WO2011043689A1 - Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения (варианты) - Google Patents

Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения (варианты) Download PDF

Info

Publication number
WO2011043689A1
WO2011043689A1 PCT/RU2010/000194 RU2010000194W WO2011043689A1 WO 2011043689 A1 WO2011043689 A1 WO 2011043689A1 RU 2010000194 W RU2010000194 W RU 2010000194W WO 2011043689 A1 WO2011043689 A1 WO 2011043689A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
seal
coupling
tubing
sleeve
deposits
Prior art date
Application number
PCT/RU2010/000194
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Фирдаус Усманович ЗАМАЛЕЕВ
Малик Фавзавиевич ГАЙСИН
Александр Николаевич ПИЛЮГИН
Original Assignee
Zamaleev Firdaus Usmanovich
Gaysin Malik Favzavievich
Pilugin Alexandr Nikolaevich
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 Zamaleev Firdaus Usmanovich, Gaysin Malik Favzavievich, Pilugin Alexandr Nikolaevich filed Critical Zamaleev Firdaus Usmanovich
Publication of WO2011043689A1 publication Critical patent/WO2011043689A1/ru

Links

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
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/002—Sleeves or nipples for pipes of the same diameter; Reduction pieces
    • F16L21/005—Sleeves or nipples for pipes of the same diameter; Reduction pieces made of elastic material, e.g. partly or completely surrounded by clamping devices
    • 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
    • F16L21/00—Joints with sleeve or socket
    • F16L21/02—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings
    • F16L21/022—Joints with sleeve or socket with elastic sealing rings between pipe and sleeve or between pipe and socket, e.g. with rolling or other prefabricated profiled rings used with sleeves or nipples for pipes of the same diameter, or with reduction pieces
    • 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
    • F16L58/185—Protection of pipes or pipe fittings against corrosion or incrustation specially adapted for pipe fittings for joints with sleeve or socket

Definitions

  • the utility model relates to the oil and gas industry, in particular to the field of preventing deposits (asphalt-resin-paraffin, salt, hydrated, etc.) in the annular gap on the inner surface of the coupling, between the ends of the tubing, and is used as part of a coated tubing string, preventing deposits with any method of producing hydrocarbon raw materials (oil and gas), regardless of the operating conditions of the well and the quality of the extracted raw materials.
  • a hydraulic sleeve in which the bell-shaped element includes a circumferential sealing groove located on its inner surface and adapted to accommodate a circumferential sealing element adapted for tight contact with the outer surface of the element covered by the socket and thereby providing a seal for the fluid between the element covered by the socket and a bell-shaped element in the configuration during blocking (see application RU 2008102977).
  • the main disadvantages of this analogue is that the thickness of the silicate-enamel coating of the specified agent does not exceed 1 mm, and the tubing wall thickness is at least 3 mm, respectively, an annular gap (coupling pocket) is formed between the ends of the screwed tubing, for cleaning which it is necessary to resort to the appropriate measures .
  • the application of silicate-enamel coating is a rather time-consuming process, which ultimately affects the cost of the final product, as well as a characteristic defect of the enamel coating is its destruction in the area of the threaded part.
  • the closest analogue is a pipe coupling with a seal made of a polymer-elastomer or thermoplastic according to RU 2085801 C1
  • the specified connection is also intended to increase the tightness, but do not solve the problem of the formation of deposits.
  • the technical result of the claimed utility model is to eliminate the annular gap between the ends of the tubing, which eliminates the formation of deposits in the annular gap, increases the tightness of the threaded coupling-tubing, prevents buildup of deposits at the pipe junction, eliminates thermal bridges at the pipe junction, reduces the hydraulic resistance at the site annular clearance, eliminating rusting of the threaded surface of the coupling and tubing, reliable fixation of the seal after screwing the coupling onto the tubing.
  • a sleeve with an internal seal in the form of a coating in the case of a new sleeve that is not screwed onto the tubing and a sleeve with an internal seal in the form of an o-ring, if a sleeve is already screwed onto one of the tubing.
  • a polymer material selected from the range is used as a coating and a sealing ring: polyurethane elastomer, thermoplastic polyurethane, polyurea and having a smooth surface after curing, Shore hardness up to 95 A, abrasion up to 50 mg, operating temperature - 75 ... +120 ° C, high adhesion to metal, resistance to aggressive environments.
  • the coupling (1) with an internal seal in the form of an o-ring (5), made of a low-conductive polymer having a smooth surface, can be used if the coupling is screwed onto one of the tubing (4) and there is no possibility of coating the inner surface of the coupling without loosening , for example, when performing work in the field (figure 2).
  • the o-ring is put on the end of the tubing to the end in the shoulder (6), made in the center of the o-ring, having a height of not more than 8 mm (ti) for reliable fixation of the o-ring after screwing the sleeve onto the second tubing, a width of not more than 30 mm ( ) to ensure the tightness of the joint during compression of the collar by the ends of screwed tubing and to prevent rusting of the threaded sections, the thickness of the parts of the sealing ring located on both sides of the collar is not more than 2 mm () to reduce hydraulic resistance, and the length is not more than 15 mm (U) by each side for the convenience of screwing the coupling onto the second tubing, overlapping the annular gap and eliminating the formation of deposits (figure 2).
  • FIG. 1 shows a sleeve with an internal seal in the form of a coating with screwed tubing, where you can see the shape of the coating.
  • FIG. 2 shows a sleeve with an internal seal in the form of an o-ring with screwed tubing, where you can see the shape of the installed o-ring.
  • the overlap of the annular gap between the ends of the screwed tubing can be performed in various ways, depending on the conditions of use.
  • the ring-shaped coating (2) has a rigid connection with the coupling (1) and is applied in its middle part to cover the annular gap between the screwed tubing (4).
  • This design is possible on a new coupling, or used, but not screwed onto the tubing, and the coating can be applied, for example, by cold casting (for polyurethane elastomers and polyurea) or by extrusion (for thermoplastic polyurethanes) into a mold with a mounted coupling.
  • the o-ring (5) is installed in the sleeve (1) screwed onto one of the tubing (4).
  • This option is applicable, for example, in the field, when tubing with an already-screwed coupling is supplied for installation on the well.
  • the o-ring can be made, for example, also by cold casting (for polyurethane elastomers and polyurea) or by extrusion (for thermoplastic polyurethanes) into a mold.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints With Sleeves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к муфтам с внутренним уплотнением, предназначенным для соединения трубопроводов. По первому варианту муфта выполнена с внутренним уплотнением из малотеплопроводного полимера и имеет гладкую поверхность в виде покрытия внутренней стенки муфты в форме кольца с внутренним буртом и наносимого на среднюю часть внутренней поверхности муфты. Приведены конструктивные параметры выполнения уплотнения. По другому варианту уплотнение выполнено в виде отдельной детали с наружным буртом. Изобретение позволяет повысить надежность герметизации соединения трубопроводов и упростить процесс монтажа соединения.

Description

МУФТА С ВНУТРЕННИМ УПЛОТНЕНИЕМ, ИСКЛЮЧАЮЩИМ
ОТЛОЖЕНИЯ (ВАРИАНТЫ)
ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Область техники.
Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности, в частности к области предотвращения отложений (асфальтосмолопарафиновых, солевых, гидратных и др.) в кольцевом зазоре на внутренней поверхности муфты, между торцами насосно- компрессорных труб (НКТ), и применяется в составе колонны НКТ с покрытием, предотвращающим отложения при любом способе добычи углеводородного сырья (нефти и газа), вне зависимости от условий эксплуатации скважины и качества добываемого сырья.
Уровень техники.
Известна гидравлическая муфта, в которой раструбный элемент включает в себя окружную уплотнительную канавку, расположенную на его внутренней поверхности и приспособленную для размещения окружного уплотнительного элемента, приспособленного для герметичного контакта с наружной поверхностью охватываемого раструбом элемента и тем самым обеспечения уплотнения для текучей среды между охватываемым раструбом элементом и раструбным элементом в конфигурации при блокировке (см. заявку RU 2008102977).
Однако использование указанной гидравлической муфты с уплотнительными элементами в составе НКТ, производимых по российскому стандарту ГОСТ 633-80 и американскому API Spec. 5СТ решает лишь проблему герметизации соединения, но не проблему образования отложений.
Известны виды уплотнений в муфтовом соединении НКТ, имеющие двухступенчатую резьбу либо специальные уплотнительные кольца, выпускаемые фирмами «Атлас Брэдфорд» (США), «Маннесман» (Германия), «Валурек» (Франция) (см. http://www.neftelib.ru/neft- book/054/33/index.shtml).
Указанные соединения также предназначены для увеличения герметичности, но не решают проблему образования отложений, особенно в тех соединениях, где есть зазор между торцами НКТ.
Известно средство для соединения НКТ между собой, включающее силикатно-эмалевое покрытие со стороны внутренней поверхности НКТ для предотвращения или снижения асфальто-смол истых отложений (см. свидетельство RU 31256).
Основными недостатками данного аналога является то, что толщина силикатно-эмалевого покрытия указанного средства не превышает 1 мм, а толщина стенки НКТ не менее 3 мм, соответственно между торцами свинченных НКТ образуется кольцевой зазор (муфтовый карман), для очистки которого необходимо прибегать к соответствующим мероприятиям. Кроме того, нанесение силикатно-эмалевого покрытия довольно трудоемкий процесс, что в итоге сказывается на стоимости конечной продукции, а также характерным дефектом эмалевого покрытия является его разрушение в районе резьбовой части.
Наиболее близким аналогом является трубная муфта с уплотнением из полимера- эластомера или термопласта по RU 2085801 С1
Указанное соединение также предназначено для увеличения герметичности, но не решают проблему образования отложений. Сущность полезной модели.
Техническим результатом заявленной полезной модели являются устранение кольцевого зазора между торцами НКТ, что исключает образование отложений в кольцевом зазоре, увеличение герметичности резьбового соединения муфта-НКТ, предупреждение налипания отложений в месте соединения труб, исключение тепловых мостов в месте соединения труб, снижение гидравлического сопротивления на участке кольцевого зазора, исключение ржавления резьбовой поверхности муфты и НКТ, надежная фиксация уплотнения после навинчивания муфты на НКТ.
Для достижения указанного технического результата предложено использовать муфту с внутренним уплотнением в виде покрытия, в случае использования новой, не навинченной на НКТ муфты и муфту с внутренним уплотнением в виде уплотнительного кольца, в случае использования муфты уже навинченной на одну из НКТ. Причем в качестве покрытия и уплотнительного кольца используют полимерный материал, выбираемый из ряда: полиуретановый эластомер, термопластичный полиуретан, полимочевина и имеющий после отверждения гладкую поверхность, твердость по Шору до 95 А, истирание до 50 мг, температуру эксплуатации - 75... +120 °С, высокую адгезию к металлу, стойкость к агрессивным средам.
Муфта (1) с внутренним уплотнением в виде покрытия из малотеплопроводного полимера, имеющего гладкую поверхность, выполненного в форме кольца (2) с внутренним буртом (3), наносимого на ее среднюю часть внутренней поверхности, с длиной покрываемой поверхности не менее 30 мм ( L ) по обе стороны от середины муфты для обеспечения перекрытия кольцевого зазора при свинченных НКТ (4), исключения образования отложений и ржавления резьбых участков, толщиной не более 1 мм по обе стороны от бурта для обеспечения захода резьбы НКТ на поверхность покрытия и увеличения герметичности соединения, высотой бурта не более 8 мм ( t ) для обеспечения одинаковой толщины покрытия муфты и НКТ и снижения гидравлических сопротивлений, шириной бурта не более 30 мм ( s ) для обеспечения герметичности соединения при сжатии бурта торцами свинчиваемых НКТ и предотвражения ржавления резьбовых участков (фиг.1).
Муфта (1) с внутренним уплотнением в виде уплотнительного кольца (5), из малотеплопроводного полимера имеющего гладкую поверхность, может быть использована в том случае, если муфта навинчена на одну из НКТ (4) и отсутствует возможность нанесения покрытия на внутреннюю поверхность муфты без развинчивания, например при производстве работ в полевых условиях (фиг.2). При этом уплотнительное кольцо, надевают на торец НКТ до упора в бурт (6), выполненный по центру уплотнительного кольца, имеющий высоту не более 8 мм ( ti ) для надежной фиксации уплотнительного кольца после навинчивания муфты на вторую НКТ, ширину не более 30 мм (
Figure imgf000006_0001
)для обеспечения герметичности соединения при сжатии бурта торцами свинчиваемых НКТ и предотвражения ржавления резьбовых участков, толщина же частей уплотнительного кольца, расположенных по обе стороны от бурта не более 2 мм ( ) для снижения гидравлических сопротивлений, а длина не более 15 мм ( U ) на каждую сторону для удобства навинчивания муфты на вторую НКТ, перекрытия кольцевого зазора и исключения образования отложений (фиг.2).
Таким образом, в заявленном конструктивном выполнении муфты с внутренним уплотнением одновременно обеспечивается: исключение кольцевого зазора между торцами НКТ и соответственно образования отложений, уменьшение теплопроводности стенок в месте соединения НКТ и соответственно тепловых мостов, гладкая поверхность предупреждает асфальтосмолопарафиновые отложения.
Краткое описание чертежей.
На Фиг. 1 показана муфта с внутренним уплотнением в виде покрытия со свинченными НКТ, где можно видеть форму наносимого покрытия.
На Фиг. 2 показана муфта с внутренним уплотнением в виде уплотнительного кольца со свинченными НКТ, где можно видеть форму устанавливаемого уплотнительного кольца.
Осуществление полезной модели.
По приведенным чертежам можно понять, что перекрытие кольцевого зазора между торцами свинченных НКТ может быть выполнено в различных вариантах, в зависимости от условий применения. Так согласно фиг.1 покрытие в форме кольца (2) имеет жесткую связь с муфтой (1) и наносят его в средней ее части для перекрытия кольцевого зазора между свинченными НКТ (4). Данное исполнение возможно на новой муфте, либо бывшей в употреблении, но не навинченной на НКТ, причем покрытие можно наносить, например методом холодного литья (для полиуретановых эластомеров и полимочевины) или методом экструзии (для термопластичных полиуретанов) в пресс-форму с установленной муфтой.
Согласно фиг.2 уплотнительное кольцо (5) устанавливают в муфту (1) навинченную на одну из НКТ (4). Данный вариант применим, например, в полевых условиях, когда для установки на скважину поступают НКТ с уже навинченной муфтой. При этом уплотнительное кольцо можно изготовить, например, также методом холодного литья (для полиуретановых эластомеров и полимочевины) или методом экструзии (для термопластичных полиуретанов) в пресс-форму. Использование данных устройств позволит исключить образование отложений в кольцевом зазоре между торцами НКТ, снизить гидравлические сопротивления на данном участке, снизить теплопроводность стенок в месте соединения НКТ и соответственно исключить теплове мосты, увеличить герметичность резьбового соединения муфта-НКТ, исключить доступ скважинной жидкости к резьбовым участкам муфты и НКТ, и тем самым ржавление этих участков, надежно фиксировать уплотнения при свинченных НКТ.

Claims

ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
1. Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения, включающая муфту и уплотнение из полимера, отличающаяся тем, что уплотнение выполнено из малотеплопроводного полимера, имеющего гладкую поверхность в виде покрытия внутренней стенки муфты, в форме кольца с внутренним буртом и наносимого на среднюю часть внутренней поверхности муфты, с длиной покрываемой поверхности не менее 30 мм по обе стороны от середины муфты, толщиной не более 1 мм по обе стороны бурта, высотой бурта не более 8 мм в середине поверхности покрытия, шириной бурта не более 30 мм.
2. Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения по п.1 , отличающаяся тем, что в качестве материала уплотнения использован полиуретановый эластомер.
3. Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения по п.1 , отличающаяся тем, что в качестве материала уплотнения использован термопластичный полиуретан.
4. Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения по п.1 , отличающаяся тем, что в качестве материала уплотнения использована полимочевина.
5. Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения, включающая муфту и уплотнение из полимера, отличающаяся тем, что уплотнение выполнено из малотеплопроводного полимера, имеющего гладкую поверхность в виде уплотнительного кольца с наружным буртом, имеющим высоту не более 8 мм, ширину не более 30 мм, с толщиной частей уплотнительного кольца, расположенных по обе стороны от бурта не более 2 мм и длинной не более 15 мм на каждую сторону.
6. Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения по п.5, отличающаяся тем, что в качестве материала уплотнения использован полиуретановый эластомер.
7. Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения по п.5, отличающаяся тем, что в качестве материала уплотнения использован термопластичный полиуретан.
8. Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения по п.5, отличающаяся тем, что в качестве материала уплотнения использована полимочевина.
PCT/RU2010/000194 2009-10-05 2010-04-22 Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения (варианты) WO2011043689A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009136844 2009-10-05
RU2009136844 2009-10-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011043689A1 true WO2011043689A1 (ru) 2011-04-14

Family

ID=43856981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2010/000194 WO2011043689A1 (ru) 2009-10-05 2010-04-22 Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения (варианты)

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2011043689A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728814C2 (ru) * 2015-09-07 2020-07-31 Валлурек Ойл Энд Гес Франс Пробка для испытаний под давлением трубного резьбового компонента высшего класса

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4269437A (en) * 1978-10-04 1981-05-26 E. T. Oakes Limited Jointing of pipes
RU2076987C1 (ru) * 1991-09-06 1997-04-10 Хобас инжинеринг АГ Муфтовое соединение для труб из синтетического материала
RU2085801C1 (ru) * 1993-10-26 1997-07-27 Тиссен Полимер ГмбХ Трубная муфта
RU2098905C1 (ru) * 1992-02-18 1997-12-10 Миннесота Майнинг Энд Мануфакчуринг Компани Торцевое уплотнение герметизации кабеля

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4269437A (en) * 1978-10-04 1981-05-26 E. T. Oakes Limited Jointing of pipes
RU2076987C1 (ru) * 1991-09-06 1997-04-10 Хобас инжинеринг АГ Муфтовое соединение для труб из синтетического материала
RU2098905C1 (ru) * 1992-02-18 1997-12-10 Миннесота Майнинг Энд Мануфакчуринг Компани Торцевое уплотнение герметизации кабеля
RU2085801C1 (ru) * 1993-10-26 1997-07-27 Тиссен Полимер ГмбХ Трубная муфта

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2728814C2 (ru) * 2015-09-07 2020-07-31 Валлурек Ойл Энд Гес Франс Пробка для испытаний под давлением трубного резьбового компонента высшего класса
US11274500B2 (en) 2015-09-07 2022-03-15 Vallourec Oil And Gas France Pressure test plug for improved tubular threaded component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2705351C (en) Coupling gaskets and associated methods
CA2884841C (en) Hammer union connection and related methods of assembly
CA2861461C (en) Polymeric device to protect pipe coupling
RU2508492C1 (ru) Устройство для соединения двухкожуховых труб (варианты) и способ соединения двухкожуховых труб
CN103090125B (zh) 一种复合软管抗压铠装层
US8857860B2 (en) Coupling assembly with corrosion barrier for GRE-lined premium threaded pipe
JPH0573958B2 (ru)
CN201496693U (zh) 金属密封伸缩管
GB2388169A (en) Pipe joint
KR20160061336A (ko) 금속제 플랜지 연결 개스킷
US11255470B2 (en) Heavy duty wing nut
CN101338845A (zh) 耐腐蚀管道用旋转补偿器及制造方法与补偿系统
WO2011043689A1 (ru) Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения (варианты)
US755325A (en) Hose-coupling.
RU92508U1 (ru) Муфта с внутренним уплотнением, исключающим отложения (варианты)
CN201246540Y (zh) 防腐油管接头
MXPA03007615A (es) Sello para uniones roscadas de canerias y su uso.
CN212428641U (zh) 压裂施工管道连接用伸缩式活动接头及阀门安装结构
RU176005U1 (ru) Предохранительный узел резьбового соединения насосно-компрессорных труб
CN105257925A (zh) 一种pp管用密封管接头
CN111486279A (zh) 可调式地面内衬管线由壬连接接头
CN205371899U (zh) 一种紧固套接螺栓式快装接头
CA2822136C (en) Coupling gaskets and associated methods
CN2709757Y (zh) 具有复合保护涂层的钢管接头
KR200177939Y1 (ko) 관연결구의 부식방지링

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10822297

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 10822297

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1