опубл. 1983).Also known is a method of manufacturing a threaded connection of the socket end of oilfield pipes that have passed hydraulic pressure tests for strength, which consists in machining the socket end of the pipe, including trimming the sealing end, turning the outer surface of the pipe, boring the inner diameter of the pipe under the thread and the inner sealing conical surface with subsequent threading (SU, patent No. 993829, E 21 In 17/042, F 16
Данное решение принято в качестве прототипа для заявляемых способов.This decision was made as a prototype for the claimed methods.
Указанные способы имеют низкую надежность и герметичность соединения, не обеспечивается контролепригодность соединения.These methods have low reliability and tightness of the connection, the controllability of the connection is not ensured.
Настоящее изобретение направлено на решение технической задачи по выводу участков схода резьбы из контактирования за счет их размещения в собранном положении труб напротив участков, отделяющих участок сплошной резьбы от контактирующих торцовых поверхностей ниппеля и раструба. Кроме того, изобретение направлено на решение технической задачи по формированию утолщенной стенки конца трубы путем комбинированной высадки.The present invention is aimed at solving the technical problem of removing the sections of the thread from the contact by placing them in the assembled position of the pipes opposite the sections that separate the solid thread section from the contacting end surfaces of the nipple and socket. In addition, the invention is aimed at solving the technical problem of forming a thickened wall of the end of the pipe by combined upsetting.
Достигаемый технический результат заключается в повышении надежности и герметичности соединения, обеспечении его контролепригодности, а также увеличении прочности соединения при его сборке-разборке и эксплуатации.Achievable technical result consists in increasing the reliability and tightness of the connection, ensuring its suitability, as well as increasing the strength of the connection during its assembly, disassembly and operation.
Указанный технический результат для первого и второго примеров исполнения достигается тем, что в высокогерметичном резьбовом соединении труб, включающем охватываемую и охватывающую трубчатые детали с коническими или цилиндрическими резьбами и упорными торцами, наружную и внутреннюю уплотнительные поверхности, на внутренней поверхности охватывающей детали со стороны ее свободного торца выполнен участок конусной формы, являющийся фаской, и на котором выполнен сход резьбы, при этом поверхность указанного торца выполнена конусной с уклоном в сторону внешней поверхности охватывающей детали относительно вертикальной плоскости, проходящей поперек оси охватывающей детали, является ответной для конусной упорной поверхности торца охватываемой детали и имеет участок перехода от зоны полной резьбы к уплотнительной внутренней поверхности, выполненной конусной с расположением вершины конуса на оси охватывающей детали, причем участок перехода, связанный с участком с полной резьбой, выполнен цилиндрическим с диаметром, большим диаметра резьбы, или в виде треугольной в сечении канавки, одна из наклонных стенок которой является участком схода резьбы, а на внешней поверхности охватываемой детали последовательно со стороны открытого торца выполнены ответная уплотнительной внутренней поверхности охватывающей детали уплотнительная наружная конусная поверхность, участок с полной резьбой выполнен с фасками в местах схода и связан с конусной упорной торцевой поверхностью этой детали через цилиндрический участок перехода, длина которого от зоны резьбы к конусной упорной торцевой поверхности меньше длины участка схода резьбы в направлении вдоль оси охватывающей детали.The specified technical result for the first and second examples of execution is achieved by the fact that in a highly sealed threaded pipe joint, including male and female tubular parts with tapered or cylindrical threads and thrust ends, the outer and inner sealing surfaces, on the inner surface of the female part from the side of its free end a cone-shaped portion has been made, which is a chamfer, and on which a thread is made, while the surface of the specified end is conical with in the direction of the outer surface of the enclosing part with respect to a vertical plane running across the axis of the enclosing part, it is responsive to the conical abutment surface of the end face of the enclosed part and has a transition section from the full thread area to the sealing inner surface made conical with the tip of the cone located on the axis of the enclosing part, moreover, the transition section associated with the section with a full thread is made cylindrical with a diameter greater than the diameter of the thread, or in the form of a triangular cross-section and grooves, one of the inclined walls of which is a section of thread gathering, and on the outer surface of the covered part, a sealing outer conical surface is made in response to the sealing inner surface of the enclosing part, the section with full thread is made with chamfers at the vanishing points and is connected with the conical the persistent end surface of this part through the cylindrical section of the transition, the length of which from the thread area to the conical persistent end surface is less than the length of the ka thread thread in the direction along the axis of the female part.
Указанный технический результат для первого и второго примеров исполнения достигается тем, что в высокогерметичном резьбовом соединении труб, включающем охватываемую и охватывающую трубчатые детали с коническими или цилиндрическими резьбами и упорными торцами, наружную и внутреннюю уплотнительные поверхности, на внутренней поверхности охватывающей детали со стороны ее свободного торца выполнен участок конусной формы, на котором выполнен сход резьбы, при этом поверхность указанного торца выполнена конусной с уклоном в сторону внешней поверхности охватывающей детали относительно вертикальной плоскости, проходящей поперек оси охватывающей детали, является ответной для конусной упорной поверхности торца охватываемой детали и имеет ступенчатый участок перехода от зоны полной резьбы к уплотнительной внутренней поверхности, выполненной конусной, с расположением вершины конуса на оси охватывающей детали, причем участок перехода выполнен в виде канавки треугольной формы в сечении, одна сторона которой является участком схода резьбы, а на внешней поверхности охватываемой детали последовательно со стороны открытого торца выполнены ответная уплотнительной внутренней поверхности охватывающей детали уплотнительная наружная конусная поверхность и участок с полной резьбой выполнен с фасками в местах схода, и связан с конусной упорной торцевой поверхностью этой детали через цилиндрический участок перехода, длина которого от зоны резьбы к конусной упорной торцевой поверхности меньше длины участка схода резьбы в направлении вдоль оси охватывающей детали.The specified technical result for the first and second examples of execution is achieved by the fact that in a highly sealed threaded pipe joint, including male and female tubular parts with tapered or cylindrical threads and thrust ends, the outer and inner sealing surfaces, on the inner surface of the female part from the side of its free end a cone-shaped section is made on which the thread is made, while the surface of the specified end is conical with a slope towards the outer the surface of the female part relative to a vertical plane running across the axis of the female part, is responsive to the conical thrust surface of the end face of the male part and has a stepped transition section from the full thread area to the conical sealing inner surface, with the cone tip located on the axis of the female part the transition section is made in the form of a groove of a triangular shape in cross section, one side of which is a section of the thread gathering, and covering the outer surface of the part being machined successively from the open end side, the reciprocal sealing inner surface of the enclosing part is made, the sealing outer conical surface and the fully threaded portion are chamfered at the vanishing points and connected to the conical thrust end surface of this part through a cylindrical transition section, the length of which from the thread zone to conical thrust end surface is less than the length of the section of the gathering thread in the direction along the axis of the enclosing part.
Указанные признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности существенных признаков, достаточной для получения требуемого технического результата.These features are significant and interconnected with the formation of a stable set of essential features sufficient to obtain the desired technical result.
Настоящее изобретение поясняется конкретным примером, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность получения требуемого технического результата.The present invention is illustrated by a specific example, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of obtaining the desired technical result.
На фиг.1 показано высокогерметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб в сборе, первый пример исполнения;Figure 1 shows a highly tight threaded connection of oilfield pipes assembly, the first embodiment;
фиг.2 - высокогерметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб в сборе, второй пример исполнения;figure 2 - high-tight threaded connection of oil field pipes, the second embodiment;
фиг.3 - охватывающая деталь соединения по фиг.1;figure 3 - covering the detail of the connection of figure 1;
фиг.4 - охватываемая деталь соединения по фиг.1;figure 4 - covered detail of the connection of figure 1;
фиг.5 - высокогерметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб в сборе, третий пример исполнения;5 is a high-tight threaded connection of oilfield pipes, the third embodiment;
фиг.6 - охватывающая деталь соединения по фиг.5;6 is a covering detail of the connection of figure 5;
фиг.7 - сечение стенки после комбинированной высадки конца трубы;Fig.7 is a cross section of the wall after a combined disembarkation of the end of the pipe;
фиг.8 - первый этап механической обработки ниппельного конца трубы;Fig - the first stage of machining of the nipple end of the pipe;
фиг.9 - второй этап механической обработки ниппельного конца трубы;Fig.9 - the second stage of machining the nipple end of the pipe;
фиг.10 - третий этап механической обработки ниппельного конца трубы - нарезка резьбы;figure 10 - the third stage of machining of the nipple end of the pipe - threading;
фиг.11 - четвертый этап механической обработки ниппельного конца трубы;11 - the fourth stage of machining of the nipple end of the pipe;
фиг.12 - первый этап механической обработки раструбного конца трубы;Fig - the first stage of machining the socket end of the pipe;
фиг.13 - второй этап механической обработки раструбного конца трубы;Fig - the second stage of machining the socket end of the pipe;
фиг.14 - третий этап механической обработки раструбного конца трубы;Fig - the third stage of machining the socket end of the pipe;
фиг.15 - четвертый этап механической обработки раструбного конца трубы - нарезка резьбы;Fig - the fourth stage of machining the socket end of the pipe - threading;
фиг.16 - пятый этап механической обработки раструбного конца трубы.Fig - the fifth stage of machining the socket end of the pipe.
Согласно настоящему изобретению высокогерметичное резьбовое соединение труб для всех примеров исполнения включает в себя охватываемую и охватывающую трубчатые детали с коническими или цилиндрическими резьбами и упорными торцами, наружную и внутреннюю уплотнительные поверхности.According to the present invention, a high-tight pipe threaded joint for all examples of execution includes male and female tubular parts with tapered or cylindrical threads and thrust ends, outer and inner sealing surfaces.
При этом особенностью первого и второго примеров исполнения является то, что на внутренней поверхности охватывающей детали со стороны ее свободного торца выполнен участок конусной формы, являющийся фаской, на котором выполнен сход резьбы, при этом поверхность указанного торца выполнена конусной с уклоном в сторону внешней поверхности охватывающей детали относительно вертикальной плоскости, проходящей поперек оси охватывающей детали, является ответной для конусной упорной поверхности торца охватываемой детали и имеет участок перехода от зоны полной резьбы к уплотнительной внутренней поверхности, выполненной конусной с расположением вершины конуса на оси охватывающей детали, причем участок перехода, связанный с участком с полной резьбой, выполнен цилиндрическим с диаметром, большим диаметра резьбы, или в виде треугольной в сечении канавки, одна из наклонных стенок которой является участком схода резьбы, а на внешней поверхности охватываемой детали последовательно со стороны открытого торца выполнены ответная уплотнительной внутренней поверхности охватывающей детали уплотнительная наружная конусная поверхность, участок с полной резьбой выполнен с фасками в местах схода и связан с конусной упорной торцевой поверхностью этой детали через цилиндрический участок перехода, длина которого от зоны резьбы к конусной упорной торцевой поверхности меньше длины участка схода резьбы в направлении вдоль оси охватывающей детали.Moreover, a feature of the first and second examples of execution is that on the inner surface of the enclosing part from the side of its free end there is a cone-shaped portion that is a chamfer on which the thread is made, while the surface of this end is conical with a slope towards the outer surface of the envelope parts relative to a vertical plane running across the axis of the female part, is reciprocal for the conical thrust surface of the end face of the male part and has a transition section and from the zone of full thread to the sealing inner surface, made conical with the location of the top of the cone on the axis of the female part, and the transition section associated with the section with full thread is made cylindrical with a diameter larger than the diameter of the thread, or in the form of a triangular groove in the section, one from the inclined walls of which is the section of the thread gathering, and on the outer surface of the male part, the reciprocal sealing inner surface of the female a sealing outer conical surface, a section with a full thread is made with chamfers at the vanishing points and connected to a conical thrust end surface of this part through a cylindrical transition section whose length from the thread zone to the conical thrust end surface is less than the length of the thread exit section in the direction along the axis of the female the details.
Особенностью третьего примера исполнения является то, что на внутренней поверхности охватывающей детали со стороны ее свободного торца выполнен участок конусной формы, на котором выполнен сход резьбы, при этом поверхность указанного торца выполнена конусной с уклоном в сторону внешней поверхности охватывающей детали относительно вертикальной плоскости, проходящей поперек оси охватывающей детали, является ответной для конусной упорной поверхности торца охватываемой детали и имеет участок перехода от зоны полной резьбы к уплотнительной внутренней поверхности, выполненной конусной с расположением вершины конуса на оси охватывающей детали, причем участок перехода выполнен в виде канавки треугольной формы в сечении, одна сторона которой является участком схода резьбы, а на внешней поверхности охватываемой детали последовательно со стороны открытого торца выполнены ответная уплотнительной внутренней поверхности охватывающей детали уплотнительная наружная конусная поверхность, участок с полной резьбой выполнен с фасками в местах схода и связан с конусной упорной торцевой поверхностью этой детали через цилиндрический участок перехода, длина которого от зоны резьбы к конусной упорной торцевой поверхности меньше длины участка схода резьбы в направлении вдоль оси охватывающей детали.A feature of the third exemplary embodiment is that on the inner surface of the enclosing part from the side of its free end, a conical section is made on which the thread is made, while the surface of the specified end is conical with a slope towards the outer surface of the enclosing part relative to a vertical plane running across the axis of the female part, is reciprocal for the conical thrust surface of the end face of the male part and has a transition section from the full thread area to the seal a conical inner surface with the cone apex located on the axis of the female part, the transition section being made in the form of a triangular groove in cross section, one side of which is a thread gathering section, and a response sealing inner one is made sequentially from the open end side on the external surface of the male part the surface of the enclosing part is a sealing outer conical surface, a section with a full thread is made with chamfers at the vanishing points and is connected with a conical thrust Ortsevo surface of the cylindrical items through the transition portion having a length from the thread area to the conical abutment face surface less than the length of the thread gathering portion in a direction along the axis of the female part.
Выполнение сбега резьбы по ее внутреннему диаметру в виде усеченной конической поверхности, вершина которой направлена к торцу охватывающей детали, при размещении большего основания усеченного конуса в начале внутренней уплотнительной поверхности, когда диаметр большего основания усеченного конуса не превышает наружный диаметр резьбы в той же плоскости, а также выполнение резьбы охватывающей детали в ее начале с заходной фаской, выполненной в виде усеченной конической поверхности, большее основание которой размещено в плоскости торца охватывающей детали, причем его диаметр меньше наружного диаметра резьбы охватывающей детали в той же плоскости, что позволяет отодвинуть заусенцы на сбеге резьбы на периферию от оси соединения и исключает опасность их взаимодействия при сборке-разборке с уплотнительной поверхностью и, как следствие, исключается появление повреждений и возникновение задиров на выполненных с высокой точностью и чистотой поверхности уплотнениях.Running the thread along its inner diameter in the form of a truncated conical surface, the top of which is directed to the end of the female part, when placing the larger base of the truncated cone at the beginning of the internal sealing surface, when the diameter of the larger base of the truncated cone does not exceed the outer diameter of the thread in the same plane, and also the threading of the female part at its beginning with a chamfer made in the form of a truncated conical surface, the larger base of which is placed in the plane of the torus and the female part, and its diameter is smaller than the outer diameter of the thread of the female part in the same plane, which allows you to move the burrs on the thread run to the periphery from the connection axis and eliminates the danger of their interaction during assembly-disassembly with the sealing surface and, as a result, damage is eliminated and the occurrence of scoring on seals made with high precision and cleanliness.
Кроме того, заглубление заусенцев внутрь стенки охватывающей детали исключает препятствия, связанные с непрохождением, из-за выступающих заусенцев, контрольного калибра-пробки, что обеспечивает стопроцентную возможность контроля внутренней уплотнительной поверхности, исключает ошибочные результаты при контроле и, следовательно, увеличивает надежность и герметичность соединения. Для предупреждения уменьшения прочности соединения при его эксплуатации за счет растяжения в конструкции предусмотрено выполнение диаметра большего основания усеченного конуса по величине меньшим, чем диаметр в плоскости пересечения большего основания конуса и линии наружного диаметра резьбы. Такое конструктивное решение при одновременном исключении возможности повреждения и задира уплотнительных поверхностей увеличивает площадь поперечного сечения охватывающей детали в наиболее опасном, подверженном растяжению, сечении, что увеличивает эксплуатационную надежность соединения.In addition, burring burrs inside the wall of the enclosing part eliminates obstacles associated with passage due to protruding burrs, a control plug gauge, which provides 100% control of the internal sealing surface, eliminates erroneous results during inspection and, therefore, increases the reliability and tightness of the connection . To prevent a decrease in the strength of the joint during its operation due to tension, the design provides for the diameter of the larger base of the truncated cone to be smaller than the diameter in the plane of intersection of the larger base of the cone and the line of the outer diameter of the thread. Such a constructive solution while eliminating the possibility of damage and seizure of the sealing surfaces increases the cross-sectional area of the female part in the most dangerous section subject to tension, which increases the operational reliability of the connection.
Ниже приводятся описания конкретных исполнений указанных примеров.The following are descriptions of specific implementations of these examples.
Высокогерметичное соединение труб для всех примеров исполнения (фиг.1, 2, 5) содержит охватываемую деталь (ниппель или ниппельный конец) 1 и охватывающую деталь (раструб или раструбный элемент) 2, которые зацепляются друг с другом по конической резьбе 3. Соединение также содержит упорные торцы 4 и 5 соответственно охватываемой и охватывающей деталей, которые выполнены в виде конических поверхностей, и включает в себя наружную 6 и внутреннюю 7 уплотнительные поверхности. Торцы 4 и 5, а также уплотнительные поверхности 6 и 7 взаимодействуют друг с другом с определенным натягом. Элементами основного уплотнения, обеспечивающего герметичность соединения, являются взаимодействующие уплотнительные поверхности 6 и 7.The high-tight pipe joint for all examples of execution (Figs. 1, 2, 5) contains a male part (nipple or nipple end) 1 and a female part (socket or bell-shaped element) 2 that are engaged with each other by a
Диаметральные размеры поверхности 6 несколько больше диаметральных размеров поверхности 7, так что после свинчивания соединения за счет их деформации в упругой области образуются диаметральный натяг и уплотнение “металл-металл”. Для обеспечения высокой надежности герметичности соединения уплотнительные поверхности 6 и 7 выполняются с высокой точностью и чистотой обработки их поверхностей.The diametrical dimensions of the
В соединении по фиг.1, 2 резьба 3 на охватывающей и на охватываемой деталях представляет собой полностью участок с полным профилем. В то же время при нарезании резьбы при отводе резьбообразующего инструмента на участке сбега резьбы на кромках ее вершин, по ее внутреннему диаметру на охватывающей детали, образуются заусенцы, выступающие в сторону оси соединения и которые, являясь препятствием, нарушают зацепление и влияют на режим уплотнения. Для исключения их влияния на охватывающей детали (фиг.1, 3) в соединении по фиг.1 со стороны внутренней уплотнительной поверхности 6 выполнено цилиндрообразное углубление в виде канавки 8 диаметром, превышающим диаметр резьбы 3 на этой детали, а на охватываемой детали в зоне взаимодействия торцев 4 и 5 выполнено углубление в виде канавки 9 с диаметром, меньшим диаметра резьбы. Таким образом, при свинчивании ниппеля и раструба участки схода резьбы всегда располагаются в зоне канавок, что исключает влияние поверхности резьбы на участке схода на точность взаимодействия поверхностей ниппеля и раструба.In the connection of figures 1, 2,
В соединении по фиг.2 аналогичная задача решена с использованием канавки 10 треугольного профиля в сечении в зоне между сходом резьбы и наружной уплотнительной поверхностью 6. В зоне взаимодействия торцев 4 и 5 в этом примере исполнения так же выполнено углубление в виде канавки 9 с диаметром, меньшим диаметра резьбы. В этой части этот пример повторяет пример по фиг.1.In the connection of figure 2, a similar problem is solved using a
В примере исполнения по фиг.5 резьба 3 состоит из двух участков - участка резьбы с полным профилем 11 и участков сбега резьбы 12, которые образуются при ее нарезании при отводе резьбообразующего инструмента к оси соединения. При отводе резьбообразующего инструмента на участке сбега резьбы, на кромках ее вершин, по ее внутреннему диаметру, расположенному на усеченной конической поверхности, образуются заусенцы, выступающие в сторону оси соединения. Для устранения влияния участков схода резьбы на надежность соединения труб в этом примере исполнения так же предусмотрены канавка 9 в зоне взаимодействия торцев 4 и 5 длиной, не менее длины участка схода резьбы 12 со стороны торца 4 охватываемой детали, и канавка 10 треугольного сечения на охватываемой детали для участка схода резьбы со стороны внутренней уплотнительной поверхности 7. При свинчивании охватываемой и охватывающей деталей участки схода резьбы на охватывающей детали всегда будут расположены в зоне канавок. Для этого примера исполнения охватываемая деталь повторяет конструкцию охватываемой детали для примеров исполнения по фиг.1 и 2.In the embodiment of FIG. 5,
Таким образом, можно представить следующие конструктивные особенности, присущие для примеров исполнения по фиг.1 и 2, которые обеспечивают достижение требуемого технического результата.Thus, it is possible to present the following design features inherent in the examples of execution in figures 1 and 2, which ensure the achievement of the desired technical result.
В части исполнения охватывающей детали (раструбный элемент):In terms of the execution of the female part (bell-shaped element):
- имеется конусной формы внутренняя поверхность с полной резьбой с уклоном 1:12 и расположением мнимой вершины конуса на оси этой детали в направлении от свободного торца,- there is a conical shape of the inner surface with a full thread with a slope of 1:12 and the location of the imaginary vertex of the cone on the axis of this part in the direction from the free end,
- имеется со стороны торца охватывающей детали конусный участок, на котором выполнен сход резьбы, с уклоном в 15°, большим уклона участка с полной резьбой,- there is a conical section from the end side of the enclosing part on which the thread is made, with a slope of 15 °, greater than the slope of the section with full thread,
- имеется конусная упорная торцевая поверхность с уклоном в 15° в сторону внешней поверхности охватывающей детали относительно вертикальной плоскости, проходящей поперек оси охватывающей детали,- there is a conical persistent end surface with a slope of 15 ° towards the outer surface of the enclosing part relative to a vertical plane running across the axis of the enclosing part,
- имеется участок перехода от зоны резьбы к уплотнительной внутренней поверхности, выполненной конусной с уклоном 1:12 с расположением мнимой вершины конуса на оси охватывающей детали, при этом по первому варианту исполнения участок перехода, связанный с участком с полной резьбой, выполнен за счет цилиндрической проточки с диаметром, большим диаметра резьбы, а по второму варианту исполнения участок перехода выполнен в виде проточки треугольного профиля в сечении,- there is a section of the transition from the thread area to the sealing inner surface, made conical with a slope of 1:12 with the location of the imaginary vertex of the cone on the axis of the female part, while according to the first embodiment, the transition section associated with the section with full thread is made due to a cylindrical groove with a diameter greater than the diameter of the thread, and according to the second embodiment, the transition section is made in the form of a groove of a triangular profile in cross section,
- имеется торцевая упорная поверхность, с которой вторая ступень участка перехода связана или через округление, или через канавку.- there is an end contact surface with which the second stage of the transition section is connected either through rounding or through a groove.
В части исполнения охватываемой детали (ниппельный элемент):In terms of the performance of the covered part (nipple element):
- со стороны открытого торца охватываемой детали выполнена внешняя конусная уплотнительная поверхность с конусностью 1:12 с расположением мнимой вершины конуса на оси охватываемой детали,- from the side of the open end of the covered part, an external conical sealing surface with a taper of 1:12 with the location of the imaginary vertex of the cone on the axis of the covered part is made,
- имеется конусной формы внешняя поверхность с полной резьбой с конусностью 1:12 и с фасками в местах схода под углом 60°, при этом мнимая вершина конуса резьбы расположена на оси этой детали со стороны свободного торца,- there is a conical shape of the outer surface with a full thread with a taper of 1:12 and with chamfers at the vanishing points at an angle of 60 °, while the imaginary top of the thread cone is located on the axis of this part from the side of the free end,
- имеется конусная упорная торцевая поверхность с уклоном в 15° в сторону резьбы охватываемой детали относительно вертикальной плоскости, проходящей поперек оси этой детали, являющейся ответной поверхностью для упорной торцевой поверхности охватывающей детали,- there is a conical thrust end surface with a slope of 15 ° in the direction of the thread of the male part relative to a vertical plane extending across the axis of this part, which is the counter surface for the persistent end surface of the female part,
- имеется цилиндрический участок перехода от зоны резьбы к конусной упорной торцевой поверхности,- there is a cylindrical section of the transition from the thread area to the conical thrust end surface,
- длина цилиндрического участка перехода от зоны резьбы к конусной упорной торцевой поверхности меньше длины участка схода резьбы в направлении вдоль оси охватывающей детали.- the length of the cylindrical section of the transition from the thread zone to the conical thrust end surface is less than the length of the thread exit section in the direction along the axis of the female part.
Конструктивные особенности, присущие для примера исполнения по фиг.5 и обеспечивающие достижение требуемого технического результата, представлены ниже.Design features inherent in the example embodiment of FIG. 5 and ensuring the achievement of the required technical result are presented below.
В части исполнения охватывающей детали (раструбный элемент):In terms of the execution of the female part (bell-shaped element):
- имеется конусной формы внутренняя поверхность с полной резьбой с конусностью 1:12, заканчивающаяся со стороны открытого торца этой детали фаской по углом 60°,- there is a conical shape of the inner surface with a full thread with a taper of 1:12, ending at the open end of this part with a bevel at an angle of 60 °,
- имеется со стороны торца охватывающей детали конусный участок, на котором выполнен сход резьбы, с уклоном в 15°, большим уклона участка с полной резьбой,- there is a conical section from the end side of the enclosing part on which the thread is made, with a slope of 15 °, greater than the slope of the section with full thread,
- имеется конусная упорная торцевая поверхность с уклоном в 15° в сторону внешней поверхности охватывающей детали относительно вертикальной плоскости, проходящей поперек оси охватывающей детали,- there is a conical persistent end surface with a slope of 15 ° towards the outer surface of the enclosing part relative to a vertical plane running across the axis of the enclosing part,
- имеется участок перехода от зоны резьбы к уплотнительной внутренней поверхности, выполненный в виде канавки треугольной формы в сечении (фиг.5, 6),- there is a section of the transition from the thread area to the sealing inner surface, made in the form of a groove of a triangular shape in cross section (figure 5, 6),
- имеется торцевая упорная поверхность, с которой связана через округление вторая ступень участка перехода,- there is an end persistent surface with which the second step of the transition section is connected through rounding,
- длина цилиндрического участка перехода от зоны резьбы к конусной упорной торцевой поверхности охватываемой детали больше длины участка фаски резьбы охватывающей детали в направлении вдоль оси охватывающей детали.- the length of the cylindrical section of the transition from the thread zone to the conical thrust end surface of the male part is greater than the length of the chamfer section of the female part in the direction along the axis of the female part.
В части исполнения охватываемой детали (ниппельный элемент) этот пример повторяет исполнение по фиг.1 и 2.In terms of the performance of the male part (nipple element), this example repeats the execution of FIGS. 1 and 2.
Высокогерметичное соединение нефтепромысловых труб работает следующим образом.Highly tight connection of oil pipes works as follows.
При выполнении операций свинчивания или развинчивания соединения первоначально осуществляется взаимодействие охватываемой 1 и охватывающей 2 деталей с помощью резьбы 3. В процессе свинчивания происходит продвижение наружной уплотнительной поверхности 6 вдоль участка канавки 8 или 10 (для примеров по фиг.1 и 2) или участка сбега резьбы 12 (для примера по фиг.5), затем уплотнительная поверхность 7 взаимодействует с уплотнительной поверхностью 6. За счет диаметральных деформаций этих поверхностей создается уплотнительный узел “металл-металл”.When performing screwing or unscrewing operations, the engagement of the
Кроме того, перед сборкой внутренняя уплотнительная поверхность 7 проходит инструментальный контроль с помощью калибра-пробки. Контроль осуществляется путем установки калибра-пробки на поверхность уплотнения 7 и замера расстояния от калибра-пробки до кромки торца 5 охватывающей детали. Нахождение этого расстояния в определенных пределах гарантирует достижение необходимой для герметичности соединения диаметральной деформации после свинчивания соединения.In addition, before assembly, the
В связи с отсутствием возможности использовать для нефтепромысловых соединений труб с большой толщиной стенок диаметральные размеры всех элементов соединения, наружные и внутренние диаметры резьбового соединения, в том числе на участке сбега резьбы, и диаметральные размеры наружных и внутренних уплотнительных поверхностей крайне незначительно отличаются друг от друга.Due to the lack of the ability to use for oilfield pipe connections with a large wall thickness, the diametric dimensions of all connection elements, the outer and inner diameters of the threaded connection, including at the thread run-out, and the diametric dimensions of the outer and inner sealing surfaces differ very slightly from each other.
При относительном перемещении деталей 1 и 2 осуществляется силовое контактирование торца 4 охватываемой детали и торца 5 охватывающей детали, в результате чего на их поверхностях возникают контактные напряжения, величина которых должна находиться в области упругих деформаций. Уровень контактных напряжений, при всех равных условиях, определяется величиной контактирующих площадей торцев 4 и 5.With the relative movement of
Для обеспечения сохранности начальных витков резьбы при посадке ниппеля в раструб в процессе сборки соединения в начале резьбы охватывающей детали по фиг.1 и 2 выполнена заходная фаска 13 в виде усеченной конической поверхности, причем угол уклона конической поверхности больше угла уклона конической резьбы 3, а для примера исполнения по фиг.5 функцию такой фаски выполняет участок схода резьбы 12 со стороны торца 4.To ensure the safety of the initial turns of the thread when the nipple is inserted into the socket during assembly of the joint at the beginning of the thread of the female part in Figs. 1 and 2, an
Повышение эксплуатационной надежности соединения обеспечивается за счет увеличения контактирующих площадей торцев, что позволяет увеличить крутящий момент свинчивания при сохранении контактных напряжений на необходимом уровне в пределах упругой деформации. Окончание процесса свинчивания охватываемой 1 и охватывающей 2 деталей сопровождается взаимодействием их упорных торцев 4 и 5. Конические поверхности упорных торцев выполнены таким образом, что при действии на них осевого усилия, возникающего при свинчивании резьб, поперечная составляющая этого усилия направлена к оси соединения. Это исключает так называемое явление “разворачивания”, т.е. поперечную деформацию с увеличением диаметра в области упорных торцев, что делает соединение менее критичным к превышению крутящего момента свинчивания и увеличивает его эксплуатационную надежность.Improving the operational reliability of the connection is ensured by increasing the contacting area of the ends, which allows to increase the torque of makeup while maintaining contact stresses at the required level within the elastic deformation. The end of the screwing process of the
Резьба 3 в высокогерметичном соединении труб может быть выполнена конической или цилиндрической, или иметь профиль в виде трапеции (трапецеидальная резьба), или профиль рабочей боковой поверхности, имеющий отрицательный угол. Кроме того, высокогерметичное соединение может быть свинчено с использованием полимеризирующейся, отверждающейся после сборки соединения резьбовой смазки.The
Преимуществом заявляемого резьбового соединения по сравнению с известным является повышение надежности герметичности, увеличение прочности соединения при его сборке-разборке и эксплуатации, а также повышение степени его контролепригодности, что позволит использовать данное соединение труб как для жидких, так и для газообразных сред.The advantage of the inventive threaded connection in comparison with the known one is to increase the reliability of tightness, increase the strength of the connection during its assembly, disassembly and operation, as well as increase its degree of control, which will allow the use of this pipe connection for both liquid and gaseous media.
Для производства указанных труб используется новый способ изготовления резьбового соединения, заключающийся в механической обработке поверхностей концов труб, прошедших испытания гидравлическим давлением на прочность, и нарезке конической резьбы. При этом перед механической обработкой производят нагрев концов труб и их высадку нагретым пуансоном и матрицей со стороны наружной и внутренней поверхностей труб с последующей шлифовкой указанных высаженных поверхностей.For the production of these pipes, a new method of manufacturing a threaded joint is used, which consists in machining the surfaces of the ends of pipes that have passed hydraulic pressure tests for strength and cutting of tapered threads. In this case, before machining, the ends of the pipes are heated and planted with a heated punch and a matrix from the side of the outer and inner surfaces of the pipes, followed by grinding of these upset surfaces.
Особенностью операций данного способа, разработанного для соединений указанных труб, является технологическая комбинированная высадка концов труб, которая не применяется в других и аналогичных конструкциях. Особенность этой операции заключается в том, что после нарезки соединения на высаженных концах труб эта высадка получает полную механическую обработку. Учитывая то, что соединение нарезается в габаритах относительно тонкой стенки, применение данной технологии обеспечивает изготовление качественной резьбы вне зависимости от колебания наружного диаметра трубы и толщины стенки в поле их допусков. Отработанная конфигурация высадки труб под нарезку резьбы обеспечивает ей 10-15% запас прочности относительно известных способов.A feature of the operations of this method, developed for connecting these pipes, is the technological combined upsetting of the pipe ends, which is not used in other and similar designs. The peculiarity of this operation is that after cutting the connection at the upset ends of the pipes, this upset receives full machining. Given that the joint is cut in dimensions relative to a thin wall, the application of this technology ensures the production of high-quality threads regardless of fluctuations in the outer diameter of the pipe and wall thickness in the field of their tolerances. The tested configuration of the pipe upset for threading provides it with 10-15% safety margin relative to known methods.
Предлагаемый способ включает в себя операции, общие для ниппельного или раструбового концов труб:The proposed method includes operations common to the nipple or socket ends of pipes:
3.1. Испытание заготовок труб гидравлическим давлением на прочность.3.1. Hydraulic pressure test of pipe blanks.
3.2. Контроль за размерами и формой конца трубы. Конец трубы должен иметь перпендикулярный срез к оси трубы, кривизна поверхности конца трубы не более 1,0 мм на 1 м длины.3.2. Control the size and shape of the end of the pipe. The end of the pipe should have a perpendicular cut to the axis of the pipe, the curvature of the surface of the end of the pipe is not more than 1.0 mm per 1 m of length.
3.3. Высадка высаженных концов труб. Высадка комбинированная, то есть обжимная деформация осуществляется как по внешней поверхности конца трубы, так и по внутренней поверхности (фиг.7).3.3. Disembarkation of upset pipe ends. The upset is combined, that is, crimp deformation is carried out both on the outer surface of the pipe end and on the inner surface (Fig. 7).
Операции высадки:Disembarkation operations:
- нагрев концов труб в устройстве индукционного нагрева до t=950-980°С;- heating the ends of the pipes in the induction heating device to t = 950-980 ° C;
- высадка концов труб на гидравлических прессах высадочным инструментом;- disembarkation of the ends of the pipes on hydraulic presses with a landing tool;
- высадочные инструменты (ручьи матриц и пуансоны) перед высадкой предварительно прогреваются до t≈250°C, перед высадкой указанные инструменты смазываются смесью графита с осевым маслом в соотношении 1:8, а после высадки - охлаждаются водой;- upsetting tools (brooks of dies and punches) are preheated to t≈250 ° C before disembarking, before disembarking, these instruments are lubricated with a mixture of graphite and axial oil in a ratio of 1: 8, and after disembarking, they are cooled with water;
3.4. Шлифование поверхностей высаженных концов.3.4. Grinding surfaces of upset ends.
3.5. Перед механической обработкой ниппельного конца в трубу со стороны подлежащего обработке конца вставляют заглушку.3.5. Before machining the nipple end, a plug is inserted into the pipe from the side of the end to be processed.
3.6. Механическая обработка ниппельного конца трубы:3.6. Machining of the nipple end of the pipe:
- предварительные подрезка торца, точение уплотнительного конического пояска (уплотнительная наружная поверхность), конуса под резьбы (при использовании конической резьбы), окончательное точение внешнего диаметра трубы (фиг.8);- preliminary trimming of the end, turning of the sealing conical girdle (sealing outer surface), cone under the thread (when using a conical thread), final turning of the outer diameter of the pipe (Fig. 8);
- подрезка упорного уступа, точение шейки (канавки или прорези), углов перехода, уплотнительного конического пояска, наружной фаски, окончательная подрезка торца (фиг.9);- trimming the thrust ledge, turning the neck (grooves or slots), the transition angles, the sealing conical girdle, the outer bevel, the final trimming of the end (Fig.9);
- нарезка резьбы, например, конической (фиг.10);- threading, for example, tapered (figure 10);
- расточка внутреннего диаметра трубы (фиг.11).- boring of the inner diameter of the pipe (11).
3.7. Механическая обработка раструбного конца трубы:3.7. Machining the socket end of the pipe:
- точение наружного диаметра, подрезка торца под углом 15° (фиг.12);- turning of the outer diameter, trimming the end face at an angle of 15 ° (Fig);
- расточка внутреннего диаметра окончательно, внутренний контур предварительно (фиг.13);- boring of the inner diameter finally, the inner contour is preliminary (Fig.13);
- подрезка упорного уступа, расточка уплотнительного конического пояска (внутренней уплотнительной поверхности), окончательная подрезка торца (фиг.14);- trimming of the thrust ledge, the bore of the sealing conical girdle (inner sealing surface), the final trimming of the end (Fig);
- нарезка резьбы (фиг.15);- threading (Fig.15);
- точение наружного диаметра трубы (фиг.16).- turning the outer diameter of the pipe (Fig.16).
Таким образом, способ изготовления резьбового соединения ниппельного конца нефтепромысловых труб, прошедших испытания гидравлическим давлением на прочность, заключается в следующем:Thus, a method of manufacturing a threaded connection of the nipple end of oilfield pipes that have passed hydraulic pressure tests for strength is as follows:
Сначала осуществляют нагрев одного из концов труб в устройстве индукционного нагрева до t=950-980°C и прогрев высадочных инструментов до t≈250°C, перед высадкой указанные инструменты смазываются смесью графита с осевым маслом в соотношении 1:8, а затем осуществляют комбинированную высадку указанных концов нагретым пуансоном и матрицей со стороны внутренней и наружной поверхностей труб, после указанной высадки в трубу со стороны подлежащего последующей обработке конца вставляют заглушку и осуществляют шлифование высаженных поверхностей для последующей механической обработки ниппельного конца трубы, включающей в себя подрезку уплотнительных торцев, точение наружной уплотнительной конической поверхности, наружной поверхности трубы под резьбу, упорного уступа и наружной фаски с последующим нарезанием резьбы и расточкой внутреннего диаметра трубы.First, one of the ends of the pipes is heated in the induction heating device to t = 950-980 ° C and the upsetting tools are heated to t≈250 ° C, before the upsetting, these tools are lubricated with a mixture of graphite with axial oil in a ratio of 1: 8, and then a combined upsetting of said ends with a heated punch and die from the side of the inner and outer surfaces of the pipes, after said upsetting, a plug is inserted into the pipe from the side of the end to be further processed and grinding of the upset surfaces is carried out for subsequent machining of the nipple end of the pipe, which includes trimming the sealing ends, turning the outer sealing conical surface, the outer surface of the pipe under the thread, the thrust ledge and the outer chamfer, followed by threading and boring the inner diameter of the pipe.
Способ изготовления резьбового соединения раструбного конца нефтепромысловых труб, прошедших испытания гидравлическим давлением на прочность, заключается в следующем.A method of manufacturing a threaded connection of the socket end of oilfield pipes that have passed hydraulic pressure tests for strength is as follows.
Сначала осуществляют нагрев одного из концов труб в устройстве индукционного нагрева до t=950-980°C и прогрев высадочных инструментов до t≈250°C, перед высадкой указанные инструменты смазываются смесью графита с осевым маслом в соотношении 1:8, а затем осуществляют комбинированную высадку указанных концов нагретым пуансоном и матрицей со стороны внутренней и наружной поверхностей труб, после указанной высадки осуществляют шлифование высаженных поверхностей для последующей механической обработки ниппельного конца трубы, включающей в себя подрезку уплотнительного торца, точение наружной поверхности трубы, расточку внутреннего диаметра трубы под резьбу и внутренней уплотнительной конической поверхности с последующим нарезанием резьбы и точением наружного диаметра трубы.First, one of the ends of the pipes is heated in the induction heating device to t = 950-980 ° C and the upsetting tools are heated to t≈250 ° C, before the upsetting, these tools are lubricated with a mixture of graphite with axial oil in a ratio of 1: 8, and then a combined disembarkation of the indicated ends by a heated punch and a die from the side of the inner and outer surfaces of the pipes, after said disembarkation, grinding of the upset surfaces is carried out for subsequent machining of the nipple end of the pipe, including cutting the sealing end, turning the outer surface of the pipe, boring the inner diameter of the pipe under the thread and the inner sealing conical surface, followed by threading and turning the outer diameter of the pipe.
Настоящее изобретение промышленно применимо, так как, используя известные технологии, применяемые для изготовления резьбовых концов труб, может быть осуществлено на новом принципиально отличном от известных конструкций принципе взаимодействия контактирующих поверхностей.The present invention is industrially applicable, since, using well-known technologies used for the manufacture of threaded ends of pipes, it can be implemented on a new principle of interaction of contacting surfaces that is fundamentally different from known designs.
Claims (4)
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004113638/03A RU2256767C1 (en) | 2004-05-06 | 2004-05-06 | Threaded oil-field pipe joint with increased air-tightness (variants) and production method thereof (variants) |
| PCT/RU2005/000017 WO2005111367A1 (en) | 2004-05-06 | 2005-01-19 | Highly sealing screw joint for oilfield tubes (variants) and method for producing a screw joint therefor (variants) |
| UAA200508001A UA81459C2 (en) | 2004-05-06 | 2005-01-19 | High-tightening threaded joint of oil-production pipes (variants) and method for making threaded joint of those pipes (variants) |
| EA200501500A EA008318B1 (en) | 2004-05-06 | 2005-01-19 | Highly sealing screw joint for oilfield tube (variants) and method for producing a screw joint therefor (variants) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004113638/03A RU2256767C1 (en) | 2004-05-06 | 2004-05-06 | Threaded oil-field pipe joint with increased air-tightness (variants) and production method thereof (variants) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2256767C1 true RU2256767C1 (en) | 2005-07-20 |
Family
ID=35394213
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004113638/03A RU2256767C1 (en) | 2004-05-06 | 2004-05-06 | Threaded oil-field pipe joint with increased air-tightness (variants) and production method thereof (variants) |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA008318B1 (en) |
| RU (1) | RU2256767C1 (en) |
| UA (1) | UA81459C2 (en) |
| WO (1) | WO2005111367A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA012780B1 (en) * | 2007-02-15 | 2009-12-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" | Leak-proof screwed connection of oil-field pipes |
| RU2500875C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-12-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" | Leakproof screwed connection of tubing string (versions) |
| RU2543398C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" | Sealed threaded connection of casings |
| RU2665663C2 (en) * | 2016-10-19 | 2018-09-03 | Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" | Production well tubing |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2333000A1 (en) | 2009-12-11 | 2011-06-15 | BYK-Chemie GmbH | Polyether modified epoxide-amine adducts as wetting and dispersing agents |
| FR2961576B1 (en) | 2010-06-17 | 2012-08-03 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas | THREADED JOINT AND METHOD OF MAKING |
| GB201906288D0 (en) * | 2019-05-03 | 2019-06-19 | Oil States Ind Uk Ltd | Pipe coupling |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2438387C3 (en) * | 1974-08-07 | 1978-03-09 | Mannesmannroehren-Werke Ag, 4000 Duesseldorf | Threaded connection for oilfield pipes |
| FR2359353A1 (en) * | 1976-07-23 | 1978-02-17 | Vallourec | SEAL FOR TUBES, ESPECIALLY FOR OIL TUBES |
| DE2641767B2 (en) * | 1976-09-14 | 1979-05-31 | Mannesmann Ag, 4000 Duesseldorf | Threaded connection for oil field pipes |
| SU1761999A1 (en) * | 1990-05-07 | 1992-09-15 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Screw joint |
-
2004
- 2004-05-06 RU RU2004113638/03A patent/RU2256767C1/en active IP Right Revival
-
2005
- 2005-01-19 UA UAA200508001A patent/UA81459C2/en unknown
- 2005-01-19 WO PCT/RU2005/000017 patent/WO2005111367A1/en active Application Filing
- 2005-01-19 EA EA200501500A patent/EA008318B1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ЭРЛИХ Г.М. Эксплуатация бурильных труб. - М.: Гостоптехиздат, 1956, с.155-159, фиг. 59, 60. * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA012780B1 (en) * | 2007-02-15 | 2009-12-30 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" | Leak-proof screwed connection of oil-field pipes |
| RU2500875C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-12-10 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" | Leakproof screwed connection of tubing string (versions) |
| RU2543398C1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-02-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" | Sealed threaded connection of casings |
| EA026614B1 (en) * | 2013-12-30 | 2017-04-28 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Тмк-Премиум Сервис" | Sealed threaded joint for casing pipes |
| RU2665663C2 (en) * | 2016-10-19 | 2018-09-03 | Управляющая компания общество с ограниченной ответственностью "ТМС групп" | Production well tubing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA008318B1 (en) | 2007-04-27 |
| EA200501500A1 (en) | 2006-06-30 |
| WO2005111367A8 (en) | 2006-03-16 |
| WO2005111367A1 (en) | 2005-11-24 |
| UA81459C2 (en) | 2008-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4377302A (en) | Threaded joint with high gas-leak-tightness for oil and gas well pipe | |
| RU2631589C1 (en) | Steel pipe threaded joint | |
| CN100451420C (en) | Threaded joint for steel pipes | |
| RU2297512C2 (en) | Air-tight threaded oil-field pipe connection | |
| EP2572132B1 (en) | An improved seal between pipes | |
| RU2604461C1 (en) | Threaded pipe connection | |
| US20180313168A1 (en) | Threaded Connection for Steel Pipe | |
| EA008318B1 (en) | Highly sealing screw joint for oilfield tube (variants) and method for producing a screw joint therefor (variants) | |
| US8973953B2 (en) | Seal between pipe sections | |
| CA2577521C (en) | Male element for a sealed threaded tubular connection | |
| RU2398153C1 (en) | Sealed threaded connection of oil-field pipelines | |
| RU2310058C2 (en) | Air-tight threaded oilfield pipe connection | |
| RU160886U1 (en) | HIGH-SEALED THREADED JOINT OF ELECTRIC WELDED CASING OIL PIPES | |
| CA3145225C (en) | Threaded connection | |
| JP2022191473A (en) | Steel pipe screw joint | |
| CA2727745C (en) | An improved seal between pipes | |
| US9982491B2 (en) | Threaded joint for oil country tubular goods | |
| RU149815U1 (en) | HIGH SEALED THREADED CONNECTION OF OIL AND GAS PIPES | |
| RU184435U9 (en) | Well-tightened pipe for threaded joints | |
| RU195566U1 (en) | High torque threaded casing joint | |
| RU138584U1 (en) | HIGH SEALED THREADED CONNECTION OF OIL AND GAS PIPES | |
| CN108301786B (en) | Special thread-locking joint | |
| EA043019B1 (en) | THREADED CONNECTION | |
| RU122687U1 (en) | THREADED ELECTRIC WELDED CASE PIPES | |
| JPS59137693A (en) | Pipe joint for oil well pipe |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20060619 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20091026 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20091214 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE Effective date: 20121119 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE Effective date: 20130522 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20130522 Effective date: 20131126 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20091214 Effective date: 20150129 |
|
| QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20091026 Effective date: 20150415 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner | ||
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: SUB-LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190418 Effective date: 20190418 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190507 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201110 |
|
| PD4A | Correction of name of patent owner |