RU47481U1

RU47481U1 - HIGH SEALED PIPE THREADED CONNECTION

Info

Publication number: RU47481U1
Application number: RU2003129684/22U
Authority: RU
Inventors: В.А. Калашников; О.В. Калашников; И.В. Бакулева
Original assignee: Калашников Владислав Алексеевич; Калашников Олег Владиславович; Бакулева Ирина Владиславовна
Priority date: 2003-10-06
Filing date: 2003-10-06
Publication date: 2005-08-27

Abstract

Изобретение относится к резьбовым соединениям обсадных, насосно-компрессорных и нефтегазопроводных труб и может найти применение в нефтяной и газовой промышленности. Высокогерметичное трубное резьбовое соединение содержит трубу, имеющую наружную трапецеидальную резьбу и расположенной между резьбой и торцом трубы хвостовик с наружной герметизирующей поверхностью, и охватывающий элемент, имеющий ответную внутреннюю резьбу и расположенную за ней ответную внутреннюю герметизирующую поверхность. Резьбовое соединение выполнено безупорным и не содержит элементов принудительного стоп-ограничения относительного осевого перемещения свинчиваемых элементов. Для обеспечения необходимого качества сопряжения герметизирующих поверхностей труба снабжена индикатором контроля их относительного осевого положения, который может быть выполнен в виде зарезьбовой кольцевой канавки. Упрощается конструкция резьбового соединения и повышается его эксплуатационная надежность.The invention relates to threaded joints of casing, tubing and oil and gas pipes and can find application in the oil and gas industry. A highly tight pipe threaded connection comprises a pipe having an external trapezoidal thread and a shank with an external sealing surface located between the thread and the pipe end, and covering a member having a mating internal thread and a mating inner sealing surface located behind it. The threaded connection is made flawless and does not contain elements of a forced stop-limit relative to the axial movement of the screwed-on elements. To ensure the required quality of the mating of the sealing surfaces, the pipe is equipped with an indicator for monitoring their relative axial position, which can be made in the form of a threaded annular groove. The design of the threaded connection is simplified and its operational reliability is increased.

Description

Предлагаемое техническое решение относится к резьбовым соединениям обсадных, насосно-компрессорных и нефтегазопроводных труб и может найти применение в нефтегазовой промышленности.The proposed technical solution relates to threaded joints of casing, tubing and oil and gas pipes and may find application in the oil and gas industry.

Известны высокогерметичные резьбовые соединения обсадных труб, содержащие трубу, имеющую наружную трапецеидальную резьбу и расположенный между резьбой и торцом трубы хвостовик с наружной герметизирующей поверхностью, и охватывающий элемент, имеющий ответную внутреннюю резьбу и последовательно расположенную за ней внутреннюю герметизирующую поверхность, а также элемент принудительного стоп - ограничения относительного осевого перемещения трубы и охватывающего элемента при их свинчивании, выполненный в виде упорного уступа на наружной поверхности трубы (например, резьбовое соединение Extreme-line, STD 5В ″Spetification for Threading, Gaging and Thread Inspection of Casing, Tubing, and Line Pipe Threads.″ American Petroleum Institute).Known for high-tight threaded joints of casing pipes containing a pipe having an external trapezoidal thread and a liner with an external sealing surface located between the thread and the pipe end, and covering an element having a mating internal thread and an internal sealing surface sequentially located behind it, as well as a forced stop element restrictions on the relative axial movement of the pipe and the enclosing element when they are screwed up, made in the form of a persistent ledge on the bunk hydrochloric pipe surface (e.g., threaded connection Extreme-line, STD 5B "Spetification for Threading, Gaging and Thread Inspection of Casing, Tubing, and Line Pipe Threads." American Petroleum Institute).

Одним из их недостатков является повышенная трудоемкость изготовления, обусловленная необходимостью высадки конца трубы для формирования упорного уступа. Другим недостатком является возможность снижения прочности соединения на растяжение в случае его перезатяжки после вхождения в контакт упорного уступа на трубе и торца охватывающего элемента вследствие возникновения в резьбе монтажных растягивающих напряжений.One of their disadvantages is the increased complexity of manufacturing, due to the need to disembark the end of the pipe to form a thrust ledge. Another disadvantage is the possibility of reducing the tensile strength of the joint if it is overtightened after the thrust ledge on the pipe and the end face of the enclosing member come into contact due to mounting tensile stresses in the thread.

Наиболее близкими к предлагаемому по технической сути являются высокогерметичные резьбовые соединения обсадных и насосно-компрессорных труб, содержащие трубу, имеющую наружную трапецеидальную резьбу и расположенный между резьбой и торцом трубы хвостовик с наружной герметизирующей поверхностью, и охватывающий элемент, имеющий ответную внутреннюю резьбу и последовательно расположенную за ней ответную внутреннюю герметизирующую поверхность, а также элемент принудительного стоп - ограничения относительного осевого перемещения трубы и охватывающего элемента при их свинчивании, выполненный в виде упорного уступа в уплотнительной расточке охватывающего элемента (муфты). (1. ГОСТ 632 ″Трубы обсадные и муфты к ним. Технические условия″. Резьбовые соединения ОТГГ и ТБО; 2. ГОСТ 633 ″ Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним″. Резьбовые соединения НКМ и НКБ).The closest to the proposed technical essence are high-tight threaded connections of casing and tubing, containing a pipe having an external trapezoidal thread and a liner with an external sealing surface located between the thread and the pipe end, and covering an element having a mating internal thread and sequentially located behind her response inner sealing surface, as well as an element of forced stop - restrictions on the relative axial movement of the pipe and female element when they are screwed up, made in the form of a persistent ledge in the sealing bore of the female element (clutch). (1. GOST 632 ″ Casing pipes and couplings to them. Technical conditions ″. Threaded connections OTGG and MSW; 2. GOST 633 ″ Tubing tubing and couplings to them ″. Threaded connections NKM and NKB).

Их недостатком является невозможность визуального контроля Their disadvantage is the impossibility of visual control

правильности сопряжения герметизирующих поверхностей трубы и охватывающего элемента, а также потеря соединением герметичности из-за выпучивания хвостовика во-внутрь при превышении необходимого крутящего момента свинчивания, требуемая номинальная величина которого не может быть заранее назначена из-за влияния на нее допусков на изготовление резьб, марки применяемой смазки, температуры окружающей среды и т.д.the correct mating of the sealing surfaces of the pipe and the female element, as well as the loss of the tightness of the connection due to buckling of the shank inward when exceeding the required screwing torque, the required nominal value of which cannot be predefined due to the influence of tolerances on the manufacture of threads lubricant used, ambient temperature, etc.

Целью изобретения является повышение эксплуатационной надежности соединения, в первую очередь исключение потери им герметичности при сборке.The aim of the invention is to increase the operational reliability of the connection, primarily the elimination of loss of tightness during assembly.

Указанная цель достигается за счет ликвидации элементов стоп -ограничения относительного осевого перемещения трубы и охватывающего элемента при их свинчивании при одновременном обеспечении возможности визуального контроля за осевым положением их герметизирующих поверхностей.This goal is achieved by eliminating the stop-restriction elements of the relative axial movement of the pipe and the female element when they are screwed up while at the same time providing visual control over the axial position of their sealing surfaces.

Сущность изобретения заключается в том, что резьбовое соединение выполняют безупорным, без элементов принудительного стоп - ограничения относительного осевого перемещения трубы и охватывающего элемента при их свинчивании, а трубу снабжают индикатором, обеспечивающим возможность непрерывного визуального контроля относительного осевого положения герметизирующих поверхностей в условиях ее вращения при свинчивании с охватывающим элементом. Указанный контроль выполняется The essence of the invention lies in the fact that the threaded connection is made non-stop, without elements of forced stop - restrictions on the relative axial movement of the pipe and the female element when they are screwed up, and the pipe is equipped with an indicator that allows continuous visual control of the relative axial position of the sealing surfaces under conditions of its rotation during screwing with a covering element. The specified control is performed

косвенно по расстоянию между торцом охватывающего элемента и индикатором, нанесенном на поверхность трубы. Частным случаем является выполнение индикатора в виде зарезьбовой кольцевой канавки, осевое положение контрольных границ которой соответствует положениям торца охватывающего элемента в моменты сопряжения герметизирующих поверхностей трубы и охватывающего элемента с минимальным и максимальным допустимыми осевыми натягами. При этом в качестве контрольных могут использоваться границы дна канавки, которое для улучшения условий наблюдения может быть снабжено индикационным покрытием, например, окрашено белой краской.indirectly by the distance between the end face of the enclosing element and the indicator deposited on the surface of the pipe. A particular case is the implementation of the indicator in the form of a threaded annular groove, the axial position of the control boundaries of which corresponds to the positions of the end face of the enclosing element at the moments of coupling of the sealing surfaces of the pipe and the enclosing element with the minimum and maximum permissible axial tightnesses. At the same time, the boundaries of the bottom of the groove can be used as control, which can be provided with an indicator coating to improve the observation conditions, for example, painted with white paint.

На фигуре приведено высокогерметичное трубное резьбовое соединение, имеющее индикатор на трубе в виде зарезьбовой кольцевой канавки, после свинчивания до сопряжения герметизирующих поверхностей с минимальным (а) и максимальным (б) допустимым осевым натягом.The figure shows a highly tight pipe threaded connection having an indicator on the pipe in the form of a threaded annular groove, after screwing up until the sealing surfaces are mated with a minimum (a) and maximum (b) permissible axial tightness.

Высокогерметичное резьбовое соединение содержит трубу 8, имеющую наружную трапецеидальную резьбу 9 и расположенный между ней и торцом трубы хвостовик 10 с наружной герметизирующей поверхностью 11, и охватывающий элемент 1, имеющий ответную внутреннюю резьбу 3 и расположенную за ней ответную внутреннюю герметизирующую поверхность 2. На наружной поверхности трубы выполнен индикатор в виде зарезьбовой кольцевой канавки 5. Индикационные границы 6 и 7 окрашенного дна последней расположены на одинаковом расстоянии L от The high-tight threaded connection comprises a pipe 8 having an external trapezoidal thread 9 and a shaft 10 located between it and the pipe end with an external sealing surface 11, and a female member 1 having a mating internal thread 3 and a mating inner sealing surface 2 located behind it. On the external surface the pipe has an indicator in the form of a threaded annular groove 5. The indication boundaries 6 and 7 of the painted bottom of the latter are located at the same distance L from

границ 12 и 13, соответствующих (в данном случае отсчета) положению торца трубы в моменты сопряжения герметизирующих поверхностей 11 трубы и 2 охватывающего элемента с минимальным и максимальным допустимыми осевыми натягами. При этом свинчивание до совмещения торца 4 охватывающего элемента с границей 7 дна канавки (а) соответствует сопряжению герметизирующих поверхностей с минимально допустимым осевым натягом, до совмещения с границей 6 дна канавки (б) - сопряжению герметизирующих поверхностей с максимально допустимым осевым натягом.boundaries 12 and 13, corresponding (in this case, reference) to the position of the end of the pipe at the moments of pairing of the sealing surfaces 11 of the pipe and 2 of the enclosing element with the minimum and maximum permissible axial tightness. In this case, make-up until the end face 4 of the enclosing element is aligned with the border 7 of the bottom of the groove (a) corresponds to the interface of the sealing surfaces with the minimum permissible axial interference, before alignment with the border 6 of the bottom of the groove (b) corresponds to the interface of the sealing surfaces with the maximum permissible axial interference.

Таким образом, свидетельством сопряжения герметизирующих поверхностей трубы и охватывающего элемента с качеством, обеспечивающим необходимую герметичность соединения, является положение торца 4 охватывающего элемента между границами 6 и 7 дна индикаторной канавки. Кольцевой характер индикатора позволяет оператору надежно контролировать указанное положение непрерывно в условиях вращения трубы и, соответственно, обеспечивать необходимое качество свинчивания резьбового соединения.Thus, the evidence of the pairing of the sealing surfaces of the pipe and the female element with a quality that ensures the necessary tightness of the connection is the position of the end face 4 of the female element between the boundaries 6 and 7 of the bottom of the indicator groove. The ring nature of the indicator allows the operator to reliably control the indicated position continuously under the conditions of rotation of the pipe and, accordingly, to ensure the necessary quality of screwing the threaded connection.

Claims

1. Highly tight pipe threaded connection containing a pipe having an external trapezoidal thread and a liner with an external sealing surface located between the thread and the pipe end, and covering the element having a mating internal thread and a mating inner surface located behind it, characterized in that the threaded connection made immaculate and does not contain elements of forced stop-limit relative axial movement of the pipe and the enclosing element when their pigs Ivanov and the tube is provided with an indicator that provides the possibility of continuous visual control of the relative axial position of the sealing surfaces in terms of rotation during screwing.

2. The high-tight pipe threaded connection according to claim 1, characterized in that the indicator is made in the form of a threaded annular groove, the axial position of the indicator boundaries of which corresponds to the positions of the end face of the enclosing element at the moments of coupling of the sealing surfaces of the pipe and the enclosing element with the minimum and maximum permissible axial tightness.