СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ Российский патент 1996 года по МПК E21B17/46 F16L15/00 

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию и может быть использовано для соединения элементов трубных колонн с забойными двигателями или погружными насосными агрегатами для добычи нефти.

Известно замковое соединение трубных корпусов, имеющих кольцевые канавки с размещенными в них закладными элементами, на одной из боковых граней которых выполнены прямоугольный выступ по оси симметрии и не примыкающие к нему симметрично расположенные наклонные поверхности [1] Однако данное замковое соединение не обладает достаточной надежностью, обеспечивающей возможность его использования в условиях нефтяных скважин.

Известно быстроразъемное соединение труб посредством закладных элементов в виде соединенных гибкой связью роликов, размещенных в канавках на сопрягаемых поверхностях [2] Это соединение не обладает достаточной надежностью при больших вибрационных нагрузках.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является соединение труб, включающее втулку с кольцевыми канавками под закладные элементы на сопрягаемой с концами труб поверхности и уплотнительными элементами, размещенными в канавках на поверхности втулки [3] Это соединение также не обладает необходимой надежностью в условиях значительных вибрационных нагрузок, что исключает возможность его использования в соединительных узлах трубных колонн, на которых консольно подвешивается насосный агрегат или забойный двигатель.

Задачей изобретения является создание соединения труб, обеспечивающего надежную работу при значительных вибрационных нагрузках.

Эта задача решается за счет того, что в известном соединении труб закладные элементы выполнены в виде соединенных гибкой связью роликов с упругими элементами, установленными в кольцевых углублениях на торцевых поверхностях роликов.

Выполнение закладных элементов предлагаемым образом обеспечивает гашение продольных вибраций, исключая тем самым резонансный режим работы жестко защемленной системы двигатель-насос-лифтовая колонна, а следовательно, и обрывы в соединительных узлах при больших вибрационных нагрузках.

На фиг. 1 представлен общий вид соединения; на фиг. 2 сечение по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 сечение по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 закладной элемент.

Предлагаемое соединение труб 1 и 2 с кольцевыми канавками 3 на их внутренней поверхности включает втулку 4, на наружной поверхности которой выполнены кольцевые канавки 5. В канавках 3, 5 размещены закладные элементы в виде цилиндрических или бочкообразных (фиг. 4) металлических роликов 6, соединенных гибкой связью, например тросом 7, проходящим через отверстия 8. На торцевых поверхностях роликов 6 выполнены кольцевые углубления, в которых жестко установлены упругие элементы 9, например полиуретановые вставки.

В стенках труб 1, 2 прорезаны окна 10, через которые устанавливаются и извлекаются закладные элементы. После сборки окна 10 закрываются крышками 11. Фиксация втулки 4 относительно труб 1, 2 осуществляется с помощью штифтов 12, жестко установленных в пазах втулки 4. Герметизация зазоров между втулкой 4 и концами труб 1, 2 осуществляется уплотнительными элементами в виде многорядных упругих колец 13.

В процессе работы источником вибрации является двигатель (не показан), жестко соединенный с трубой 1, а приемником мощности является насос (не показан), жестко соединенный с трубой 2. При этом распространение вибраций через промежуточную втулку 4 исключается, поскольку они гасятся в продольном направлении с помощью упругих элементов 9, установленных в торцах роликов 6, а в поперечном направлении упругими кольцами 13.

Использование: для соединения элементов трубных колонн с забойными двигателями или погружными насосными агрегатами для добычи нефти. Сущность изобретения: соединение трубных корпусов, включающее закладные элементы, установленные в кольцевых канавках на сопрягаемых поверхностях, использованы соединенные гибкой связью ролики, дополнительно снабжено втулкой с кольцевыми канавками под закладные элементы и упругими элементами, жестко установленными в пазах на торцевых поверхностях роликов. Герметизация радиальных зазоров между втулкой и трубными корпусами осуществляется рядами упругих колец. Предлагаемая конструкция замкового соединения обеспечивает объемное гашение вибраций трубных колонн, возникающих в результате работы насосного агрегата и забойного двигателя. 4 ил.

СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ, включающее втулку с кольцевыми канавками под закладные элементы на сопрягаемой с концами труб поверхности и уплотнительными элементами, размещенными в канавках на поверхности втулки, отличающееся тем, что закладные элементы выполнены в виде соединенных гибкой связью роликов с упругими элементами, установленными в кольцевых углублениях на торцевых поверхностях роликов.