RU2269640C2 - Coupling to connect casing pipes or tubing strings in oil and gas wells - Google Patents

Coupling to connect casing pipes or tubing strings in oil and gas wells Download PDF

Info

Publication number
RU2269640C2
RU2269640C2 RU2003121371/03A RU2003121371A RU2269640C2 RU 2269640 C2 RU2269640 C2 RU 2269640C2 RU 2003121371/03 A RU2003121371/03 A RU 2003121371/03A RU 2003121371 A RU2003121371 A RU 2003121371A RU 2269640 C2 RU2269640 C2 RU 2269640C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
metal ring
coupling
bush
clutch
sleeve
Prior art date
Application number
RU2003121371/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003121371A (en
Inventor
Григорий Григорьевич Халаев (RU)
Григорий Григорьевич Халаев
Original Assignee
Григорий Григорьевич Халаев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Григорий Григорьевич Халаев filed Critical Григорий Григорьевич Халаев
Priority to RU2003121371/03A priority Critical patent/RU2269640C2/en
Publication of RU2003121371A publication Critical patent/RU2003121371A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2269640C2 publication Critical patent/RU2269640C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)

Abstract

FIELD: mining, particularly coupling means to connect casing pipes or tubing strings in oil and gas wells.
SUBSTANCE: coupling to connect pipes provided with tapered threads at ends thereof comprises clutch with cylindrical recess and elastic bush. Inner bush surface may cooperate with tapered thread run-out and with outer pipe surface. Outer bush surface may cooperate with cylindrical recess surface of the clutch. Metal ring is installed in joint at clutch end. The inner metal ring surface is provided with bead adapted to engage elastic bush arranged in the metal ring. Outer bush surface may cooperate with inner surface of metal ring after pipe and clutch screwing together. The bush is installed to provide cylindrical clutch groove filling.
EFFECT: prevention of sealing lubricant forcing-out, increased coupling protection against corrosive medium and electrochemical corrosion, increased reliability of well operation and reduced material consumption.
2 dwg

Description

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано для соединения обсадных колонн или насосно-компрессорных труб в нефтяных и газовых скважинах.The invention relates to the field of mining, in particular to the oil and gas industry, and can be used to connect casing strings or tubing in oil and gas wells.

Известно соединение, содержащее трубы обсадные или насосно-компрессорные с резьбовыми концами и муфты к ним с цилиндрическими выточками [2], [3].A compound is known that contains casing or tubing with threaded ends and couplings with cylindrical grooves [2], [3].

Недостатками известных соединений является ненадежность в процессе эксплуатации в нефтяных и газовых скважинах из-за негерметичности соединений в результате наличия зазоров в резьбовых соединениях ([2], [3], через которые выдавливается герметизирующая смазка, предохраняющая соединение от коррозии, при перепадах давлений между колоннами в процессе эксплуатации, что влечет к разгерметизации резьбовых соединений, к появлению гидравлических перетоков, к заполнению зазоров перекачиваемыми средами, к ускоренному процессу электрохимической коррозии резьбовых соединений, к снижению надежности эксплуатации скважины, к необоснованным материальным затратам, связанным с ликвидацией негерметичности колонн и аварий в скважинах.The disadvantages of the known compounds is the unreliability during operation in oil and gas wells due to leaks in the joints due to the presence of gaps in the threaded joints ([2], [3], through which a sealing lubricant is pressed out, which protects the connection from corrosion, at pressure drops between the columns during operation, which leads to depressurization of threaded connections, to the appearance of hydraulic flows, to filling gaps with pumped media, to an accelerated electrochemical process corrosion of threaded joints, to reduce the reliability of well operation, to unreasonable material costs associated with the elimination of leakage of columns and accidents in wells.

Известно соединение обсадных колонн или насосно-компрессорных труб с конической резьбой на концах в нефтяных и газовых скважинах, содержащее муфту к трубам с цилиндрической выточкой, эластичную втулку [1].It is known the connection of casing strings or tubing with conical threads at the ends in oil and gas wells, containing a sleeve to the pipe with a cylindrical groove, an elastic sleeve [1].

Недостатками известного соединения являются ненадежность в процессе эксплуатации в нефтяных и газовых скважинах из-за негерметичности соединения особенно при высоких давлениях МПа (кгс/см2)-21(210) и выше.The disadvantages of the known compounds are unreliability during operation in oil and gas wells due to leaks in the compounds, especially at high pressures MPa (kgf / cm 2 ) -21 (210) and higher.

Задача изобретения состоит в исключении выдавливания герметизирующих смазок, предохраняющих одновременно резьбовые соединения от надиров и коррозии через зазоры резьбовых соединений, в защите соединения от агрессивных сред, процессов электрохимической коррозии, в увеличении надежности эксплуатации скважин, в снижении материальных затрат, связанных с негерметичностью колонн, в конкурентоспособности резьбовых соединений обсадных колонн или насосно-компрессорных труб в нефтяных и газовых скважинах.The objective of the invention is to prevent the extrusion of sealing lubricants that simultaneously protect threaded joints from nadira and corrosion through the gaps of threaded joints, to protect the joint from aggressive media, electrochemical corrosion processes, to increase the reliability of well operation, to reduce material costs associated with leakage of columns, in competitiveness of threaded joints of casing strings or tubing in oil and gas wells.

Решение технической задачи достигается тем, что соединение обсадных колонн или насосно-компрессорных труб с конической резьбой на концах в нефтяных и газовых скважинах, содержащее муфту к трубам с цилиндрической выточкой и эластичную втулку, внутренняя поверхность которой выполнена с возможностью взаимодействия со сбегом конической резьбы и наружной поверхностью трубы, а наружная поверхность выполнена с возможностью взаимодействия с поверхностью цилиндрической выточки в муфте, отличающееся тем, что в соединении на торце муфты установлено металлическое кольцо, на внутренней поверхности которого выполнен буртик для взаимодействия с размещенной в металлическом кольце эластичной втулкой, наружная поверхность которой выполнена с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью металлического кольца при свинчивании трубы и муфты, а втулка установлена с возможностью заполнения цилиндрической выточки муфты.The solution to the technical problem is achieved by the fact that the connection of casing strings or tubing with tapered threads at the ends in oil and gas wells, containing a sleeve for pipes with cylindrical grooves and an elastic sleeve, the inner surface of which is made with the possibility of interaction with the run of the tapered thread and the outer the surface of the pipe, and the outer surface is configured to interact with the surface of the cylindrical undercut in the coupling, characterized in that in the connection at the end of the coupling is installed claimed a metal ring on the inner surface of which is formed a shoulder for interaction with an elastic sleeve placed in a metal ring, the outer surface of which is adapted to cooperate with the inner surface of the metal ring during screwing of the pipe and the sleeve, and the sleeve is arranged to fill the cylindrical recess of the coupling.

На фиг.1 изображена муфта, на торце которой установлено металлическое кольцо с эластичной втулкой.Figure 1 shows the coupling, at the end of which is installed a metal ring with an elastic sleeve.

На фиг.2 изображено соединение муфты с обсадной колонной или насосно-компрессорной трубой, проходящей через металлическое кольцо с эластичной втулкой.Figure 2 shows the connection of the coupling with the casing or tubing passing through a metal ring with an elastic sleeve.

Соединение обсадных колонн или насосно-компрессорных труб в нефтяных и газовых скважинах содержит:The connection of casing strings or tubing in oil and gas wells contains:

муфту - 1,coupling - 1,

торец муфты - 2,coupling end face - 2,

металлическое кольцо - 3,a metal ring - 3,

внутреннюю поверхность металлического кольца - 4,the inner surface of the metal ring is 4,

буртик - 5,bead - 5,

эластичную втулку - 6,elastic sleeve - 6,

внутреннюю поверхность эластичной втулки - 7 (до свинчивания трубы с муфтой, фиг.1),the inner surface of the elastic sleeve - 7 (before screwing the pipe with the coupling, figure 1),

сбег конической резьбы обсадной колонны или насосно-компрессорной трубы - 8,the run of the tapered thread of the casing or tubing - 8,

наружную поверхность обсадной колонны или насосно-компрессорной трубы - 9,the outer surface of the casing or tubing - 9,

обсадную колонну или насосно-компрессорную трубу - 10,casing or tubing - 10,

наружную поверхность эластичной втулки - 11 (до свинчивания трубы с муфтой, фиг.1),the outer surface of the elastic sleeve - 11 (before screwing the pipe with the coupling, figure 1),

наружную поверхность эластичной втулки - 12 (после свинчивания трубы с муфтой, фиг.2),the outer surface of the elastic sleeve - 12 (after screwing the pipe with the sleeve, figure 2),

цилиндрическую выточку в муфте - 13,a cylindrical groove in the coupling - 13,

внутреннюю поверхность эластичной втулки - 14 (после свинчивания трубы с муфтой, фиг.2).the inner surface of the elastic sleeve - 14 (after screwing the pipe with the sleeve, figure 2).

В статическом положении элементы соединения обсадной колонны или насосно-компрессорной трубы взаимодействуют следующим образом.In a static position, the elements of the connection of the casing or tubing interact as follows.

На торец 2 муфты 1 обсадной колонны или насосно-компрессорной трубы 10 устанавливают, например на устье скважины, металлическое кольцо 3 с эластичной втулкой 6, которая ограничена буртиком 5 и предварительно центрируются цилиндрической выточкой 13 относительно оси муфты 1 (фиг.1, 2).On the end face 2 of the casing string 1 or tubing 10, for example, at the wellhead, a metal ring 3 with an elastic sleeve 6, which is bounded by a shoulder 5 and pre-centered by a cylindrical recess 13 relative to the axis of the sleeve 1 (Figs. 1, 2), is installed.

Грузоподъемным механизмом обсадную колонну или насосно-компрессорную трубу 10 устанавливают через внутреннюю поверхность 7 эластичной втулки 6 в муфту 1.With a lifting mechanism, the casing or tubing 10 is installed through the inner surface 7 of the elastic sleeve 6 into the sleeve 1.

При этом на резьбовые поверхности муфты 1 и трубы 10 необходимо нанести герметизирующую смазку, предохраняющую одновременно резьбовое соединение от надиров и коррозии согласно ГОСТ 632-80 или ГОСТ 633-80 п.20. [2], [3].At the same time, it is necessary to apply a sealing lubricant to the threaded surfaces of the coupling 1 and pipe 10, which simultaneously protects the threaded connection from nadira and corrosion in accordance with GOST 632-80 or GOST 633-80 p.20. [2], [3].

Механизированным ключом трубу 10 ввинчивают в муфту 1.Using a mechanical key, the pipe 10 is screwed into the sleeve 1.

При этом крутящий момент при свинчивании резьб не должен превышать значений предусмотренных, например, ТУ-26-02-652-75 или разработанного технологического регламента на предприятии.At the same time, the torque when making up the threads should not exceed the values provided, for example, TU-26-02-652-75 or the developed technological regulations at the enterprise.

В процессе свинчивания трубы 10 с муфтой 1 эластичная втулка 6 навинчивается на коническую резьбу и ее внутренняя поверхность 7 (фиг.1), обхватывая сбег конической резьбы 8 и наружную поверхность трубы 9, деформируется и изменяет форму согласно внутренней поверхности 14 эластичной втулки 6 (фиг.2).In the process of screwing the pipe 10 with the sleeve 1, the elastic sleeve 6 is screwed onto the tapered thread and its inner surface 7 (Fig. 1), grasping the run of the tapered thread 8 and the outer surface of the pipe 9, is deformed and changes shape according to the inner surface 14 of the elastic sleeve 6 (Fig. .2).

В свою очередь, одновременно, в результате деформации эластичной втулки 6 ее наружная поверхность 11 (фиг.1) принимает форму поверхности 12 (фиг.2) в соответствии с внутренней поверхностью металлического кольца 4 (фиг.1), а также в соответствии с поверхностью цилиндрической выточки 13 в муфте 1.In turn, at the same time, as a result of deformation of the elastic sleeve 6, its outer surface 11 (Fig. 1) takes the form of a surface 12 (Fig. 2) in accordance with the inner surface of the metal ring 4 (Fig. 1), as well as in accordance with the surface cylindrical recess 13 in the coupling 1.

То есть после свинчивания трубы 10 и муфты 1 наружная поверхность эластичной втулки 12 соответствует внутренней поверхности металлического кольца 4, заполняя цилиндрическую выточку 13 в муфте 1, а внутренняя поверхность эластичной втулки 14 соответствует поверхности сбега конической резьбы 8 и наружной поверхности трубы 9.That is, after screwing the pipe 10 and the sleeve 1, the outer surface of the elastic sleeve 12 corresponds to the inner surface of the metal ring 4, filling the cylindrical recess 13 in the sleeve 1, and the inner surface of the elastic sleeve 14 corresponds to the run-off surface of the tapered thread 8 and the outer surface of the pipe 9.

В динамическом положении в нефтегазовой или нагнетательной скважине при перепадах давлений в затрубном пространстве (между лифтом насосно-компрессорных труб и эксплуатационной колонны) деформированная эластичная втулка 6, ограниченная с одной стороны внутренней поверхностью металлического кольца 4 и цилиндрической выточкой 13 в муфте 1, а с другой стороны сбегом конической резьбы трубы 8 и наружной поверхностью трубы 9, исключает выдавливание смазки через зазоры резьбовых соединений и нагнетания в зазоры соединений перекачиваемой или агрессивной среды, предохраняет соединение в скважине от процессов электрохимической коррозии, предотвращает разгерметизацию резьбовых соединений колонн в процессе эксплуатации.In a dynamic position in an oil and gas or injection well with pressure drops in the annulus (between the tubing and production string elevator), the deformed elastic sleeve 6 is bounded on one side by the inner surface of the metal ring 4 and the cylindrical recess 13 in the sleeve 1, and on the other side of the run of the tapered thread of the pipe 8 and the outer surface of the pipe 9, eliminates the extrusion of lubricant through the gaps of the threaded joints and forcing into the gaps of the connections of the pumped aggressive environment, protects the connection in the well from processes of electrochemical corrosion, prevents depressurization of the threaded joints of the columns during operation.

Предложенное новое техническое решение соединения обсадных колонн или насосно-компрессорных труб в нефтяных и газовых скважинах отличается от известных технических решений новизной, удобно при свинчивании и развинчивании труб с муфтами, например, на устье скважины, технологично в изготовлении, надежно в эксплуатации, конкурентоспособно и его использование в производстве обеспечит технико-экономический эффект.The proposed new technical solution for connecting casing strings or tubing in oil and gas wells differs from the known technical solutions in terms of novelty; it is convenient when screwing and unscrewing pipes with couplings, for example, at the wellhead, is technologically advanced to manufacture, reliable in operation, competitive and use in production will provide a technical and economic effect.

Источники информацииInformation sources

[1] US 4706997 A1, 1987 г.[1] US 4,706,997 A1, 1987.

[2] ГОСТ 632-80. Трубы обсадные и муфты к ним.[2] GOST 632-80. Casing pipes and couplings to them.

[3] ГОСТ 633-80. Трубы насосно-компрессорные и муфта к ним.[3] GOST 633-80. Tubing and coupling to them.

Claims (1)

Соединение обсадных колонн или насосно-компрессорных труб с конической резьбой на концах в нефтяных и газовых скважинах, содержащее муфту к трубам с цилиндрической выточкой и эластичную втулку, внутренняя поверхность которой выполнена с возможностью взаимодействия со сбегом конической резьбы и наружной поверхностью трубы, а наружная поверхность выполнена с возможностью взаимодействия с поверхностью цилиндрической выточки в муфте, отличающееся тем, что в соединении на торце муфты установлено металлическое кольцо, на внутренней поверхности которого выполнен буртик для взаимодействия с размещенной в металлическом кольце эластичной втулкой, наружная поверхность которой выполнена с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью металлического кольца при свинчивании трубы и муфты, а втулка установлена с возможностью заполнения цилиндрической выточки муфты.The connection of casing strings or tubing with conical threads at the ends in oil and gas wells, comprising a sleeve for pipes with a cylindrical groove and an elastic sleeve, the inner surface of which is designed to interact with the run of the tapered thread and the outer surface of the pipe, and the outer surface is made with the possibility of interaction with the surface of the cylindrical undercut in the coupling, characterized in that a metal ring is installed in the connection at the end of the coupling, on the inner surface In particular, a bead is made for interacting with an elastic sleeve located in the metal ring, the outer surface of which is made to interact with the inner surface of the metal ring when screwing the pipe and sleeve, and the sleeve is installed with the ability to fill the cylindrical undercut of the sleeve.
RU2003121371/03A 2003-07-10 2003-07-10 Coupling to connect casing pipes or tubing strings in oil and gas wells RU2269640C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003121371/03A RU2269640C2 (en) 2003-07-10 2003-07-10 Coupling to connect casing pipes or tubing strings in oil and gas wells

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003121371/03A RU2269640C2 (en) 2003-07-10 2003-07-10 Coupling to connect casing pipes or tubing strings in oil and gas wells

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003121371A RU2003121371A (en) 2005-01-10
RU2269640C2 true RU2269640C2 (en) 2006-02-10

Family

ID=34881654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003121371/03A RU2269640C2 (en) 2003-07-10 2003-07-10 Coupling to connect casing pipes or tubing strings in oil and gas wells

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2269640C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182733U1 (en) * 2017-12-21 2018-08-29 Общество с ограниченной ответственностью "ПетроЛайт" Coupling for tubing and casing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182733U1 (en) * 2017-12-21 2018-08-29 Общество с ограниченной ответственностью "ПетроЛайт" Coupling for tubing and casing

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003121371A (en) 2005-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5427418A (en) High strength, low torque threaded tubular connection
RU2452888C2 (en) Threaded joint with seal withstanding high-pressure
US4489963A (en) Pipe joint
US6578880B2 (en) Wedgethread pipe connection
US20020158469A1 (en) Threaded coupling with water exclusion seal system
US7527304B2 (en) Floating wedge thread for tubular connection
CA2418920C (en) Screw threaded joint for continuous-profile tubes
US4813717A (en) Oilwell tubing connection
US4473245A (en) Pipe joint
US20030025327A1 (en) Threaded pipe connection with improved seal
US5064224A (en) Oil field tubular connection
US4946201A (en) Oil field tubular connection
EA008078B1 (en) Threaded joint for steel pipes
AU614251B2 (en) Threaded pipe joint having improved seal ring entrapment
US4750761A (en) Oilwell tubular connection
RU192162U1 (en) Threaded connection of casing smooth sleeveless pipes
RU2269640C2 (en) Coupling to connect casing pipes or tubing strings in oil and gas wells
RU2294477C2 (en) Connection of casing strings or pump-compressor pipes with conical threaded ends in oil and gas wells
US4582349A (en) Plastically deformed seals in downhole tools
CA3126098A1 (en) Leak-resistant threaded pipe connection
US4974882A (en) Oilwell tubing connection
RU2406004C2 (en) Connection of casing pipes or tubing strings with taper thread on ends in oil and gas wells
WO1995016161A1 (en) High-strength, low-torque threaded tubular connection
US20240183228A1 (en) Threaded and Coupled Connection
CA2111133C (en) High strength, low torque threaded pipe connection

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130711