RU2534255C2 - Трубное соединение с клиновидной резьбой с поверхностным покрытием - Google Patents
Трубное соединение с клиновидной резьбой с поверхностным покрытием Download PDFInfo
- Publication number
- RU2534255C2 RU2534255C2 RU2012118959/06A RU2012118959A RU2534255C2 RU 2534255 C2 RU2534255 C2 RU 2534255C2 RU 2012118959/06 A RU2012118959/06 A RU 2012118959/06A RU 2012118959 A RU2012118959 A RU 2012118959A RU 2534255 C2 RU2534255 C2 RU 2534255C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- internal
- thread
- external
- threads
- Prior art date
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 107
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 102
- 239000004446 fluoropolymer coating Substances 0.000 claims abstract description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 18
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 17
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 10
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 claims description 32
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 16
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 15
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 9
- -1 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 6
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 5
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 claims description 5
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 4
- BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N Borate Chemical compound [O-]B([O-])[O-] BTBUEUYNUDRHOZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 3
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 claims description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 claims description 3
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 2
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 abstract 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 8
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 7
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 7
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 7
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 6
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 5
- ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 2-Butanone Chemical compound CCC(C)=O ZWEHNKRNPOVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000002952 polymeric resin Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 3
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 3
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 3
- JZUFKLXOESDKRF-UHFFFAOYSA-N Chlorothiazide Chemical compound C1=C(Cl)C(S(=O)(=O)N)=CC2=C1NCNS2(=O)=O JZUFKLXOESDKRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004812 Fluorinated ethylene propylene Substances 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N Tetrahydrofuran Chemical compound C1CCOC1 WYURNTSHIVDZCO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol monomethyl ether acetate Natural products COCCOC(C)=O XLLIQLLCWZCATF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 229920009441 perflouroethylene propylene Polymers 0.000 description 2
- 239000010702 perfluoropolyether Substances 0.000 description 2
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 description 2
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 description 2
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- PTTPXKJBFFKCEK-UHFFFAOYSA-N 2-Methyl-4-heptanone Chemical compound CC(C)CC(=O)CC(C)C PTTPXKJBFFKCEK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 2-ethoxyethanol Chemical compound CCOCCO ZNQVEEAIQZEUHB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CPIVYSAVIPTCCX-UHFFFAOYSA-N 4-methylpentan-2-yl acetate Chemical compound CC(C)CC(C)OC(C)=O CPIVYSAVIPTCCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N Butyl acetate Natural products CCCCOC(C)=O DKPFZGUDAPQIHT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001774 Perfluoroether Polymers 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000692569 Stylephorus chordatus Species 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 229940106691 bisphenol a Drugs 0.000 description 1
- 230000001680 brushing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N ethene;prop-1-ene Chemical group C=C.CC=C HQQADJVZYDDRJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N haloperidol Chemical compound C1CC(O)(C=2C=CC(Cl)=CC=2)CCN1CCCC(=O)C1=CC=C(F)C=C1 LNEPOXFFQSENCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GJRQTCIYDGXPES-UHFFFAOYSA-N iso-butyl acetate Natural products CC(C)COC(C)=O GJRQTCIYDGXPES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FGKJLKRYENPLQH-UHFFFAOYSA-M isocaproate Chemical compound CC(C)CCC([O-])=O FGKJLKRYENPLQH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- OQAGVSWESNCJJT-UHFFFAOYSA-N isovaleric acid methyl ester Natural products COC(=O)CC(C)C OQAGVSWESNCJJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- RXTNIJMLAQNTEG-UHFFFAOYSA-N methylamyl acetate Natural products CCCCC(C)OC(C)=O RXTNIJMLAQNTEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 description 1
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002345 surface coating layer Substances 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N tetrahydrofuran Natural products C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-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
- F16L15/06—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints characterised by the shape of the screw-thread
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C28/00—Coating for obtaining at least two superposed coatings either by methods not provided for in a single one of groups C23C2/00 - C23C26/00 or by combinations of methods provided for in subclasses C23C and C25C or C25D
-
- 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
-
- 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
-
- 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
- F16L58/00—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation
- F16L58/18—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation specially adapted for pipe fittings
- F16L58/182—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation specially adapted for pipe fittings for screw-threaded joints
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D1/00—Processes for applying liquids or other fluent materials
- B05D1/32—Processes for applying liquids or other fluent materials using means for protecting parts of a surface not to be coated, e.g. using stencils, resists
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures
- B05D5/08—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface
- B05D5/083—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures to obtain an anti-friction or anti-adhesive surface involving the use of fluoropolymers
-
- 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
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49885—Assembling or joining with coating before or during assembling
-
- 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
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49885—Assembling or joining with coating before or during assembling
- Y10T29/49886—Assembling or joining with coating before or during assembling to roughen surface
-
- 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
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
- Y10T29/49888—Subsequently coating
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
- Lubricants (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
- Sealing Material Composition (AREA)
- Ropes Or Cables (AREA)
Abstract
Группа изобретений относится к резьбовым соединениям. Резьбовое соединение для труб содержит ниппель и муфту, причем ниппель имеет наружную резьбу, соответствующую внутренней резьбе муфты, внутренняя и наружная резьбы имеют форму профиля типа «ласточкин хвост» с закладными и опорными сторонами, а также плоскими впадинами и вершинами, в котором ширина нитей внутренней резьбы увеличивается в одном направлении на муфте, а ширина нитей наружной резьбы увеличивается в противоположном направлении на ниппеле. Вершины и стороны резьбы образуют уплотнения, препятствующие потоку текучей среды вытекать между ними. Резьбовое соединение также содержит фторполимерное покрытие, нанесенное на отдельные участки внутренней и наружной резьбы, и смоляное покрытие, нанесенное на участки внутренней и наружной резьбы, не содержащие фторполимерное покрытие. Фторполимерное покрытие и смоляное покрытие совместно создают слой практически одинаковой толщины на всей поверхности внутренней и наружной резьбы. Описан способ улучшения качества резьбовых поверхностей соединения. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится, главным образом, к резьбовым соединениям, имеющим клиновидную резьбу. Более конкретно, изобретение относятся к клиновидной резьбе, на которую нанесено улучшенное поверхностное покрытие, и к способам нанесения такого поверхностного покрытия.
Уровень техники
Соединения обсадных труб, хвостовики и другие трубные изделия нефтепромыслового сортамента часто применяются при бурении, заканчивании и эксплуатации скважины. Например, обсадные соединения могут устанавливаться в ствол скважины для стабилизации и защиты пластов от высоких давлений со стороны ствола (например, от давлений, превышающих пластовое давление), которое, в противном случае, может, повредить пласты. Обсадные соединения - это секции труб (например, из стали или титана), которые могут быть соединены конец к концу с помощью резьбовых, сварных или любых других видов соединений, известных из уровня техники. В связи с этим соединения обычно выполняют таким образом, чтобы образовывалось хотя бы одно уплотнение между внутренней частью стыкуемых обсадных труб и кольцевым пространством, образуемым между внешними стенками обсадных труб и внутренними стенками ствола скважины (то есть пласта). Уплотнение может быть эластомерным (например, кольцевое уплотнение), резьбовым уплотнением, уплотнением «металл-металл» или любым другим уплотнением, известным специалисту в данной области техники.
Необходимо понимать, что в данном документе использованы определенные термины, которые являются понятными и очевидными, в частности, применительно к ситуации, когда трубные резьбовые соединения соединяют в вертикальном положении вдоль их центральной оси, например, при создании колонны труб для спуска в скважину. Обычно в трубных резьбовых соединениях типа «ниппель-муфта» охватываемый элемент с наружной резьбой обозначен как «ниппель», а охватывающий элемент с внутренней резьбой обозначен как «муфта». В данном документе термин «сборка» относится к помещению ниппеля в муфту и свинчиванию одного этих элементов друг с другом с помощью вращающего момента. Также термин «подобранная сборка» относится к свинчиванию муфты и ниппеля с использованием необходимого крутящего момента или на основе взаимного расположения (осевого или углового) ниппеля и муфты. Также под термином «торец муфты» понимается конец охватывающего элемента, направленный наружу от резьбы, а под термином «торец ниппеля» - конец охватываемого элемента, направленный наружу от резьбы соединения. Таким образом, после сборки соединения торец ниппеля состыкован с муфтой или вставлен внутрь и проходит за торец муфты.
Говоря о форме резьбы, термин «опорная сторона» определяет поверхность боковой стенки профиля резьбы, направленную от внешнего конца соответствующего ниппеля или муфты, на котором нарезана резьба, и выдерживает нагрузку (например, усилие натяга), вызванную весом нижнего трубного элемента, установленного в скважине. Аналогичным образом термин «закладная сторона» обозначает поверхность боковой стенки резьбы, направленную к внешнему концу соответствующего ниппеля или муфты, и выдерживает нагрузку, прижимающую элементы соединения друг к другу, например вес верхнего трубного элемента во время начальной сборки соединения, или силы, прилагаемой для вставки нижнего трубного элемента в дно ствола скважины (то есть сжимающее усилие).
Один тип обычно используемого резьбового соединения в трубах нефтяного сортамента известен как «клиновидная резьба». На фиг.1А и 1В изображено известное из уровня техники трубное соединение 100 с клиновидной резьбой. В данном документе «клиновидной резьбой» называется резьба, независимо от конкретной ее формы, ширина витков которой (то есть осевое расстояние между опорными сторонами 225 и 226 и закладными сторонами 232 и 231) увеличивается в противоположных направлениях на ниппеле 101 и муфте 102. Скорость, с которой ширина витка изменяется вдоль соединения, обозначается переменной, известной как «степень клиновидности» («wedge ratio»). В данном документе «степень клиновидности», хотя технически это и не степень, относится к разности шагов витков на закладной и опорной сторонах, из-за чего ширина витка резьбы изменяется вдоль соединения. Более того, в данном документе «шаг» резьбы относится к расстоянию между соседними нитями резьбы. Например, «шаг закладной стороны» - это расстояние между закладными сторонами последовательных витков резьбы вдоль осевой длины соединения. Подробное обсуждение степеней клиновидности приведено в патенте США №6206436, выданном Маллису, переуступленном компании «Hydril Company» и включенном в данный документ посредством ссылки. Более того, клиновидные резьбы раскрываются в патенте США №RE 30647, выданном Блоузу, патенте США № RE 34467, выданном Ривесу, патенте США №4703954, выданном Ортлоффу, и патенте США №5454605, выданном Мотту, переуступленных компании «Hydril Company» и включенных в данный документ посредством ссылок.
На Фиг.1А и 1В вершина 222 резьбы ниппеля в клиновидном резьбовом соединении сужается в направлении дальнего конца 108 ниппеля 101, а вершина 291 резьбы муфты является широкой. В направлении вдоль оси 105 (справа налево) вершина 222 резьбы ниппеля расширяется, а вершина 291 резьбы муфты сужается по мере приближения к дальнему концу 110 муфты 102. Как показано на Фиг.1А, резьбовые поверхности являются коническими, то есть виток 106 резьбы ниппеля увеличивается в диаметре от начала к концу, а виток 107 резьбы муфты соответственно уменьшается согласованным образом. Наличие конусности резьбы может облегчить посадку ниппеля 101 в муфту 102 и обеспечивает распределение напряжений в соединении.
В общем случае резьбовые уплотнения сложно получить для резьбы неклиновидной формы (например, свободных резьб). Однако формы профиля резьбы, которые не могут образовать клиновидное уплотнение в свободной конфигурации, могут образовывать резьбовые уплотнения при использовании в клиновидной конфигурации. Специалистам данной области понятно, что так как клиновидная резьба не требует определенного типа геометрии витков, могут использоваться различные формы резьб. Один из примеров подходящей формы резьбы - соединение в форме половины ласточкиного хвоста, раскрываемое в патенте США №5360239, выданном Клементичу, включенном в данный документ посредством ссылки. Другая форма резьбы включает в себя многогранную закладную или опорную сторону, как раскрыто в патенте США №6772706, выданном Черчу, включенном в данный документ посредством ссылки. Все указанные выше формы резьбы считаются «зацепленными» в том смысле, что хотя бы часть соответствующих опорных сторон и/или соответствующих закладных сторон перекрываются в осевом направлении.
На Фиг.1А и 1B в клиновидной резьбе уплотнение резьбы может быть выполнено за счет контактного давления, создаваемого взаимодействием, возникающим при сборке хотя бы на участке соединения 100 между опорной стороной 226 ниппеля и опорной стороной 225 муфты, а также между стыковочной стороной 232 ниппеля и стыковочной стороной 231 муфты. Непосредственная близость или взаимодействие между впадинами 292 и 221 и вершинами 222 и 291 создают резьбовое уплотнение при приближении к пересечению с такой боковой стороной. В общем случае более высокие значения давления могут выдерживаться при увеличении зацепления между впадинами и вершинами («зацепление впадина/вершина») на ниппеле 101 и муфте 102 или при увеличении упомянутого зацепления сторон.
Хотя существуют различные клиновидные резьбовые соединения с неподвижными упорами (например, описанные в упомянутом патенте Клементича), у клиновидных резьб обычно нет неподвижных упоров, таким образом, их сборка становится «неограниченной», в результате относительное положение ниппеля и муфты может изменяться во время сборки для применения необходимого диапазона крутящих моментов по сравнению с соединениями, имеющими неподвижный упор. Для клиновидных резьб, которые должны иметь зацепление боковых сторон и зацепление впадин/вершин при осуществлении подобранной сборки, соединение должно быть таким, чтобы зацепление боковых сторон и зацепление впадин/вершин увеличивались бы при сборке (то есть увеличение крутящего момента приводит к увеличению зацепления боковых сторон и зацепления впадин/вершин). Для конусной клиновидной резьбы, имеющей зазор между впадиной и вершиной, этот зазор будет уменьшаться при сборке соединения.
Независимо от конструкции клиновидной резьбы, во время сборки соответствующие боковые стороны приближаются друг к другу (то есть уменьшается зазор или увеличивается зацепление). Неограниченная сборка позволяет увеличить зацепление боковых сторон и зацепление впадин/вершин за счет увеличения крутящего момента, прилагаемого к соединению. Таким образом, клиновидная резьба может обеспечить способность выдерживать большее давление газа и/или жидкости разработкой соединения, имеющего увеличенное зацепление боковых сторон и/или зацепление впадин/вершин, либо за счет увеличения крутящего момента, необходимого для сборки соединения. Однако увеличенное зацепление и крутящий момент сборки может увеличить напряжение на соединении во время сборки, которое может привести к преждевременному разрушению соединения.
Более того, как показано, соединение 100 включает в себя уплотнение 112 «металл-металл», создаваемое при контакте между соответствующими уплотняющими поверхностями 103 и 104, расположенными на ниппеле 101 и муфте 102 соответственно. Уплотнение 112 «металл-металл» обеспечивает дополнительную степень целостности (то есть когда уплотнение клиновидной резьбы является недостаточным) резьбового соединения 100, и особенно полезно там, где соединение 100 предназначено для удержания газов, находящихся под высоким давлением. При этом уплотнение 112 «металл-металл» показано расположенным вблизи дальнего конца 108 ниппеля 102, специалистам в данной области понятно, что уплотнение 112 «металл-металл» может быть расположено в любом месте соединения 100, включая, без ограничения, область рядом с дальним концом 110 муфты 102.
В определенных случаях, на поверхность резьбы соединения может быть нанесен один или более слой «сухого» покрытия, предназначенного для различных целей, например для улучшения характеристик уплотнения резьбового соединения, сопротивления истиранию резьбы и обеспечения коррозийной устойчивости. Поверхностное покрытие может быть названо сухим, потому что оно постоянным образом прикрепляется к резьбе, а не наносится в виде жидкой смазки. Например, публикация США №2009/0033087 на имя заявителя раскрывает резьбовое соединение, имеющее свободную резьбу и поверхностное покрытие, нанесенное в несколько слоев. Однако клиновидная резьба создает новые трудности в отношении поверхностных покрытий из-за сложных характеристик резьбы с большим допуском. Соответственно, существует необходимость в сухом поверхностном покрытии для клиновидных резьбовых поверхностей, которое имеет лучшие значения характеристик покрытий, наносимых на свободную резьбу.
Раскрытие изобретения
В одном аспекте представленные варианты выполнения относятся к резьбовому соединению для труб, содержащему охватываемый элемент и охватывающий элемент (ниппель и муфту), причем ниппель имеет наружную резьбу, соответствующую форме внутренней резьбы муфты, форма внутренней резьбы и наружной резьбы имеют, в основном, профиль в виде ласточкиного хвоста с опорными и закладными сторонами и плоскими впадинами и вершинами, причем витки внутренней резьбы расширяются в одном направлении на муфте, а витки наружной резьбы расширяются в обратном направлении на ниппеле, таким образом, что впадины, вершины и боковые стороны резьбы двигаются вместе и образуют уплотнения, препятствующие вытеканию сквозь них потока текучей среды. Резьбовое соединение дополнительно содержит фторполимерное покрытие, нанесенное на отдельные участки внутренней и наружной резьбы, и смоляное покрытие, используемое на участках внутренней и наружной резьбы, на которых отсутствует фторполимерное покрытие, причем фторполимерное покрытие и смоляное покрытие должны образовывать слой равномерной толщины на всей поверхности внутренней и наружной резьбы.
В других аспектах представленные варианты выполнения относятся к способу улучшения качества резьбовых поверхностей трубных соединений, который включает в себя обеспечение ниппеля, имеющего наружную клиновидную резьбу, и муфты, имеющей внутреннюю клиновидную резьбу, совместимую с наружной клиновидной резьбой на ниппеле, обработку всей поверхности внутренней и наружной клиновидной резьбы нанесением на отдельные участки внутренней и наружной резьбы фторполимерного покрытия, а также последующим нанесением смоляного покрытия на всю резьбовую поверхность внутренней и наружной резьбы, причем смоляное покрытие имеет свойство сцепляться с теми участками, на которых отсутствует фторполимерное покрытие.
Другие аспекты и преимущества изобретения поясняются следующим описанием и прилагаемой формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
На Фиг.1А и 1В показаны поперечные сечения известного из уровня техники трубного соединения, имеющего клиновидную резьбу.
На Фиг.2 показано поперечное сечение клиновидной резьбы, имеющей слой поверхностного покрытия в соответствии с настоящим изобретением.
Осуществление изобретения
В одном аспекте настоящее изобретение относится к поверхностному покрытию, нанесенному на клиновидную резьбу, и соответствующим способам нанесения на клиновидную резьбу поверхностного покрытия. На Фиг.2 представлен поперечный разрез клиновидной резьбы, имеющей поверхностное покрытие 300 в соответствии с настоящим изобретением. Поверхностное покрытие 300 включает в себя первое покрытие 310 и второе покрытие 312, которые вместе образуют единый равномерный слой 300, покрывающий всю поверхность профиля резьбы. На Фиг.2 показано поверхностное покрытие 300, нанесенное на резьбу ниппеля, но необходимо понимать, что поверхностное покрытие 300 может быть нанесено на резьбу и ниппеля, и муфты, либо только на резьбу ниппеля, либо только на резьбу муфты. В некоторых вариантах поверхностное покрытие 300 может быть нанесено на муфту, а другое устойчивое к коррозии покрытие и/или смазка - на ниппель.
Согласно настоящему изобретению, для полного заполнения всей поверхности покрытием 300 в виде единого равномерного слоя может потребоваться нанесение покрытия в несколько этапов. Способ нанесения в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнен следующими образом. Изначально для подготовки поверхности резьбы к последующему нанесению слоев покрытия по всей поверхности резьбы может быть произведена предварительная обработка поверхности (химическая или механическая, не показано на Фиг.2). Химическая обработка может быть подготовительной для резьбовых поверхностей и может не иметь существенной толщины. Химическое покрытие может включать в себя, без ограничения, фосфатное покрытие, оксалатное покрытие и боратное покрытие. Химическое покрытие создает основу на поверхностях резьбы для обеспечения максимального закрепления последующих слоев покрытия на резьбовых поверхностях и для предотвращения истирания и коррозии резьбовых поверхностей. Например, может потребоваться, чтобы после нанесения химического покрытия характер и шероховатость поверхности имели определенные значения, чтобы обеспечить необходимое сцепление с резьбовыми поверхностями последующих слоев покрытия. Механическая обработка может включать в себя пескоструйную обработку или другие виды абразивной обработки. В определенных вариантах выполнения средняя шероховатость поверхности (Ra) может находиться в пределах от 2,0 до 6,0 микрометров. В других вариантах выполнения средняя шероховатость поверхности может находиться в пределах от 2,0 до 4,0 микрометров.
После обработки поверхности на резьбовые поверхности может быть нанесено первое покрытие 310. Первое покрытие 310 может быть нанесено по всей длине изделия с помощью растворителя, который снижает вязкость смеси до величины, пригодной для нанесения (разбавляет смесь таким образом, чтобы ее было легче наносить на резьбовые поверхности). Стандартные органические растворители, которые могут быть использованы в наносимой смеси, включают в себя, без ограничения перечисленным, 2-метокси-1-метил-этилацетат, ксилен, ацетон, тетрагидрофуран, метилэтилкетон, этилацетат, пропилацетат, бутилацетат, изобутилацетат, метилизобутилкетон, метиламилацетат, диизобутилкетон, ацетат монометилового эфира этиленгликоля, моноэтиловый эфир этиленгликоля, а также смеси указанных выше веществ. После нанесения первого покрытия 310 на резьбовые поверхности растворитель обычно испаряется из смеси, оставляя первое покрытие 310 в виде слоя на резьбовых поверхностях.
Первое покрытие 310 может быть нанесено на определенные участки резьбовых поверхностей, а именно поверхности 304 вершин резьбы и по существу центральные области 302А поверхностей 302 впадин резьбы. Первое покрытие 310 может быть нанесено только на по существу центральные области поверхностей 302 впадин резьбы в зависимости от метода нанесения первого покрытия 310 и ограничений, связанных со структурой клиновидной резьбы. Первое покрытие 310 может, в основном, наносится в радиальном направлении на нити резьбы (например, в направлении, по существу перпендикулярном центральной оси 305). Может быть применено радиальное направление, поскольку оно способствует более однородному распределению на поверхности впадин, что требует меньшего количества проходов для нанесения последовательных покрытий.
В результате применения такого конкретного способа нанесения структура профиля резьбы может наложить ограничения, касающиеся участков резьбы, на которые может быть нанесено первое покрытие 310. Как было описано ранее, клиновидная резьба может быть охарактеризована, в определенных вариантах выполнения, как зацепленная резьба или резьба "ласточкин хвост". Как показано на Фиг.2, резьба типа "ласточкин хвост" может иметь меньшую осевую ширину рядом с впадиной 302 и большую осевую ширину рядом с вершиной 304. Таким образом, часть или участок впадины 302 перекрывается или накрывается соседними вершинами 304. По существу центральные области впадин 302 обозначены позициями 302А на Фиг.2, а перекрывающие участки обозначены позицией 302В. Следовательно, первое покрытие 310 может быть нанесено только на по существу центральные области 302А впадин 302 и на всю поверхность резьбовых вершин 304. Первое покрытие 310 может характеризоваться низким трением и низким поверхностным напряжением (то есть следующие слои могут плохо закрепляться на первом покрытии). Низкие значения коэффициента трения по изобретению могут быть менее примерно 0,08. В других вариантах выполнения коэффициент трения может составлять менее 0,04. Низкое поверхностное напряжение первого слоя 310 может быть полезным для нанесения второго слоя покрытия, описанного далее.
Второе покрытие 312 может быть нанесено после первого покрытия 310 на всю поверхность резьбы методом заливки, распыления или нанесения щеткой. Однако благодаря низкому поверхностному напряжению первого покрытия второе покрытие 312 может отталкиваться первым покрытием 310 и перемещаться на непокрытые участки резьбы. Второе покрытие 312 может быть практически полностью оттолкнуто от первого покрытия 310 из-за разницы поверхностной энергии между покрытиями; поверхностная энергия второго покрытия может быть выше, чем поверхностная энергия первого покрытия. В определенных вариантах выполнения второе покрытие может иметь поверхностную энергию, по крайней мере вдвое превышающую энергию первого покрытия. Низкие значения поверхностной энергии в соответствии с изобретением могут быть меньше 50 дин/см. В других реализациях низкие значения поверхностной энергии могут составлять менее 20 дин/см.
После нанесения первого покрытия 310, непокрытые участки резьбы могут, в основном, включать в себя боковые стороны 306 (как закладные, так и опорные стороны) и крайние участки 302В (по оси) впадины 302, которые проходят от центральной области 302А в направлении переходного участка 303, который соединяет впадину 302 с боковыми сторонами 306. После нанесения второго покрытия 312 на резьбовых поверхностях соединения образуется единый слой однородного поверхностного покрытия 300 (то есть покрытие с постоянной толщиной). Поверхностный слой 300, если необходимо, может быть высушен тепловой обработкой. В определенных вариантах выполнения после нанесения покрытия может быть проведена тепловая обработка при температуре примерно 150°С или выше в зависимости от покрытия.
В одном примере первое покрытие 310 может представлять собой фторполимерное покрытие. Фторполимерное покрытие может представлять собой твердый фторполимер (например, порошок), который распределен в термореактивном материале, например эпоксидной смоле. Эпоксидная смола может состоять из эпоксида (например, обычно используемых глицидиловых эпоксидных смол, включая, без ограничения перечисленным, диглицидиловые эфиры бисфенола-А и новолачные эпоксидные смолы, а также любые другие известные эпоксидные смолы) и отвердителя, известного из уровня техники. Фторполимерное покрытие может содержать реактивную эпоксидную смолу, которая может реагировать с отвердителем с образованием термореактивной матрицы с распределенным в ней фторполимером. Термореактивный материал может доставляться (т.е. наноситься) в виде непрореагировавшей, но реактивной смолы, которая может затвердеть после нанесения на нужные участки резьбы.
Твердый фторполимер может быть распределен в эпоксидной смоле в определенном соотношении для получения необходимых характеристик первого покрытия (например, уплотняющая способность, устойчивость к истиранию, коррозийная стойкость, долговечность и т.д.). В определенных вариантах выполнения количество твердого фторполимера может составлять 20-40 весовых процентов, а эпоксидной смолы - около 40-60 весовых процентов. Более того, в смесь может быть добавлен диоксид титана в концентрации около 5-15 весовых процентов. Согласно изобретению, толщина первого покрытия 310 может изменяться в пределах примерно 10-40 микрометров.
В определенных вариантах выполнения фторполимерный порошок может представлять собой политетрафторэтилен (ПТФЭ). Другие примеры фторполимеров, которые могут использоваться в составе покрытий по изобретению, включают в себя, без ограничения перечисленным, перфторалкокси полимерную смолу (ПФА), фторированный этилен-пропилен (ФЭП), полиэтилентетрафторэтилен (ПЭТФЭ), поливинилфторид (ПВФ), полиэтилен хлортрифторэтилен (ПЭХТФЭ), поливинилиденфторид (ПВДФ), полихлортрифторэтилен (ПХТФЭ) и перфторполиэфир Fomblin (ПФПЭ).
Второе покрытие 312 может представлять собой полимерную смолу, которую наносят для покрытия непокрытых поверхностей резьбы или поверхностей, не имеющих первого покрытия 310. Второе покрытие 312 может иметь упругие свойства после нанесения на резьбовые поверхности. Функция полимерной смолы заключается в заполнении участков, пропущенных при нанесении первого покрытия. Свойство упругости является преимуществом, поскольку материал будет восстанавливать свою форму после каждого цикла сборки/разборки с сохранением уплотняющей способности. Типы смол, которые могут использоваться в качестве второго покрытия, могут включать в себя, без ограничения, эпоксидную смолу, полиэфир и эфир эпоксидной смолы. В представленных вариантах изобретения, толщина второго покрытия 312 может варьироваться в пределах 10-40 микрометров. За счет низкого трения и низкого поверхностного напряжения первого покрытия 310, второе покрытие 312, или смола, могут быть избирательно распределены на участки резьбовой поверхности, не имеющие первого покрытия 310. Другими словами, слабые фрикционные свойства первого покрытия 310 могут способствовать (например, за счет отталкивания) перемещению второго покрытия 312 на участки резьбовых поверхностей, не имеющие первого покрытия 310. Таким образом, первое покрытие 310 и второе покрытие 312 образуют единый равномерный слой покрытия 300 на всей резьбовой поверхности за счет расположения в пределах конкретных отдельных участков, которые подробно описаны далее.
В других вариантах выполнения до нанесения покрытия на резьбовые поверхности может быть нанесен слой медного покрытия. В определенных вариантах выполнения обработка поверхности может гарантировать среднее значение шероховатости поверхности (Ra) в пределах от 2,0 до 6,0 микрометров. В других вариантах выполнения среднее значение шероховатости поверхности может составлять от 2,0 до 4,0 микрометров. Коррозионно-устойчивые сплавы могут иметь более высокое содержание хрома для сопротивления воздействию более агрессивных и экстремальных глубинных условий. Для специалистов в данной области техники выбор коррозийно-устойчивых сплавов не составит труда.
Предпочтительно, изобретение обеспечивает покрытие резьбовой поверхности, имеющей улучшенные показатели изнашиваемости и устойчивости от заклинивания, которые позволяют резьбовым соединениям иметь поверхностное покрытие для выдерживания многократных циклов сборки и демонтажа. Увеличение срока службы резьбового соединения при многократных циклах сборки и демонтажа может снизить расходы, связанные с заменой изношенных или поврежденных резьбовых соединений. Результаты испытаний показали, что клиновидное резьбовое соединение с поверхностной обработкой в соответствии с изобретением было собрано с обеспечением крутящего момента от 9500 футов на фунт до 20000 футов на фунт без изнашивания поверхностей резьбы или уплотнения после всех циклов сборки/демонтажа.
Также поверхностное покрытие по изобретению может обеспечивать увеличение эффективности смазки для резьбового соединения за счет исключения контакта между металлами при сборке. Более того, поверхностное покрытие может улучшить уплотнение резьбового соединения. Более того, поверхностное покрытие может обеспечивать улучшенную коррозионную устойчивость, тем самым увеличивая срок эксплуатации резьбового соединения. Расходы на техническое обслуживание и замену оборудования могут быть снижены, а резьбовое соединение будет оставаться в исправном состоянии в течение более длительного периода времени. Наконец, поверхностное покрытие является экологически безвредным и не содержит каких-либо потенциально загрязняющих элементов.
Так как настоящее изобретение описано по отношению к ограниченному количеству вариантов выполнения, специалисты в данной области техники, зная преимущества данного изобретения, смогут разработать другие варианты реализации, которые соответствуют сущности изобретения. В соответствии с этим область применения изобретения ограничивается только прилагаемой формулой изобретения.
Claims (21)
1. Резьбовое соединение для труб, содержащее
ниппель, имеющий наружную резьбу, и муфту, имеющую внутреннюю резьбу, совместимую с наружной резьбой ниппеля, причем наружная и внутренняя резьба имеют форму профиля типа «ласточкин хвост» с закладными и опорными сторонами, а также плоскими впадинами и вершинами, причем витки внутренней резьбы расширяются в одном направлении на муфте, а витки наружной резьбы расширяются в другом направлении на ниппеле таким образом, что впадины, вершины и боковые стороны резьбы двигаются вместе и образуют уплотнения, препятствующие вытеканию потока текущей среды между ними;
фторполимерное покрытие, нанесенное на отдельные участки внутренней и наружной резьбы; и
смоляное покрытие, нанесенное на участки внутренней и наружной резьбы, не имеющие фторполимерного покрытия;
в котором фторполимерное покрытие и смоляное покрытие совместно образуют слой равномерной толщины по всей поверхности внутренней и наружной резьбы.
ниппель, имеющий наружную резьбу, и муфту, имеющую внутреннюю резьбу, совместимую с наружной резьбой ниппеля, причем наружная и внутренняя резьба имеют форму профиля типа «ласточкин хвост» с закладными и опорными сторонами, а также плоскими впадинами и вершинами, причем витки внутренней резьбы расширяются в одном направлении на муфте, а витки наружной резьбы расширяются в другом направлении на ниппеле таким образом, что впадины, вершины и боковые стороны резьбы двигаются вместе и образуют уплотнения, препятствующие вытеканию потока текущей среды между ними;
фторполимерное покрытие, нанесенное на отдельные участки внутренней и наружной резьбы; и
смоляное покрытие, нанесенное на участки внутренней и наружной резьбы, не имеющие фторполимерного покрытия;
в котором фторполимерное покрытие и смоляное покрытие совместно образуют слой равномерной толщины по всей поверхности внутренней и наружной резьбы.
2. Резьбовое соединение по п.1, в котором фторполимерное покрытие нанесено на вершины резьбы и центральные области впадин внутренней и наружной резьбы.
3. Резьбовое соединение по п.1, в котором фторполимерное покрытие содержит смесь около 20-40 весовых процентов политетрафторэтилена и около 40-60 весовых процентов эпоксидной смолы.
4. Резьбовое соединение по п.1, в котором на всю поверхность внутренней и наружной резьбы перед нанесением фторполимерного покрытия нанесено химическое покрытие.
5. Резьбовое соединение по п.4, в котором химическое покрытие выбрано из группы, состоящей из фосфатного покрытия, оксалатного покрытия и боратного покрытия.
6. Резьбовое соединение по п.1, в котором вся поверхность внутренней и наружной резьбы для нанесения фторполимерного покрытия является механически обработанной.
7. Резьбовое соединение по п.1, в котором фторполимерное покрытие имеет радиальную толщину в диапазоне от 10 до 40 микрометров.
8. Резьбовое соединение по п.1, в котором смоляное покрытие имеет толщину в диапазоне от 10 до 40 микрометров.
9. Резьбовое соединение по п.1, в котором фторполимерное покрытие содержит полифтортетраэтилен.
10. Резьбовое соединение по п.1, в котором смоляное покрытие имеет свойство не прикрепляться к фторполимерному покрытию.
11. Способ улучшения качества резьбовых поверхностей трубного соединения, содержащий следующие этапы:
обеспечение ниппеля с наружной клиновидной резьбой и муфты с внутренней клиновидной резьбой, совместимой с наружной клиновидной резьбой ниппеля, причем внутренняя и наружная клиновидная резьба имеют форму профиля типа "ласточкин хвост";
осуществление поверхностной обработки всей поверхности внутренней и наружной клиновидной резьбы;
нанесение фторполимерного покрытия на отдельные участки внутренней и наружной клиновидной резьбы, и затем
нанесение на всю резьбовую поверхность внутренней и наружной клиновидной резьбы смоляного покрытия, прикрепляющегося к участкам, не имеющим фторполимерного покрытия.
обеспечение ниппеля с наружной клиновидной резьбой и муфты с внутренней клиновидной резьбой, совместимой с наружной клиновидной резьбой ниппеля, причем внутренняя и наружная клиновидная резьба имеют форму профиля типа "ласточкин хвост";
осуществление поверхностной обработки всей поверхности внутренней и наружной клиновидной резьбы;
нанесение фторполимерного покрытия на отдельные участки внутренней и наружной клиновидной резьбы, и затем
нанесение на всю резьбовую поверхность внутренней и наружной клиновидной резьбы смоляного покрытия, прикрепляющегося к участкам, не имеющим фторполимерного покрытия.
12. Способ по п.11, в котором поверхностная обработка включает в себя нанесение химического покрытия, выбранного из группы, состоящей из фосфатного покрытия, оксалатного покрытия и боратного покрытия.
13. Способ по п.11, в котором поверхностная обработка представляет собой механическую обработку.
14. Способ по п.11, дополнительно включающий в себя нанесение фторполимерного покрытия на вершины резьбы и центральные области впадин внутренней и наружной резьбы.
15. Способ по п.11, в котором фторполимерное покрытие и смоляное покрытие наносят с образованием единого слоя равномерной толщины по всей поверхности внутренней и наружной резьбы.
16. Способ по п.11, дополнительно включающий в себя обеспечение перед нанесением фторполимерного покрытия шероховатости поверхности внутренней и наружной резьбы в диапазоне от 2 до 6 микрометров.
17. Способ по п.11, дополнительно включающий в себя сушку смоляного покрытия с помощью тепловой обработки после его нанесения на внутреннюю и наружную резьбу.
18. Способ по п.11, дополнительно включающий в себя использование для нанесения фторполимерного покрытия смеси растворителя с фторполимерным покрытием.
19. Способ по п.18, в котором используют растворитель, содержащий 2-метокси-1-метил-этилацетат и ксилен.
20. Способ по п.18, в котором используют смесь, содержащую около 20-40 весовых процентов фторполимерного покрытия и около 60-70 весовых процентов растворителя.
21. Способ по п.11, в котором используют смоляное покрытие, имеющее свойство не прикрепляться к фторполимерному покрытию.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US25040609P | 2009-10-09 | 2009-10-09 | |
US61/250,406 | 2009-10-09 | ||
US12/900,209 | 2010-10-07 | ||
US12/900,209 US8535762B2 (en) | 2009-10-09 | 2010-10-07 | Tubular joint having wedge threads with surface coating |
PCT/IB2010/002584 WO2011048455A2 (en) | 2009-10-09 | 2010-10-11 | A tubular joint having wedge threads with surface coating |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012118959A RU2012118959A (ru) | 2013-11-20 |
RU2534255C2 true RU2534255C2 (ru) | 2014-11-27 |
Family
ID=43854227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012118959/06A RU2534255C2 (ru) | 2009-10-09 | 2010-10-11 | Трубное соединение с клиновидной резьбой с поверхностным покрытием |
Country Status (12)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US8535762B2 (ru) |
EP (1) | EP2486317B1 (ru) |
JP (2) | JP5759997B2 (ru) |
CN (1) | CN102770698B (ru) |
AR (1) | AR078578A1 (ru) |
AU (1) | AU2010309561B2 (ru) |
BR (1) | BR112012007956B1 (ru) |
CA (1) | CA2777004C (ru) |
HK (1) | HK1173205A1 (ru) |
MX (1) | MX2012004206A (ru) |
RU (1) | RU2534255C2 (ru) |
WO (1) | WO2011048455A2 (ru) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2194358B1 (en) * | 2008-12-05 | 2011-06-01 | Tenaris Connections Aktiengesellschaft | Measurement method and device for thread parameters |
US20110084477A1 (en) | 2009-10-13 | 2011-04-14 | Hydril Company | Wedge threads with a solid lubricant coating |
EP2392896B1 (en) | 2010-06-01 | 2019-11-27 | Tenaris Connections B.V. | Measuring device of thread parameters for threaded joints |
EP2392895B1 (en) * | 2010-06-01 | 2013-03-06 | Tenaris Connections Ltd. | Method for measurement of geometrical parameters of coated threaded joints |
FR2967199B1 (fr) * | 2010-11-10 | 2013-11-01 | Vallourec Mannesmann Oil & Gas France | Procede de revetement d'un composant tubulaire filete, composant tubulaire filete et joint resultant |
JP5722752B2 (ja) * | 2011-11-18 | 2015-05-27 | 新日鐵住金株式会社 | 高トルク締結性能に優れた管状ねじ継手 |
BR112014027366B1 (pt) | 2012-05-23 | 2020-12-15 | Nippon Steel Corporation | Junta roscada tubular que tem propriedades de montagem de alto torque melhoradas |
DE102013211615A1 (de) * | 2013-06-20 | 2014-12-24 | Robert Bosch Gmbh | Innenzahnradpumpe |
US9739107B2 (en) * | 2014-02-21 | 2017-08-22 | Baker Hughes Incorporated | Removable downhole article with frangible protective coating, method of making, and method of using the same |
AR100804A1 (es) * | 2014-06-23 | 2016-11-02 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | Conexión roscada para tuberías de la industria del petróleo y composición para recubrimiento fotocurable |
EP3366968B1 (en) * | 2015-10-21 | 2020-12-02 | Nippon Steel Corporation | Threaded fitting for steel pipes |
MY201522A (en) * | 2017-03-31 | 2024-02-27 | Nippon Steel Corp | Threaded connection for steel pipe |
US10352487B1 (en) * | 2017-07-11 | 2019-07-16 | R & B Innovations, LLC | Method and apparatus for interrupting electrical conductivity through pipelines or other tubular goods |
WO2020021710A1 (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 日本製鉄株式会社 | 管用ねじ継手及び管用ねじ継手の製造方法 |
WO2020021704A1 (ja) * | 2018-07-27 | 2020-01-30 | 日本製鉄株式会社 | 管用ねじ継手及びその製造方法 |
AR118023A1 (es) * | 2019-02-12 | 2021-09-15 | Nippon Steel Corp | Conexión roscada para tubos |
CN117548990A (zh) * | 2023-11-07 | 2024-02-13 | 沈阳欧施盾新材料科技有限公司 | 碳纤维增强铝基复合材料高压气瓶嘴部套的加工方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1247430A1 (ru) * | 1979-03-29 | 1986-07-30 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Способ нанесени твердосмазочных покрытий |
US6206436B1 (en) * | 1999-02-19 | 2001-03-27 | Hydril Company | Differential wedge thread for threaded connector |
RU2200820C2 (ru) * | 1997-03-27 | 2003-03-20 | Валлурек Маннесманн Ойл Энд Гэс Франс | Трубное резьбовое соединение |
JP2008069883A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE30647E (en) | 1975-04-23 | 1981-06-16 | Hydril Company | Tubular connection |
BR8406846A (pt) * | 1983-04-29 | 1985-03-19 | Hydril Co | Conexao tubular aperfeicoada |
USRE34467E (en) | 1983-04-29 | 1993-12-07 | The Hydril Company | Tubular connection |
JPS61124792A (ja) * | 1984-11-19 | 1986-06-12 | 住友金属工業株式会社 | 油井管用管継手 |
US4671544A (en) * | 1985-10-15 | 1987-06-09 | Hydril Company | Seal for threaded pipe connection |
US4703954A (en) | 1985-11-08 | 1987-11-03 | Hydril Company | Threaded pipe connection having wedge threads |
CA1322773C (en) | 1989-07-28 | 1993-10-05 | Erich F. Klementich | Threaded tubular connection |
US5454605A (en) | 1993-06-15 | 1995-10-03 | Hydril Company | Tool joint connection with interlocking wedge threads |
JP3605253B2 (ja) * | 1997-03-25 | 2004-12-22 | エヌエスシーテイ プレミウム チューブラース ビー.ヴイ. | 鋼管用ねじ継手 |
CN1217445A (zh) * | 1997-11-17 | 1999-05-26 | 温州景山塑料机械厂 | 气密性螺纹连接 |
US6254146B1 (en) | 1999-04-23 | 2001-07-03 | John Gandy Corporation | Thread form with multifacited flanks |
ITRM20020512A1 (it) * | 2002-10-10 | 2004-04-11 | Tenaris Connections Bv | Tubo filettato con trattamento superficiale. |
US7770935B2 (en) * | 2005-01-13 | 2010-08-10 | Sumitomo Metal Industries, Ltd. | Threaded joint for steel pipes |
JP4687715B2 (ja) * | 2005-01-13 | 2011-05-25 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
US8177262B2 (en) * | 2005-07-28 | 2012-05-15 | Hydril Company Lp | Mid-seal for expandable connections |
US7326015B2 (en) * | 2005-08-30 | 2008-02-05 | Hydril Company Llc | Electrically insulated wedge thread connection |
AR057940A1 (es) * | 2005-11-30 | 2007-12-26 | Tenaris Connections Ag | Conexiones roscadas con recubrimientos de alta y baja friccion |
JP4941058B2 (ja) * | 2007-04-02 | 2012-05-30 | 住友金属工業株式会社 | 鋼管用ねじ継手 |
-
2010
- 2010-10-07 US US12/900,209 patent/US8535762B2/en active Active
- 2010-10-08 AR ARP100103692A patent/AR078578A1/es active IP Right Grant
- 2010-10-11 RU RU2012118959/06A patent/RU2534255C2/ru active
- 2010-10-11 BR BR112012007956-5A patent/BR112012007956B1/pt active IP Right Grant
- 2010-10-11 MX MX2012004206A patent/MX2012004206A/es active IP Right Grant
- 2010-10-11 AU AU2010309561A patent/AU2010309561B2/en active Active
- 2010-10-11 JP JP2012532679A patent/JP5759997B2/ja active Active
- 2010-10-11 CN CN201080056281.2A patent/CN102770698B/zh active Active
- 2010-10-11 CA CA2777004A patent/CA2777004C/en active Active
- 2010-10-11 EP EP10784840.0A patent/EP2486317B1/en active Active
- 2010-10-11 WO PCT/IB2010/002584 patent/WO2011048455A2/en active Application Filing
-
2011
- 2011-10-28 US US13/284,384 patent/US8534712B2/en active Active
-
2013
- 2013-01-08 HK HK13100258.2A patent/HK1173205A1/xx not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-12-01 JP JP2014243039A patent/JP6050302B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1247430A1 (ru) * | 1979-03-29 | 1986-07-30 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Способ нанесени твердосмазочных покрытий |
RU2200820C2 (ru) * | 1997-03-27 | 2003-03-20 | Валлурек Маннесманн Ойл Энд Гэс Франс | Трубное резьбовое соединение |
US6206436B1 (en) * | 1999-02-19 | 2001-03-27 | Hydril Company | Differential wedge thread for threaded connector |
JP2008069883A (ja) * | 2006-09-14 | 2008-03-27 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 鋼管用ねじ継手 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
). * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2486317B1 (en) | 2017-12-06 |
MX2012004206A (es) | 2012-09-07 |
JP2015092109A (ja) | 2015-05-14 |
WO2011048455A2 (en) | 2011-04-28 |
RU2012118959A (ru) | 2013-11-20 |
JP2013507588A (ja) | 2013-03-04 |
CA2777004C (en) | 2017-09-05 |
WO2011048455A4 (en) | 2011-11-03 |
US8535762B2 (en) | 2013-09-17 |
JP5759997B2 (ja) | 2015-08-05 |
BR112012007956B1 (pt) | 2019-11-19 |
AR078578A1 (es) | 2011-11-16 |
CA2777004A1 (en) | 2011-04-28 |
US8534712B2 (en) | 2013-09-17 |
CN102770698A (zh) | 2012-11-07 |
CN102770698B (zh) | 2014-03-26 |
EP2486317A2 (en) | 2012-08-15 |
JP6050302B2 (ja) | 2016-12-21 |
AU2010309561A1 (en) | 2012-05-03 |
WO2011048455A3 (en) | 2011-08-25 |
US20120104751A1 (en) | 2012-05-03 |
US20110084483A1 (en) | 2011-04-14 |
HK1173205A1 (en) | 2013-05-10 |
BR112012007956A2 (pt) | 2016-03-29 |
AU2010309561B2 (en) | 2016-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2534255C2 (ru) | Трубное соединение с клиновидной резьбой с поверхностным покрытием | |
JP5323489B2 (ja) | 高、低摩擦コーティングを有するねじ結合 | |
JP3474203B2 (ja) | パイプ用のネジ付きジョイント | |
CN107044572B (zh) | 一种海洋复合柔性管用预压自紧接头 | |
AU2008233563B2 (en) | Threaded joint for steel pipes | |
RU2554672C2 (ru) | Трубное резьбовое соединение с клиновидной резьбой и твердосмазочным покрытием и способ его изготовления | |
AU2011281255B2 (en) | Joints having improved sealability, lubrication and corrosion resistance | |
RU2503874C2 (ru) | Уплотненное трубное соединение для применения в нефтяной промышленности и способ изготовления указанного соединения | |
RU2478865C1 (ru) | Устройство для защиты соединительной трубной муфты | |
EA029404B1 (ru) | Резьбовое соединение для стальной трубы | |
CN110799721A (zh) | 抵抗压缩力的螺纹连接部 | |
WO2013101852A1 (en) | High torque threaded pipe connection | |
WO1998037350A1 (en) | Pipe connection assembly | |
RU2594039C1 (ru) | Способ изготовления металлической трубы с внутренней пластмассовой оболочкой |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20160915 |