RU2361143C2 - Способ изготовления резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы - Google Patents

Способ изготовления резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы Download PDF

Info

Publication number
RU2361143C2
RU2361143C2 RU2006132061/06A RU2006132061A RU2361143C2 RU 2361143 C2 RU2361143 C2 RU 2361143C2 RU 2006132061/06 A RU2006132061/06 A RU 2006132061/06A RU 2006132061 A RU2006132061 A RU 2006132061A RU 2361143 C2 RU2361143 C2 RU 2361143C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thread
threaded joint
spraying
injection
processing
Prior art date
Application number
RU2006132061/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2006132061A (ru
Inventor
Дзун МАЕДА (JP)
Дзун МАЕДА
Original Assignee
Сумитомо Метал Индастриз, Лтд.
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 Сумитомо Метал Индастриз, Лтд. filed Critical Сумитомо Метал Индастриз, Лтд.
Publication of RU2006132061A publication Critical patent/RU2006132061A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2361143C2 publication Critical patent/RU2361143C2/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D7/00—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation
    • C21D7/02—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working
    • C21D7/04—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface
    • C21D7/06—Modifying the physical properties of iron or steel by deformation by cold working of the surface by shot-peening or the like
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24—GRINDING; POLISHING
    • B24C—ABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/10—Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for compacting surfaces, e.g. shot-peening
    • 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
    • F16L15/06—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints characterised by the shape of the screw-thread
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/08—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for tubular bodies or pipes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/47—Burnishing
    • Y10T29/479—Burnishing by shot peening or blasting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Fuel-Injection Apparatus (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Heat Treatment Of Articles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к резьбовым соединениям труб. Способ изготовления поверхностно обработанного резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы включает в себя обработку поверхности резьбового соединения посредством инжекции и распыления частиц, имеющих твердость по шкале С Роквелла, равную, по меньшей мере, 50, и диаметр частиц от 30 до 300 мкм, на поверхности обрабатываемого резьбового соединения при давлении воздуха от 0,3 до 0,5 МПа. Изобретение обеспечивает достаточную усталостную трещиностойкость резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы на разрыв. 8 з.п. ф-лы, 8 ил., 4 табл.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение относится к способу изготовления резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
В последние годы, поскольку технология разведки и технология добычи для нефтяных и газовых месторождений совершенствуются, не является необычной добыча нефти из нефтяных месторождений на глубине тысяч метров. В таких нефтяных скважинах используется необычно большое количество нефтяных скважинных труб, и каждая нефтяная скважинная труба поддерживает герметичность посредством резьбового соединения, и нефтяные скважинные трубы соединяются в одну для использования.
Выложенная заявка на патент Японии №Н06-99354 описывает технологию, в которой часть уплотнения металл по металлу соединения стальных труб подвергается обработке дробеструйным поверхностным упрочнением для улучшения стойкости к истиранию посредством повышения трещиностойкости поверхности. Кроме того, выложенная заявка на патент Японии №Н08-145248 описывает технологию, в которой твердость части уплотнения с наружной резьбой или с внутренней резьбой повышается и шероховатость поверхности части уплотнения с резьбой с повышенной твердостью должна составлять от 0,25 до 1,00 мкм, так что стойкость к истиранию высокохромистой стали, содержащей 10% или более Cr в массовом отношении, улучшается.
ПРОБЛЕМЫ ПРЕДШЕСТВУЮЩЕГО УРОВНЯ ТЕХНИКИ, РЕШАЕМЫЕ НАСТОЯЩИМ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
В последние годы разработка нефтяных или газовых месторождений, находящихся в океане, распространяется на более глубокие места и места, где разработка является более сложной. Соответственно, стойкость к образованию усталостных трещин является более важной, чем стойкость к истиранию труб под водой между дном моря и буровыми установками на поверхности моря, и таким образом чаще требуются соединения, имеющие высокую стойкость по отношению к образованию усталостных трещин.
Один из способов повышения стойкости к образованию усталостных трещин у резьбовых соединений для нефтяных скважинных труб представляет собой способ, в котором наворачиваются вставные резьбовые соединения для добычи нефти, изначально производимые с высокой стойкостью к образованию усталостных трещин, или разрабатываются специальные соединения, которые должны использоваться, но такой способ стоит много денег. Потребность в существующих специальных соединениях или существующих конкретных соединениях, которые имеют необходимые рабочие характеристики благодаря усовершенствованию, по этой причине увеличивается. С другой стороны, в качестве общего способа повышения стойкости к образованию усталостных трещин материалов является известный способ обработки дробеструйного поверхностного упрочнения поверхности материалов для повышения твердости поверхности.
Выложенные заявки на патент Японии №6-99354 и 8-145248 не содержат идеи повышения стойкости к образованию усталостных трещин и, таким образом, их содержание не описывает технических средств для повышения стойкости к образованию усталостных трещин.
Кроме того, источник усталостной трещины в резьбовых соединениях для нефтяных скважинных труб в основном представляет собой детали с резьбой и таким образом является сложной равномерная обработка деталей с резьбой с использованием обычного дробеструйного поверхностного упрочнения. Это связано с тем, что резьбовые соединения для нефтяных скважинных труб, как правило, применяют специальную форму резьбы, такую как форму резьбы Американского нефтяного института.
Например, в случае трапециевидной формы резьбы, показанной на фиг.7, искривленная часть нижнего угла резьбы, которая представляет собой критическую точку стойкости к образованию усталостных трещин в резьбовых соединениях, имеет радиус 0,2 мм. По этой причине является неразумным получение однородной твердости посредством применения обычного дробеструйного поверхностного упрочнения, которое использует частицы с минимальным диаметром примерно 0,5 мм, для этой части. В частности, не рассматриваются попытки применения обычного дробеструйного поверхностного упрочнения к резьбовому соединению для нефтяных скважинных труб с резьбой АНИ круглой формы, показанной на фиг.8.
По этой причине целью настоящего изобретения является создание резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы, в котором достаточная стойкость к образованию усталостных трещин обеспечивается посредством усовершенствования обычного резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы, получаемого с помощью резьбы, имеющей специальную форму, такую как трапециевидная форма резьбы или круглая форма резьбы АНИ, и способ ее получения.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно изобретению создан способ изготовления поверхностно обработанного резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы, включающий в себя обработку поверхности резьбового соединения посредством инжекции и распыления частиц, имеющих твердость по шкале С Роквелла, равную, по меньшей мере, 50, и диаметр частиц от 30 до 300 мкм, на поверхности обрабатываемого резьбового соединения при давлении воздуха от 0,3 до 0,5 МПа.
Форма резьбы резьбового соединения может представлять собой любую форму из трапециевидной резьбы и круглой резьбы согласно стандартам Американского нефтяного института.
Диаметр частиц может быть равен от 50 до 100 мкм.
Обработка инжекцией и распылением может осуществляться только на неполной части резьбы.
Обработка инжекцией и распылением площади поверхности, равной 1 см2, может осуществляться в течение 3 сек или меньше.
Указанный «диаметр частицы" означает средний диаметр частицы в агрегате частиц с постоянным диапазоном диаметров. Указанная обработка инжекцией и распылением мелкодисперсных частиц на поверхности материала называется "микродробеструйное поверхностное упрочнение".
В способе изготовления резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы микродробеструйное поверхностное упрочнение обеспечивает увеличение стойкости резьбового соединения к образованию усталостных трещин.
При осуществлении указанного способа частицы являются более твердыми и мелкодисперсными по сравнению с обрабатываемым материалом и инжектируются и распыляются на поверхность с высокой скоростью, в результате чего максимальное остаточное напряжение в направлении сжатия создается на относительно неглубокой части вблизи поверхности материала, что уменьшает создание трещин как источника усталостной трещины. Поскольку частицы, которые должны инжектироваться, являются мелкодисперсными, даже если каждая часть резьбового соединения имеет сложную форму или форму с мелкими деталями, частицы распыляются равномерно. По этой причине стойкость к образованию усталостных трещин может увеличиться равномерно по всей поверхности резьбового соединения.
Учитывая вышеуказанную форму частиц, они могут инжектироваться в изогнутую часть нижнего угла резьбы, где обычные частицы с большим диаметром частиц не могут инжектироваться посредством дробеструйного поверхностного упрочнения, так что могут обеспечиваться характеристики микродробеструйного поверхностного упрочнения и достаточная стойкость к образованию трещин.
При осуществлении способа большие максимальные остаточные напряжения в направлении сжатия могут создаваться вблизи поверхности материала резьбового соединения, таким образом, стойкость к образованию усталостных трещин дополнительно увеличивается.
Используемые частицы могут иметь разный диаметр и, предпочтительно, чтобы сначала инжектировались частицы с большим диаметром для уменьшения шероховатости обрабатываемой поверхности после инжекции, что также способствует обеспечению более высокой стойкости к образованию усталостных трещин.
Из вышеизложенного ясно, что обработка микродробеструйного поверхностного упрочнения может эффективно применяться к резьбовому соединению для нефтяной скважинной трубы для повышения стойкости к образованию усталостных трещин. Применение микродробеструйного поверхностного упрочнения является более простой и дешевой по сравнению с другими обработками, и, кроме того, комбинация карбюризации и нитридирования может дополнительно улучшить стойкость к образованию усталостных трещин.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 представляет собой схему, иллюстрирующую форму и положение измерения материала при исследовании, используемом в примере 1.
Фиг.2 представляет собой схему, иллюстрирующую форму и размер резьбы, сформированной на материале при исследовании на фиг.1.
Фиг.3 представляет собой схему, иллюстрирующую форму и положение измерения материала при исследовании, используемом в примере 2.
Фиг.4 представляет собой график, иллюстрирующий измеренные значения остаточного напряжения при сжатии в осевом направлении, в направлении по глубине.
Фиг.5 представляет собой график, иллюстрирующий величину изменения остаточного напряжения при сжатии в осевом направлении, в направлении по глубине.
Фиг.6 представляет собой схему, иллюстрирующую конструкцию ротационной машины для исследования усталости на изгибе типа с четырехточечным изгибом.
Фиг.7 представляет собой схему, иллюстрирующую форму трапециевидной резьбы.
Фиг.8 представляет собой схему, иллюстрирующую форму круглой резьбы АНИ.
НАИЛУЧШИЙ СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение будет ниже объясняться конкретно на основе примеров.
ПРИМЕР 1
Часть с наружной резьбой специального резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы, имеющая форму резьбы трапециевидного типа, вырезают в виде прямоугольника с шириной 25 мм в осевом направлении и исследуют изменение поверхностного остаточного напряжения основания резьбы, вызываемого микродробеструйным поверхностным упрочнением, в то время как условия изменяются.
Исследуемый материал
Часть с наружной резьбой специального резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы используют в качестве исследуемого материала. Спецификации специального резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы являются следующими:
Номинальный наружный диаметр: 177,80 мм
Номинальная толщина поперечного сечения: 11,51 мм
Материал: АНИ Р110
Напряжение разрыва: ≥758 МПа
Форма исследуемого материала и положение измерения поверхностного остаточного напряжения
Как показано на фиг.1, часть с наружной резьбой для нефтяной скважинной трубы разрезают в осевом направлении в виде прямоугольника с шириной 25 мм и длиной примерно 120 мм для получения материала для исследований. Измеряемая часть поверхностного остаточного напряжения представляет собой место "X" на фиг.1. Это - приблизительно центр части неполной резьбы (основания резьбы). Для ссылки форма резьбы, а также ее размеры показаны на фиг.2.
Условия обработки микродробеструйного поверхностного упрочнения
Используют мелкодисперсные частицы из углеродистой стали (плотность по шкале С Роквелла, равная 60 или более), у которых содержание углерода равно от 0,8 до 1,0%. Используют смесь, содержащую три вида частиц, у которых диаметры частиц (медианные) равны 0,5 мм, 50 мкм и 0,5 мм и 50 мкм. Измерение осуществляют при трех условиях, когда давление распыления равно 0,3, 0,4 и 0,5 МПа. Расстояние до сопла (расстояние от сопла до поверхности материала, которая должна обрабатываться) равно от 100 до 150 мм, и измерение осуществляют способом, когда расстояние до сопла является однородным при каждом условии. Время обработки микродробеструйного поверхностного упрочнения при каждой обработке равно 2 сек/см2.
Остаточное напряжение в осевом направлении
Используют рентгеновское устройство для измерения напряжений микродеталей.
Используют характеристическое рентгеновское излучение CrKα.
Условия измерения являются следующими:
Плоскость дифракции: 211
Угол дифракции: 156,4
Напряжение трубки: 40 кВ
Ток трубки: 30 мА
Направление измерения: осевое направление
Положение измерения: центр основания трубы
Способ измерения: метод с постоянным наклоном
Измеренные результаты, а также условия обработки микродробеструйного поверхностного упрочнения показаны в таблице 1.
Figure 00000001
ТАБЛИЦА 1
Результаты измерения остаточного напряжения при сжатии при микродробеструйном поверхностном упрочнении (поверхность резьбы)		  
Случай, когда значение остаточного напряжения имеет знак "+", представляет собой напряжение в направлении разрыва, а случай знака "-" представляет собой напряжение в направлении сжатия. Остаточное напряжение в осевом направлении до обработки микродробеструйного поверхностного упрочнения (сравнительный пример 1-1) равно +400 МПа, но остаточное напряжение в осевом направлении после обработки равно -450 МПа или меньше. Следовательно, обнаружено, что остаточное напряжение при сжатии в осевом направлении увеличивается примерно на 1000 МПа благодаря обработке микродробеструйного поверхностного упрочнения.
ПРИМЕР 2
Используют материал трубы, который является таким же, как в примере 1, и уплощенную часть подвергают обработке микродробеструйного поверхностного упрочнения, и остаточное напряжение при сжатии в осевом направлении после и до обработки исследуют в направлении по глубине.
Форма исследуемого материала и положение измерения поверхностного остаточного напряжения
Форма исследуемого материала, используемого в настоящем примере, показана на фиг.3. На фиг.3 поверхность с качеством после фрезерования располагается приблизительно на третьей части левой стороны исследуемого материала, и оставшаяся часть представляет собой обработанную поверхность уплотнения. В случае, когда обработанная поверхность уплотнения представляет собой:
a:b=1:2,
точка "X" на чертеже представляет собой точку измерения, и измеряют остаточное напряжение на глубине через каждые 10 мкм от поверхности вплоть 50 мкм. Условия обработки микродробеструйного поверхностного упрочнения являются следующими:
Условия обработки микродробеструйного поверхностного упрочнения
Используют мелкодисперсные частицы из углеродистой стали с содержанием углерода от 0,8 до 1,0% (плотность по шкале С Роквелла, равную 60 или более). Условия диаметра частиц (медианного) являются следующими: а: 50 мкм, b: 200-600 мкм, с: смесь а и b, d: 100 мкм.
Давление распыления является постоянно равным 0,5 МПа, расстояние до сопла (расстояние от сопла до поверхности материала, которая должна обрабатываться) равно от 100 до 150 мм, и время обработки составляет примерно 2 сек/см2.
Измеренные результаты и условия обработки микродробеструйного поверхностного упрочнения показаны в таблице 2 и фиг.4.
Figure 00000002
Кроме того, таблица 3 и фиг.5 показывают величины изменения остаточного напряжения в осевом направлении до и после обработки микродробеструйного поверхностного упрочнения для каждого из исследуемых материалов, используемых в примерах от 2-1 до 2-4.
Figure 00000003
Изменения остаточного напряжения при сжатии в осевом направлении больше всего на поверхности и оно стремится к уменьшению в более глубоких частях, но остаточное напряжение при сжатии в осевом направлении составляет от 400 до 600 МПа от поверхности до части с глубиной 50 мкм и таким образом создается эффект микродробеструйного поверхностного упрочнения. Кроме того, когда проверяются измеренные результаты остаточного напряжения на фрезерованной поверхности перед обработкой в сравнительном примере 2, остаточное напряжение разрыва составляет примерно +500 МПа на поверхности. Остаточное напряжение уменьшается в более глубоких частях, остаточное напряжение разрыва изменяется до остаточного напряжения при сжатии на глубине 30 мкм, и остаточное напряжение при сжатии становится равным 200 МПа на глубине 50 мкм. Это означает, что на поверхности создается остаточное напряжение разрыва из-за обработки. Поскольку остаточное напряжение на поверхности стороны с резьбой в примере 1 представляет собой остаточное напряжение разрыва +400 МПа (смотри сравнительный пример 1-1), считается, что распределение остаточного напряжения в направлении по глубине и в примере 1 является приблизительно таким же. В соответствии с данными примеров 1 и 2 обнаружено, что остаточное напряжение на поверхностной части сильно изменяется от направления разрыва к направлению сжатия благодаря обработке микродробеструйного поверхностного упрочнения.
ПРИМЕР 3
Осуществляют исследование материала и проверяют реальный эффект.
Исследуемый материал
Размер: номинальный наружный диаметр 177,8 мм × номинальная толщина сечения 11,51 мм.
Материал: материал Р110 для нефтяных скважинных труб.
Прочность на разрыв: от 758 до 965 МПа (от 110 килофунт/кв.дюйм до 140 килофунт/кв.дюйм).
Минимальная прочность на разрыв: 862 МПа (125 килофунт/кв.дюйм).
Резьбовое соединение: специальное соединение для нефтегазовых промысловых труб.
Форма резьбы трапециевидного типа с металлическим уплотнением и заплечиком.
Условия исследования
1. Система исследования усталости: ротационное исследование изгиба типа четырехточечного изгиба.
Сущность и схематические размеры машины для исследования показаны на фиг.6.
2. Условия исследования
Заданный угол изгиба: 13°/30,48 м (13°/100 футов; угол, при котором предсказывается длина дуги для 100 футов, равная 13°. Конечное установленное напряжение: ±13,8 МПа).
Скорость вращения: 166 мин-1 (166 об/мин).
Когда внутреннее давление заполняющего газа уменьшается примерно на 0,5 МПа, детектируется генерация трещины.
3. Условия дробеструйного поверхностного упрочнения
Давление распыления: 0,4 МПа.
Расстояние распыления: от 100 до 150 мм.
Время распыления: примерно 1 сек/см2.
Материал частиц дроби: углеродистая сталь, от 0,8 до 1,0% С (плотность по шкале С Роквелла, равная 60 или более).
Диаметр частиц: показан в таблице 4.
4. Способ оценки
Число оборотов при исследовании до тех пор, пока не создается трещина. Это число оборотов при исследовании сравнивают с числом оборотов при исследовании, относящемуся к исследуемому материалу, который не подвергается обработке микродробеструйного поверхностного упрочнения, с тем чтобы оценить его.
Результаты исследований
Диаметры частиц и результаты исследований показаны в таблице 4. "Трещина на части с резьбой", показанная в результатах, означает, что трещина создается на исследуемой части с резьбой, а "трещина на части с изгибной нагрузкой" означает, что трещина создается в положениях 1 и 2 на фиг.6, а именно в конечной части, где наружное кольцо подвеса нагруженной части касается наружной поверхности трубы, так что исследование на части с резьбой, которая должна исследоваться, прекращается без повреждения. "Трещина на поврежденной части основного тела" означает, что трещина создается на части главного тела трубы в положении 3, на фиг.6, которое повреждено (повреждение при столкновении или что-либо подобное во время свинчивания соединения), и, таким образом, исследование на части с резьбой, которая должна исследоваться, прекращается без повреждения. "Трещина на дефектной части поверхности основного тела" означает, что трещина создается из-за небольшого дефекта поверхности (небольшого дефекта, который не представляет собой проблемы при описании нормальных труб) на поверхности основного тела исследуемой трубы, в положении 4 на фиг.6 (между частью соединения и нагрузочной частью), и, таким образом, исследование на части с резьбой, которая должна исследоваться, прекращается без повреждения.
Figure 00000004
Как ясно из результатов исследований в таблице 4, когда поверхность резьбового соединения подвергается обработке микродробеструйного поверхностного упрочнения, исследуемое число оборотов до генерирования трещин увеличивается и трещиностойкость по отношению к образованию усталостных трещин улучшается (примеры от 3-1 до 3-8). При этом исследуемый материал с использованием частиц диаметром 50 мкм (примеры 3-1, 5, 6, 7) имеет число оборотов при исследовании, которое в два раза больше, чем для необработанных исследуемых материалов, и таким образом получается заметный эффект. Кроме того, когда исследуемый материал, у которого только часть с неполной резьбой подвергается микродробеструйному поверхностному упрочнению (пример 3-7), число оборотов при исследовании дополнительно улучшается.
Исследование на исследуемых материалах, иных, чем пример 3-1, которые подвергаются обработке микродробеструйному поверхностному упрочнению, прекращается из-за трещин, генерируемых на частях, иных, чем резьбовые соединения. Можно сказать, что их стойкость к образованию усталостных трещин на частях соединения улучшается, по меньшей мере, до численных значений, показанных в результатах исследований в таблице 4 или больше.
Настоящее изобретение объясняется в связи с примерами, которые, видимо, являются наиболее практичными и предпочтительными в настоящее время, но настоящее изобретение не ограничивается примерами, описанными в настоящей заявке, настоящее изобретение может быть изменено соответствующим образом без отклонения от сущности и идеи, читаемой из формулы изобретения и описания в целом. Нужно понять, что соединение для нефтяной скважинной трубы, которое включает в себя такие изменения, и способ его изготовления, как подразумевается, охватываются техническими рамками настоящего изобретения.

Claims (9)

1. Способ изготовления поверхностно обработанного резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы, включающий в себя обработку поверхности резьбового соединения посредством инжекции и распыления частиц, имеющих твердость по шкале С Роквелла, равную, по меньшей мере, 50, и диаметр частиц от 30 до 300 мкм, на поверхности обрабатываемого резьбового соединения при давлении воздуха от 0,3 до 0,5 МПа.
2. Способ по п.1, в котором форма резьбы резьбового соединения представляет собой любую форму из трапециевидной резьбы и круглой резьбы согласно стандартам Американского нефтяного института.
3. Способ по п.1 или 2, в котором диаметр частиц равен от 50 до 100 мкм.
4. Способ по п.1 или 2, в котором обработка инжекцией и распылением осуществляется только на неполной части резьбы.
5. Способ по п.1 или 2, в котором обработка инжекцией и распылением площади поверхности, равной 1 см2, осуществляется в течение 3 с или меньше.
6. Способ по п.3, в котором обработка инжекцией и распылением осуществляется только на неполной части резьбы.
7. Способ по п.3, в котором обработка инжекцией и распылением площади поверхности, равной 1 см2, осуществляется в течение 3 с или меньше.
8. Способ по п.4, в котором обработка инжекцией и распылением площади поверхности, равной 1 см2, осуществляется в течение 3 с или меньше.
9. Способ по п.6, в котором обработка инжекцией и распылением площади поверхности, равной 1 см2, осуществляется в течение 3 с или меньше.
RU2006132061/06A 2004-02-06 2005-02-01 Способ изготовления резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы RU2361143C2 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004031327A JP2005221038A (ja) 2004-02-06 2004-02-06 油井管用ネジ継手、及びその製造方法
JP2004-031327 2004-02-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006132061A RU2006132061A (ru) 2008-03-20
RU2361143C2 true RU2361143C2 (ru) 2009-07-10

Family

ID=34836046

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006132061/06A RU2361143C2 (ru) 2004-02-06 2005-02-01 Способ изготовления резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы

Country Status (13)

Country Link
US (1) US7677069B2 (ru)
EP (1) EP1726861B1 (ru)
JP (1) JP2005221038A (ru)
CN (1) CN1914449B (ru)
AT (1) ATE467790T1 (ru)
BR (1) BRPI0507496B1 (ru)
CA (1) CA2555442C (ru)
DE (1) DE602005021205D1 (ru)
ES (1) ES2343638T3 (ru)
NO (1) NO336187B1 (ru)
PL (1) PL1726861T3 (ru)
RU (1) RU2361143C2 (ru)
WO (1) WO2005075873A1 (ru)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101379307A (zh) 2006-02-10 2009-03-04 三菱重工业株式会社 螺栓及螺栓的制造方法
JP2007211932A (ja) * 2006-02-10 2007-08-23 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ねじ締結部材、および、ねじ締結部材の製造方法
EP2006589B1 (en) 2007-06-22 2011-08-31 Tenaris Connections Aktiengesellschaft Threaded joint with energizable seal
DE602007011046D1 (de) 2007-06-27 2011-01-20 Tenaris Connections Ag Gewindeverbindung mit unter Druck setzbarer Dichtung
EP2017507B1 (en) 2007-07-16 2016-06-01 Tenaris Connections Limited Threaded joint with resilient seal ring
EP2028402B1 (en) * 2007-08-24 2010-09-01 Tenaris Connections Aktiengesellschaft Method for improving fatigue resistance of a threaded joint
EP2028403B1 (en) 2007-08-24 2011-04-13 Tenaris Connections Aktiengesellschaft Threaded joint with high radial loads and differentially treated surfaces
DE602008001552D1 (de) 2008-02-29 2010-07-29 Tenaris Connections Ag Gewindeverbindungsstück mit verbesserten elastischen Dichtungsringen
AR070746A1 (es) * 2008-03-31 2010-05-05 Sumitomo Metal Ind Metodo para producir una union roscada
EP2243920A1 (en) 2009-04-22 2010-10-27 Tenaris Connections Aktiengesellschaft Threaded joint for tubes, pipes and the like
EP2325435B2 (en) 2009-11-24 2020-09-30 Tenaris Connections B.V. Threaded joint sealed to [ultra high] internal and external pressures
EP2372211B1 (en) 2010-03-26 2015-06-03 Tenaris Connections Ltd. Thin-walled pipe joint and method to couple a first pipe to a second pipe
US9163296B2 (en) 2011-01-25 2015-10-20 Tenaris Coiled Tubes, Llc Coiled tube with varying mechanical properties for superior performance and methods to produce the same by a continuous heat treatment
CN102390042A (zh) * 2011-10-28 2012-03-28 江苏曙光石油钻采设备有限公司 海洋石油钻采导管接头螺纹无死角喷丸装置
AU2013372439B2 (en) 2013-01-11 2018-03-01 Tenaris Connections B.V. Galling resistant drill pipe tool joint and corresponding drill pipe
US9803256B2 (en) 2013-03-14 2017-10-31 Tenaris Coiled Tubes, Llc High performance material for coiled tubing applications and the method of producing the same
CN103195295B (zh) * 2013-03-28 2015-01-07 西南石油大学 一种油井管螺纹接头密封性能测试方法
EP2789700A1 (en) 2013-04-08 2014-10-15 DALMINE S.p.A. Heavy wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes
EP2789701A1 (en) 2013-04-08 2014-10-15 DALMINE S.p.A. High strength medium wall quenched and tempered seamless steel pipes and related method for manufacturing said steel pipes
KR102197204B1 (ko) 2013-06-25 2021-01-04 테나리스 커넥션즈 비.브이. 고크롬 내열철강
CN104152652A (zh) * 2014-07-01 2014-11-19 江苏曙光华阳钻具有限公司 无磁钻铤内外壁及两端接头内外螺纹表面强化工艺
US20150068485A1 (en) * 2014-11-18 2015-03-12 Caterpillar Inc. Cylinder head having wear resistant laser peened portions
US11124852B2 (en) 2016-08-12 2021-09-21 Tenaris Coiled Tubes, Llc Method and system for manufacturing coiled tubing
US10434554B2 (en) 2017-01-17 2019-10-08 Forum Us, Inc. Method of manufacturing a coiled tubing string
AR113535A1 (es) 2017-12-05 2020-05-13 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Unión roscada para tubos de acero
US10774959B1 (en) * 2019-11-18 2020-09-15 LFS Technologies, Inc. Flush joint high torque thread

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2641488A (en) * 1947-11-12 1953-06-09 United States Steel Corp Method and means for increasing bending fatigue strength of rotary steel drill pipes
US4167864A (en) * 1978-06-12 1979-09-18 Outboard Marine Corporation Means of improving gear life
US4386458A (en) * 1981-03-31 1983-06-07 Evans Robert F Fatigue resistance for coupling and connection joint mechanisms
US4549754A (en) * 1983-06-20 1985-10-29 Reed Tubular Products Company Tool joint
US5498035A (en) * 1990-01-19 1996-03-12 Blose; Thomas L. Pipe coupling
JP3028624B2 (ja) 1991-02-26 2000-04-04 トヨタ自動車株式会社 浸炭処理部品の強化方法
JPH05186822A (ja) * 1992-01-13 1993-07-27 Mazda Motor Corp 環状ギヤの製造方法
JPH0699354A (ja) 1992-09-22 1994-04-12 Kawasaki Steel Corp 鋼管継手の表面処理方法
JPH08145248A (ja) 1994-11-22 1996-06-07 Kawasaki Steel Corp 油井鋼管用ネジ継手
DE19680789C1 (de) * 1996-03-18 2000-04-27 Honda Motor Co Ltd Verfahren und Vorrichtung zum Steigern der Festigkeit eines Metallbauteils
US5700120A (en) * 1996-08-01 1997-12-23 General Electric Co. Threaded fastener and method of improving the fatigue life thereof
AU2001256677A1 (en) 2000-05-10 2001-11-20 Sumitomo Metal Industries Ltd. Method of tightening pipe joint
US6755447B2 (en) * 2001-08-24 2004-06-29 The Technologies Alliance, Inc. Production riser connector

Also Published As

Publication number Publication date
NO20063788L (no) 2006-09-05
CA2555442A1 (en) 2005-08-18
BRPI0507496A (pt) 2007-07-10
ATE467790T1 (de) 2010-05-15
US20070132238A1 (en) 2007-06-14
US7677069B2 (en) 2010-03-16
PL1726861T3 (pl) 2010-10-29
EP1726861B1 (en) 2010-05-12
WO2005075873A1 (ja) 2005-08-18
CN1914449A (zh) 2007-02-14
NO336187B1 (no) 2015-06-08
DE602005021205D1 (de) 2010-06-24
CA2555442C (en) 2010-08-17
JP2005221038A (ja) 2005-08-18
ES2343638T3 (es) 2010-08-05
CN1914449B (zh) 2010-05-12
RU2006132061A (ru) 2008-03-20
EP1726861A4 (en) 2007-05-30
BRPI0507496B1 (pt) 2018-02-06
EP1726861A1 (en) 2006-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2361143C2 (ru) Способ изготовления резьбового соединения для нефтяной скважинной трубы
RU2451229C2 (ru) Резьбовое соединение с высокими радиальными нагрузками и дифференцированно обработанными поверхностями
EP2028402B1 (en) Method for improving fatigue resistance of a threaded joint
Wu et al. Buckling response of subsea pipeline with irregular corrosion defect under external pressure
Nykyforchyn et al. Hydrogen assisted macrodelamination in gas lateral pipe
Ghazijahani et al. Experiments on locally dented conical shells under axial compression
MXPA06008840A (en) Screw joint for oil well pipe, and method of producing the same
Wu et al. Numerical analysis of the crack driving force of mismatched girth welded pipes subject to large plastic deformations
Knight et al. Fatigue life improvement of threaded connections by cold rolling
US20150337405A1 (en) Ultrasonic impact treatment for useful life improvement of downhole tools
Cai Experimental study on fatigue strength of super-high strength sucker rod
Marines-Garcia et al. Fatigue Strength of Heavy Wall Line Pipe Girth Weld for J-Lay Installation
Peters et al. Case Study on the Affect of Hydrogen on Ground Storage Tanks Designed to ASME Section VIII
Kalyanam et al. Evaluation of the Fracture Behavior of Cold-Worked Elbows With Prescribed Cracks
Chen Inspection Techniques for Tubulars Used in Oilfield
DA Fatigue Damage to Circumferential Weldments and Mitigation Techniques
Fonseca et al. Residual stress state behaviour under fatigue loading in pipeline welded joints
Yamamoto et al. On thumb-nail pattern of fatigue crack front observed in standard compact tension specimen
Zhang et al. Visualization and Depth Estimation of Inner Crack in High‐Pressure Equipment Based on Organic Mechanochromic Luminescent Materials
de Souza et al. CTOD estimation procedure for clad pipe girth welds subjected to bending load
Ren et al. Stress–Corrosion Cracking of Stainless Steel in Seawater Environments: Effect of Surface Machining.
Baxter Cyclic and high strain behavior of titanium alloys used for Riser components
Liu et al. Tensile strain capacity of pipelines for strain-based design
Steklov et al. Special features of evaluating hydrogen cracking of welded joints
Szklarz et al. Corrosion fatigue testing of armor wire materials in subsea environments

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20110520

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20140623

PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20210202