САМОБЛОКИРУЮЩЕЕСЯ РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЧАСТИЧНО В НЕЗАБЛОКИРОВАННОМ ЗАЦЕПЛЕНИИ Российский патент 2024 года по МПК E21B17/42 

Настоящее изобретение относится к самоблокирующемуся резьбовому соединению, частично находящемуся в незаблокированном зацеплении. Одной из целей изобретения является оптимизация надежности и экономической эффективности для клиентов, ведущих работы по добыче сланцевого газа, и особенно повышение целостности таких скважин для добычи сланцевого газа. Соединение по изобретению способно выдерживать высокие нагрузки на растяжение и сжатие, а также высокие крутящие моменты, оставаясь при этом заподлицо с наружным и внутренним диаметром трубы, что позволяет конечному пользователю бурить с большей эксплуатационной обсадной колонной для повышения эффективности бурения. Соединение, выполненное заподлицо, также увеличит площадь, доступную для конечного пользователя, повышая темпы производства. Соединение также может быть использовано для специальных применений, таких как бурение с обсадной колонной, даже в скважинах со сложными конфигурациями, таких как наклонно-направленные и горизонтальные скважины. Таким образом, изобретение предлагает резьбовое соединение для обсадных колонн, способное выдерживать жесткую программу испытаний с объединенными нагрузками, такими как растяжение и сжатие, внутреннее и внешнее давление, а также изгиб.

Конструкция настоящего изобретения особенно подходит для промежуточной обсадной колонны, и особенно для обсадной колонны, используемой для гидроразрыва.

Резьбовое соединение обычно содержит первый и второй трубные компоненты, один из которых снабжен охватываемым элементом на конце первого тела трубы, а другой - охватывающим элементом на конце второго тела трубы, при этом каждый из указанных элементов снабжен резьбовой зоной.

В известном уровне техники принято соединять охватываемый и охватывающий элементы путем свинчивания охватываемой резьбовой зоны с охватывающей резьбовой зоной, при этом узел определяет соединение.

Между тем в случае неразъемного типа соединения, как первое, так и второе тело трубы являются стальными трубами, и стальные трубы, смежные друг с другом, непосредственно соединяются друг с другом без использования муфты. Такие неразъемные соединения требуют меньше места в скважине, чем соединения с использованием муфты.

Однако, если смежные стальные трубы имеют одинаковый наружный диаметр и одинаковую толщину стенки, то для обеспечения резьбовых зон на обоих концах труб необходима торцевая обработка. Другими словами, резьбовые зоны выполнены в толще стенки труб и, следовательно, имеют ограниченную толщину. Это приводит к снижению эффективности соединения, особенно для соединений заподлицо, в которых наружный диаметр резьбового соединения в свинченных резьбовых зонах остается совершенно таким же, как наружный диаметр тела трубы. Предпочтительно, чтобы наружный диаметр резьбового соединения оставался менее 101% от номинального наружного диаметра тела трубы при соединении заподлицо.

Составленная таким образом колонна трубных компонентов может также вращаться при бурении с обсадной колонной скважины. По этой причине компоненты должны быть свинчены вместе с высоким крутящим моментом, чтобы иметь возможность передавать крутящий момент, достаточный для продвижения колонны в скважину, а также для предотвращения ее разрыва. Когда колонне придается вращательное движение для продвижения трубы, вращательное движение поступательно передается от тел труб с наибольшим диаметром к меньшим телам труб колонны, которые находятся в самом глубоком месте.

Для известных изделий крутящий момент свинчивания, в общем, достигается благодаря взаимодействию путем затягивания опорных поверхностей, предусмотренных на свободном конце тел труб для примыкания в свинченном положении к соответствующей поверхности заплечика. Однако, поскольку протяженность опорных поверхностей составляет доли толщины труб, критический порог пластификации опорных поверхностей быстро достигается при приложении слишком большого крутящего момента свинчивания, особенно если речь идет о телах труб малого диаметра.

Основной проблемой этих соединений также является обеспечение достаточных характеристик уплотнения при их размещении в надлежащем месте в скважине. В процессе добычи соединение будет подвергаться воздействию текучей среды с сильными колебаниями внутреннего давления внутри обсадной колонны. Таким образом, неразъемные соединения должны одновременно оптимизировать, как мощность крутящего момента, так и характеристики уплотнения, одновременно решая задачи герметизации жидкостей.

Документ US-7661728 описывает неразъемное резьбовое соединение с достаточным крутящим моментом, при этом соединение не имеет опорных поверхностей, а опирается на две резьбовые зоны с низкой конической резьбой, при этом обе резьбовые зоны находятся в самоблокирующемся зацеплении. Обе резьбовые зоны содержат резьбу охватываемого конца (также называемую штифтовым элементом) и резьбу охватывающего конца (также называемую вмещающим элементом), имеющие постоянный ход, но переменную ширину резьбы, поскольку закладной ход закладных сторон не равен опорному ходу опорных сторон. Говорят, что этот тип резьбы имеет клиновидную резьбу. Согласно этому документу, характеристики уплотнения обеспечивается уплотнением "металл к металлу" для достижения премиальных характеристик уплотнения как для жидкости, так и для газа. Охватываемый и охватывающий элементы, каждый, соответственно, содержит уплотнительную поверхность, которая взаимодействует друг с другом в затягивающем контакте (также называемом контактом с натягом), когда резьбовые зоны взаимодействуют после самоблокирующегося свинчивания.

Обычно резьба (или зубья) охватываемого конца имеет штифтовую вершину резьбы, штифтовую впадину резьбы, штифтовую опорную сторону и штифтовую закладную сторону. Резьба (или зубья) охватывающего конца имеет вершину резьбы вместилища, впадину резьбы вместилища, опорную сторону вместилища и закладную сторону вместилища. Более точно, в случае с блокирующейся клиновидной резьбой, ширина вершин резьбы (или зубьев) прогрессивно увеличивается для резьбы охватываемого или охватывающего конца, соответственно, с увеличением расстояния от охватываемого осевого конца или охватывающего осевого конца, соответственно.

Неблокирующаяся клиновидная резьба отличается тем, что у нее одинаковый ход опорной стороны (LFL) и ход закладной стороны (SFL). Блокирующаяся клиновидная резьба отличается тем, что степень клиновидности имеет ненулевую разницу между ходом опорной стороны LFL и ходом закладной стороны SFL, при этом ход опорной стороны LFL либо строго больше, либо строго меньше хода закладной стороны SFL, при этом разница рассчитывается с учетом соответствующих значений хода. В известной блокирующейся клиновидной резьбе LFL как штифтового элемента, так и вмещающего элемента равны и, соответственно, SFL как штифтового элемента, так и вмещающего элемента также равны. Таким образом, степень клиновидности одинакова как для штифтового элемента, так и для вмещающего элемента. Во время свинчивания охватываемая и охватывающая резьба (или зубья) заканчиваются блокировкой друг в друге в предсказуемом положении, соответствующей точке блокировки.

Более точно, блокировка самоблокирующейся резьбы происходит, когда закладные стороны и опорные стороны охватываемой резьбы (или зубьев) блокируют, соответственно, закладные стороны и опорные стороны охватывающей резьбы (или зубьев). По этой причине крутящий момент свинчивания воспринимается всеми контактными поверхностями между этими сторонами, т.е. общей площадью поверхности, которая существенно больше, чем площадь, образованная опорными поверхностями предшествующего уровня техники.

Соединение, раскрытое в документе US-7661728, требует пространства для участков уплотнения и не обеспечивает ни высокой эффективности как натяжения, так и сжатия, ни высоких характеристик крутящего момента.

Существует потребность в выполненном заподлицо соединении с более высоким крутящим моментом, более быстрым свинчиванием, более экономичном в производстве и с меньшим риском повреждения при обращении, особенно для малых размеров наружного диаметра тела трубы от 76,2 мм (3 дюйма) до 152,4 мм (6 дюймов), в которых толщина стенки, доступная для зон нарезания резьбы, ограничена. Эти потребности объединяются с потребностью обеспечения эффективности соединения более 70% тела трубы.

По этой причине, и особенно для тела трубы с наружным диаметром менее 346 мм (13 5/8 дюйма), существует очень специфическая потребность в решении, способном выдерживать такие требования к натяжению и крутящему моменту, например, для требований, конкретных для сланцев, таких как циклическая усталость из-за вращения колонны во время установки обсадной колонны в боковой части скважин и последующего воздействия высокого внутреннего давления, изгиба и высокой температуры от процесса гидроразрыва пласта. Были выполнены жесткие программы испытаний, включая испытания на герметичность в воде, а также в условиях изгиба. Эти потребности особенно важны для соединений заподлицо.

По этой причине целью изобретения является обеспечение полупремиального соединения заподлицо, имеющего самоблокирующуюся резьбу, такого, чтобы блокирующаяся резьба обеспечивала уплотнение, достаточное для противостояния жидкости, но также достаточное для обеспечения достаточного натяжения и крутящего момента. В дополнение к вышеуказанному требованию, которое необходимо решить, существует необходимость, чтобы такое соединение было с разумными производственными затратами, с точки зрения количества проходов обрабатывающего вставного резца как на штифтовых, так и на коробчатых элементах.

Более точно, изобретение обеспечивает резьбовое соединение, содержащее первый трубный компонент и второй трубный компонент,

при этом первый трубный компонент содержит первое тело трубы и охватываемый элемент, при этом охватываемый элемент расположен на дистальном конце первого тела трубы, при этом внешняя периферийная поверхность охватываемого элемента содержит по меньшей мере одну охватываемую резьбовую зону, при этом указанная по меньшей мере одна охватываемая резьбовая зона расположена вдоль продольной оси резьбового соединения между первым телом трубы и охватываемой оконечной поверхностью,

при этом второй трубный компонент содержит второе тело трубы и охватывающий элемент, при этом охватывающий элемент расположен на дистальном конце второго тела трубы, при этом внутренняя периферийная поверхность охватывающего элемента содержит по меньшей мере одну охватывающую резьбовую зону, при этом указанная по меньшей мере одна охватывающая резьбовая зона расположена вдоль продольной оси резьбового соединения между вторым телом трубы и охватывающей оконечной поверхностью,

при этом охватываемая резьбовая зона имеет первый охватываемый резьбовой участок и второй охватываемый резьбовой участок, при этом первый охватываемый резьбовой участок расположен вдоль продольной оси резьбового соединения между вторым охватываемым резьбовым участком и первым телом трубы, при этом ширина впадин резьбы первого охватываемого резьбового участка уменьшается в направлении, ориентированном от охватываемой оконечной поверхности в направлении первого тела трубы, при этом ширина впадин резьбы второго охватываемого резьбового участка является постоянной, при этом указанная ширина впадин резьбы второго охватываемого резьбового участка представляет минимальную ширину впадин охватываемой резьбовой зоны, при этом виток охватываемой резьбы, ближайший к охватываемой оконечной поверхности, представляет максимальное значение ширины впадин охватываемой резьбовой зоны,

при этом охватывающая резьбовая зона содержит первый охватывающий резьбовой участок и второй охватывающий резьбовой участок, при этом первый охватывающий резьбовой участок расположен вдоль продольной оси резьбового соединения между вторым охватывающим резьбовым участком и вторым телом трубы, при этом ширина впадин резьбы первого охватывающего резьбового участка уменьшается вдоль направления, ориентированного от охватывающей оконечной поверхности в направлении второго тела трубы, при этом ширина впадин резьбы второго охватывающего резьбового участка является постоянной, при этом указанная ширина впадин резьбы второго охватывающего резьбового участка представляет минимальную ширину впадин охватывающей резьбовой зоны, при этом виток охватывающей резьбы, ближайший к охватывающей оконечной поверхности, представляет максимальное значение ширины впадин охватывающей резьбовой зоны,

при этом первый охватываемый резьбовой участок и первый охватывающий резьбовой участок частично собраны в самоблокирующуюся конфигурацию, чтобы обеспечить фиксирующую область в резьбовом соединении, и при этом резьбовое соединение представляет собой соединение заподлицо.

Резьбовое соединение в соответствии с вышеуказанными признаками обеспечивает полупремиальное соединение заподлицо, например, предназначенное для применения в сланцевой промышленности, имеющее самоблокирующуюся резьбу, такое, чтобы блокирующаяся резьба обеспечивала уплотнение, достаточное для уплотнения при контакте с жидкостью, но также достаточное для обеспечения достаточного крутящего момента.

Такое соединение получают с разумными производственными затратами, с точки зрения количества проходов обрабатывающего вставного резца как на штифтовых, так и на вмещающих элементах.

Благодаря фиксирующей области, в которой охватываемая резьбовая зона и охватывающая резьбовая зона только частично свинчены в самоблокирующемся зацеплении, при сборке не требуется следовать определенной таблице моментов затяжки, поскольку таблица моментов затяжки для соединения по изобретению позволяет базовую характеристику свинчивания и более широкие допуски, чем среднее окно моментов затяжки для соединения предшествующего уровня техники. Это преимущество является существенным для того, чтобы снизить затраты на эксплуатацию данного типа соединения.

Другое преимущество соединения, имеющего такую частично свинченную самоблокирующуюся компоновку по изобретению, заключается в том, что крутящий момент свинчивания достижим с крутящим моментом буровой установки, и что соединение может быть свинчено за 1,5 оборота после ручной затяжки, когда закладная сторона и опорная сторона контактируют друг с другом, более вероятно, соединение по изобретению требует менее 5 оборотов от упорного до конечного положения свинчивания.

В одном из вариантов выполнения наружный диаметр охватывающего элемента составляет менее 101% от наружного диаметра второго тела трубы.

Согласно одному из вариантов выполнения, ширина вершин резьбы первого охватываемого резьбового участка увеличивается в направлении, ориентированном от охватываемой оконечной поверхности в сторону первого тела трубы, при этом ширина вершин резьбы второго охватываемого резьбового участка остается постоянной, при этом указанная ширина вершин резьбы второго охватываемого резьбового участка, представляющая максимальную ширину вершин охватываемой резьбовой зоны, а охватываемая резьба, ближайшая к охватываемой оконечной поверхности, представляющая минимальное значение ширины вершин охватываемой резьбовой зоны.

Согласно одному из вариантов выполнения, ширина вершин резьбы первого охватывающего резьбового участка увеличивается в направлении, ориентированном от охватывающей оконечной поверхности в сторону второго тела трубы, при этом ширина вершин резьбы второго охватывающего резьбового участка остается постоянной, при этом указанная ширина вершин резьбы второго охватывающего резьбового участка, представляющая максимальную ширину вершин охватывающей резьбовой зоны, а охватывающая резьба, ближайшая к охватывающей оконечной поверхности, представляющая минимальное значение ширины вершин охватывающей резьбовой зоны.

Согласно одному из вариантов выполнения, первый охватываемый резьбовой участок содержит по меньшей мере 90% идеальной резьбы. Согласно одному из вариантов выполнения, первый охватывающий резьбовой участок содержит по меньшей мере 90% идеальных витков резьбы.

Такая идеальная резьба имеет одинаковую высоту боковой поверхности вдоль резьбовой зоны. Благодаря этим признакам резьбовое соединение имеет достаточно идеальной резьбы в фиксирующей области для обеспечения хорошей несущей способности соединения.

Согласно одному из вариантов выполнения, фиксирующая область содержит по меньшей мере 90% идеальной резьбы. Согласно одному из вариантов выполнения, первый охватываемый резьбовой участок содержит по меньшей мере 90% идеальной резьбы охватываемой резьбовой зоны. Согласно одному из вариантов выполнения, первый охватывающий участок содержит по меньшей мере 90% идеальной резьбы охватывающей резьбовой зоны.

Фиксирующая область выполненного соединения предпочтительно может составлять более 55%, например, 60%, от общей собранной длины зацепленных охватываемой и охватывающей резьб.

Согласно одному из вариантов выполнения, фиксирующая область расположена между первой нефиксирующей областью и второй нефиксирующей областью.

В первой нефиксирующей области опорные стороны и/или закладные стороны охватываемой резьбовой зоны удалены от соответствующих опорных сторон или закладных сторон охватывающей резьбовой зоны в свинченном состоянии резьбового соединения. Во второй нефиксирующей области опорные стороны и/или закладные стороны охватывающей резьбовой зоны удалены от соответствующих опорных сторон или закладных сторон охватываемой резьбовой зоны в свинченном состоянии резьбового соединения. Согласно одному из вариантов выполнения, первая нефиксирующая область расположена на одной продольной стороне фиксирующей области, а вторая нефиксирующая область расположена на другой продольной стороне фиксирующей области.

Согласно одному из вариантов выполнения, охватываемая резьбовая зона содержит одну непрерывную спираль, так что ход охватываемых закладных сторон изменяется в одном месте изменения охватываемых закладных сторон в охватываемой резьбовой зоне, а охватывающая резьбовая зона содержит одну непрерывную спираль, так что ход охватывающих закладных сторон изменяется в одном месте изменения охватывающей закладной стороны в охватывающей резьбовой зоне, место изменения охватываемой закладной стороны и место изменения охватывающей закладной стороны находятся в разных местах вдоль продольной оси резьбового соединения, так что фиксирующая область определена между местом изменения охватываемой закладной стороны и местами изменения охватывающей закладной стороны, и при этом ход охватываемых опорных сторон остается постоянным вдоль охватываемой резьбовой зоны, а ход охватывающих опорных сторон остается постоянным вдоль охватывающей резьбовой зоны.

Согласно одному из вариантов выполнения изобретения охватываемая резьбовая зона содержит одну непрерывную спираль, так что ход охватываемых опорных сторон изменяется в одном месте изменения охватываемой опорной стороны в охватываемой резьбовой зоне, а охватывающая резьбовая зона содержит одну непрерывную спираль, так что ход охватывающих опорных сторон изменяется в одном месте изменения охватывающей опорной стороны в охватывающей резьбовой зоне, место изменения охватываемой опорной стороны и место изменения охватывающей опорной стороны находятся в разных местах вдоль продольной оси резьбового соединения, так что фиксирующая область определена между местом изменения охватываемой опорной стороны и местом изменения охватывающей опорной стороны, и при этом ход охватываемых закладных сторон остается постоянным вдоль охватываемой резьбовой зоны, а ход охватывающих закладных сторон остается постоянным вдоль охватывающей резьбовой зоны.

Например, степень клиновидности в фиксирующей области составляет менее 0,2 мм.

В одном из вариантов выполнения степень клиновидности в фиксирующей области составляет от 0,1 до 0,2 мм. Благодаря такой степени клиновидности, уменьшается количество средних проходов, необходимых для изготовления резьбовых зон, что сокращает время и затраты на изготовление резьбового соединения.

Согласно одному из вариантов выполнения, охватываемая и охватывающая резьбовые зоны имеют конусную образующую, которая формирует угол конусности с продольной осью резьбового соединения. Предпочтительно, конусность, соответствующая tan (угол конусности), находится в диапазоне от 1/6 до 1/18, а более предпочтительно, выбрана в диапазоне от 1/6 до 1/10, и еще более предпочтительно около 1/8.

Согласно одному из вариантов выполнения, вершины и впадины охватываемой и охватывающей резьбы резьбовых зон параллельны конусной образующей в фиксирующей области.

Согласно одному из вариантов выполнения, среднее место фиксации М идентифицировано на осевой половине длины фиксирующей области, так что диаметр линии шага TDavg в среднем месте фиксации М следующий:

(ODmin+IDmin) ÷ 2 < TDavg < (ODmax+IDmax) ÷ 2,

где ODmin - минимальный наружный диаметр тела трубы, т.е. номинальный наружный диаметр тела трубы, как определено, например, в API, за вычетом производственных допусков,

Idmin - минимальный внутренний диаметр охватываемого элемента, т.е. или минимальный наружный проходной диаметр, как определено, например, в API,

ODmax - максимальный наружный диаметр тела трубы, т.е. номинальный наружный диаметр тела трубы, определенный, например, API, плюс производственные допуски, а

Idmax - максимальный внутренний диаметр охватываемого элемента, т.е. или максимальный наружный проходной диаметр, как определено, например, в API.

Линия шага - это линия, ограниченная половиной расстояния между вершиной и впадиной резьбы на опорной стороне резьбы. Таким образом, средний диаметр линии шага TDavg в средней месте фиксации М представляет собой среднее радиальное расстояние между продольной осью резьбового соединения и указанными линиями шага в среднем месте фиксации М. Благодаря предложенному выше определению диаметра линии шага TDavg в среднем месте фиксации М, идеальная блокирующаяся резьба, расположенная в фиксирующей области, максимизируется и, следовательно, повышается эффективность сжатия соединения. Более того, предложенное выше определение диаметра линии шага Tdavg в среднем месте фиксации М полезно для адаптации определения соединения по изобретению ко всем типам размеров тела трубы.

Согласно одному из вариантов выполнения, среднее место фиксации М идентифицировано на осевой половине длины фиксирующей области, так что длина Lnl от этого среднего места фиксации М до продольной стороны фиксирующей области такова, что

где THpitch - это радиальное расстояние от линии шага до впадины или вершины в фиксирующей области, или, другими словами, половина радиального расстояния между впадиной и вершиной резьбы в фиксирующей области,

BCCSD - критический диаметр сечения охватывающего элемента, также называемый критическим диаметром сечения вместилища,

taper - это конусность резьбовой зоны

Предложенное выше определение длины Lnl от среднего места фиксации М до продольной стороны фиксирующей области полезно для повышения эффективности сжатия соединения. Более того, такое определение указанной длины гарантирует, что ширина резьбы вблизи оконечных поверхностей в охватываемой и/или охватывающей резьбовых зонах остается достаточно большой, чтобы не нарушить соединение ни при сдвиге, ни при выскакивании. Это определение указанной длины полезно для адаптации определения соединения по изобретению ко всем типам размеров тела трубы с учетом высоты резьбы.

Согласно одному из вариантов выполнения, диаметр критического сечения охватывающего элемента BCCSD в вышеупомянутом уравнении относительно длины Lnl от среднего места М до продольной стороны фиксирующей области заменяется диаметром критического сечения охватываемого элемента PCCSD. Другими словами, диаметр критического сечения в вышеупомянутом уравнении может быть применен к охватываемому или охватывающему элементу. Для охватывающего элемента, также называемого вместилищем, BCCSD - это первый наружный диаметр впадины охватывающего элемента непосредственно над последней вершиной резьбы охватывающего элемента, который зацепляет вершина охватываемой резьбы после свинчивания. Для охватываемого элемента, также называемого штифтом, PCCSD - это внутренний диаметр впадины охватываемого элемента непосредственно над последней вершиной резьбы охватываемого элемента, который зацепляет вершина резьбы охватывающего элемента после свинчивания.

Предпочтительно, максимальное значение ширины впадин охватываемой резьбовой зоны установлено ниже удвоенного минимального значения ширины впадин охватываемой резьбовой зоны и/или максимальное значение ширины охватывающих впадин охватывающей резьбовой зоны установлено ниже удвоенного минимального значения ширины впадин охватывающей резьбовой зоны. Иными словами,

WRbmax ≤2 * WRbmin

и/или

WRpmax ≤2 * WRpmin.

Это уменьшает число средних проходов для изготовления и, следовательно, позволяет удешевить стоимость механической обработки.

Согласно одному из вариантов выполнения, впадина витка охватывающей резьбы, ближайшего ко второму телу трубы, имеет такую же ширину впадины, что и впадина витка охватываемой резьбы, ближайшего к первому телу трубы. Другими словами, в одном из вариантов выполнения WRbmin=WRpmin.

Согласно одному из вариантов выполнения, соответствующие витки резьбы второго охватываемого резьбового участка и/или второго охватывающего резьбового участка имеет неидеальную высоту витка резьбы и/или зубья сбега резьбы.

Согласно одному из вариантов выполнения, охватывающая резьбовая зона начинается с охватывающей оконечной поверхности, а охватываемая резьбовая зона начинается с охватываемой оконечной поверхности.

Во избежание выскакивания, предпочтительно, витки резьбы охватываемой резьбовой зоны и витки резьбы охватывающей резьбовой зоны имеют профиль ласточкин хвост, а α и β - это угол опорной и соответственно закладной стороны с перпендикуляром к продольной оси резьбового соединения, оба α и β составляют менее 5°.

В одном из вариантов выполнения угол опорной стороны находится между 1° и 3°. В соединении заподлицо охватываемая резьба вблизи охватываемой оконечной поверхности и охватывающая резьба вблизи охватывающей оконечной поверхности почти полностью зацеплены. Благодаря углу опорной стороны более 1° снижается риск выскакивания. Более того, благодаря углу опорной стороны менее 3° ширина вершины остается достаточно большой, чтобы потребовалось несколько средних проходов для изготовления резьбовых зон даже при увеличении ширины впадины. Кроме того, такой нагрузочный угол менее 3° позволяет использовать низкую степень клиновидности, что увеличивает площадь боковой поверхности в резьбовых зонах и улучшает характеристики соединения по крутящему моменту и сдвигу. В одном из вариантов выполнения угол закладной стороны составляет 4°.

Согласно одному из вариантов выполнения, как вершины витков охватываемой резьбы, так и вершины витков охватывающей резьбы, взаимодействуют с соответствующими впадинами в фиксирующей области, так что натяг по диаметру в области взаимодействия впадин/вершин составляет между 0,0020 и 0,0030 номинального наружного диаметра тела трубы.

Согласно одному из вариантов выполнения, натяг по диаметру в области взаимодействия впадин/вершин определяется как более 0,4*((OD-2*Wtmin)*EUL

где OD - номинальный наружный диаметр тела трубы,

Wtmin - минимальная толщина стенки тела трубы, указанная минимальная толщина стенки определяется, например, в API 5СТ как оставшаяся стенка тела трубы*толщина стенки, и

EUL - это удлинение под нагрузкой для минимального класса, например, 0,005.

Такое минимальное взаимодействие впадины/вершины Yi обеспечивает хорошее уплотнение соединения.

Согласно одному из вариантов выполнения, резьбовое соединение не имеет какой-либо дистальной поверхности примыкания, при этом охватываемая оконечная поверхность находится на удалении по оси от охватывающего элемента, и, соответственно, охватывающая оконечная поверхность находится на удалении по оси от охватываемого элемента.

Согласно одному из вариантов выполнения, как охватываемый, так и охватывающий элементы, не имеют никаких дополнительных уплотнительных поверхностей кроме фиксирующей области.

Согласно одному из вариантов выполнения, первый трубный компонент и второй трубный компонент выполнены как одно целое, при этом каждый из первого трубного компонента и второго трубного компонента содержит охватываемый элемент и охватывающий элемент.

Согласно одному из вариантов выполнения, охватываемая резьбовая зона и охватывающая резьбовая зона выполнены однозаходными резьбами.

Характеристики и преимущества изобретения более подробно раскрыты в следующем описании со ссылкой на сопровождающие чертежи.

Фиг. 1 - вид в продольном сечении одной половины соединения, содержащего самоблокирующуюся резьбу в по изобретению, в свинченном состоянии.

Фиг. 2 - график согласно первому варианту выполнения изобретения, показывающий эволюцию хода опорных сторон и закладных сторон для, соответственно, охватываемого элемента и охватывающего элемента вдоль резьб охватываемого элемента и охватывающего элемента в соответствии с фиг. 1 между дистальными концевыми поверхностями охватываемого элемента и, соответственно, охватывающего элемента, когда соединение свинчено. Значения хода, соответственно, охватываемых закладных сторон (SFL_p), охватываемых опорных сторон (LFL_p), охватывающих закладных сторон (SFL_b) и охватывающих опорных сторон (LFL_b) вдоль оси у, при этом ось х представляет собой расположение витка резьбы вдоль продольной оси трубного компонента.

Фиг. 3 - вид в продольном сечении одной половины охватывающего элемента соединения по изобретению.

Фиг. 4 - вид в продольном сечении одной половины охватывающего элемента соединения по изобретению.

Фиг. 5 - график типа фиг. 2 в соответствии с альтернативным вариантом осуществления соединения по изобретению.

Фиг. 6 - подробный вид в продольном сечении витка охватываемой резьбы охватываемого конца, свинченного с охватывающим зубом охватывающего конца в соответствии с одним из вариантов осуществления соединения по изобретению.

Фиг. 7 - подробный вид в продольном сечении одной половины дистального конца охватываемого элемента соединения по изобретению.

Фиг. 8 - подробный вид в продольном сечении одной половины дистального конца охватывающего элемента соединения по изобретению.

По соглашению, термины «наружный» или «внешний» и «внутренний» используются для определения относительного положения одного элемента по отношению к другому или ориентации такого элемента относительно продольной оси X резьбового соединения, элемент или поверхность, расположенная вблизи/обращенная к продольной оси X, квалифицируется как «внутренняя», а элемент или поверхность, удаленная от/обращенная от продольной оси X, квалифицируется как «наружная» или «внешняя». Радиальное направление определяется как перпендикулярное продольной оси X резьбового соединения.

Резьбовое соединение, показанное на фиг. 1, далее именуемое - соединение, содержит первый трубный компонент 1 и второй трубный компонент 2. Как первый трубный компонент 1, так и второй трубный компонент 2 выполнены как одно целое, поскольку они оба снабжены соответствующим телом трубы, охватываемым элементом на первом дистальном конце тела трубы и охватывающим элементом на втором дистальном конце тела трубы. Таким образом, как показано на фиг. 1, первый трубный компонент 1 снабжен первым телом трубы 3 и первым охватываемым элементом 4, далее именуемым охватываемым элементом 4. Охватываемый элемент 4 продолжается от первого дистального конца первого тела трубы 3. Второй трубный компонент 2 снабжен вторым телом трубы 5 и вторым охватывающим элементом 6, далее именуемым охватывающим элементом 6. Охватывающий элемент 6 продолжается от второго дистального конца второго тела трубы 5.

В свинченном состоянии соединения, как показано на фиг. 1, охватываемый элемент 4 и охватывающий элемент 6 соединены таким образом, что продольная ось X соединения соосна с первым трубным компонентом 1 и вторым трубным компонентом 2, при этом указанная продольная ось X определяет осевое направление соединения.

Оба трубных компонента 1, 2 изготовлены из стали, в одном примере из углеродистой мартенситной стали, с пределом текучести в диапазоне от 80 ksi (килофунтов на квадратный дюйм) (550 МПа) до 140 ksi (965 МПа).

Например, марка материала составляет от 80 ksi (550 МПа) до 140 ksi (965 МПа). Например, марка выше 100 ksi (690 МПа), например, равна 125 ksi (860 МПа).

Тела труб 3, 5 могут иметь номинальный наружный диаметр между 3 1/2'' (88,90 мм) и 13 5/8'' (346 мм), а толщина стенки тел труб от 8 до 22 мм. Предпочтительно, чтобы тела труб 3, 5 имели номинальный наружный диаметр менее 10'' (254 мм), и еще более предпочтительно менее 6'' (152,4 мм).

Конец охватываемого элемента 4, противоположный первому телу трубы 3, заканчивается охватываемой оконечной поверхностью 7. Эта охватываемая оконечная поверхность 7 образует осевой свободный конец охватываемого элемента 4 или торца штифта. Охватываемая оконечная поверхность 7 также является свободной осевой поверхностью первого трубного компонента 1. Конец охватывающего элемента 6 заканчивается охватывающей оконечной поверхностью 8. Эта охватывающая оконечная поверхность 8 образует осевой свободный конец охватывающего элемента 6 или торца вместилища. Охватывающая оконечная поверхность 8 также является свободной осевой поверхностью второго трубного компонента 2. Охватываемая оконечная поверхность 7 и охватывающая оконечная поверхность 8 ориентированы радиально по отношению к продольной оси X соединения. Ни охватываемая оконечная поверхность 7, ни охватывающая оконечная поверхность 8 не находятся в контакте примыкания в конце свинчивания. Другими словами, охватываемая оконечная поверхность 7 удалена в осевом направлении от второго трубного компонента 2, а охватывающая оконечная поверхность 8 удалена в осевом направлении от первого трубного компонента 1.

Как показано на фиг. 7 и 8, охватываемая оконечная поверхность 7 и охватывающая оконечная поверхность 8 перпендикулярны продольной оси X. Фаски 71, 72, 81 и 82 механически обработаны от оконечной поверхности 7 и 8, соответственно, к внутренней и наружной поверхностям. Например, согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, все фаски 71, 72, 81, 82 являются фасками под углом 45° относительно плоскости соответствующих оконечных поверхностей 7 и 8. Фаску 71 механически обрабатывают от охватываемой оконечной поверхности 7 по направлению к внутренней поверхности охватываемого элемента 4, а фаску 81 механически обрабатывают от охватывающей оконечной поверхности 8 по направлению к внутренней поверхности охватывающего элемента 6. Фаски 72 механически обрабатывают от охватываемой оконечной поверхности 7 по направлению к наружной поверхности охватываемого элемента 4, а фаски 82 механически обрабатывают от охватывающей оконечной поверхности 8 по направлению к наружной поверхности охватывающего элемента 6.

Как показано на фиг. 1, 3 и 4, охватываемый элемент 4 снабжен охватываемой резьбовой зоной 9, а охватывающий элемент 6 снабжен охватывающей резьбовой зоной 10. Охватываемая резьбовая зона 9 и охватывающая резьбовая зона 10 взаимодействуют для взаимного соединения путем свинчивания двух трубных компонентов 1, 2. Резьбовые зоны 9, 10, соответственно, подвергают механической обработке. На фиг. 1 резьбовое трубное соединение показано полностью свинченным.

По изобретению, эффективность соединения составляет более 70% от предела текучести тела трубы.

Охватываемая резьбовая зона 9 и охватывающая резьбовая зона 10 конические с углом конусности 9 (см. фиг. 6), при этом указанный угол конусности 9 является одинаковым как для охватываемой резьбовой зоны 9, так и для охватывающей резьбовой зоны 10. Этот угол конусности 9 является углом между образующей охватываемой резьбовой зоны 9 и/или охватывающей резьбовой зоны 10 и продольной осью X соединения. Конусность, соответствующая tan, находится, например, в диапазоне от 1/6 до 1/18, а предпочтительно, ее выбирают в диапазоне от 1/6 до 1/10, а еще более предпочтительно около 1/8. Предпочтительно, значение конусности может быть 1/8 или 1/6, что соответствует углу конусности 9, соответственно, 3,6° и 4,8°.

Охватываемая резьбовая зона 9 и охватывающая резьбовая зона 10 являются однозаходными согласно варианту осуществления изобретения. Однозаходный означает, что каждая охватываемая резьбовая зона 9 и охватывающая резьбовая зона 10 имеет соответствующую уникальную и единственную резьбовую шпильку без прерывания, причем шпилька представляет собой непрерывную винтовую линию.

Как показано на фиг. 1 или 4, охватываемая резьбовая зона 9 начинается от охватываемой оконечной поверхности 7. Как показано на фиг. 1 или 3, охватывающая резьбовая зона 10 начинается от охватывающей оконечной поверхности 8. Каждая охватываемая резьбовая зона 9 и охватывающая резьбовая зона 10 содержит множество зубьев или витков резьбы 11, образованных резьбовой шпилькой. Каждый виток резьбы 11 содержит опорную сторону 12, вершину 13, закладную сторону 14 и впадину 15.

Охватываемая резьбовая зона 9 имеет первый охватываемый резьбовой участок 16 и второй охватываемый резьбовой участок 17. Второй охватываемый резьбовой участок 17 расположен вдоль продольной оси X между первым охватываемым резьбовым участком 16 и первым телом трубы 3. В первом резьбовом участке 16 осевая ширина впадин резьбы WRp1 уменьшается вдоль направления, ориентированного от охватываемой оконечной поверхности 7 в сторону первого тела трубы 3, а осевая ширина вершин увеличивается вдоль указанного направления, ориентированного от охватываемой оконечной поверхности 7 в сторону первого тела трубы 3. Во втором резьбовом участке 17 осевая ширина впадин резьбы WRP2 остается при минимальном постоянном значении ширины WR_pmin, а осевая ширина вершин остается постоянной при максимальном значении ширины. Виток резьбы 18 охватываемой резьбовой зоны 9, ближайший к охватываемой оконечной поверхности 7, имеет максимальное значение осевой ширины впадин WR_pmax охватываемой резьбовой зоны 9.

Охватывающая резьбовая зона 10 имеет первый охватывающий резьбовой участок 19 и второй охватывающий резьбовой участок 20. Второй охватывающий резьбовой участок 20 расположен вдоль продольной оси X между первым охватывающим резьбовым участком 19 и вторым телом трубы 5. В первом охватывающем резьбовом участке 19 осевая ширина впадин резьбы WR_b1 уменьшается вдоль направления, ориентированного от охватывающей оконечной поверхности 8 в сторону второго тела трубы 5, а осевая ширина вершин увеличивается вдоль указанного направления, ориентированного от охватывающей оконечной поверхности 8 в сторону второго тела трубы 5. Во втором охватывающем резьбовом участке 20 осевая ширина впадин резьбы WR_b2 остается при минимальном постоянном значении ширины WR_bmin, а осевая ширина вершин остается постоянной при максимальном значении ширины. Виток резьбы 29 охватывающей резьбовой зоны 10, ближайший к охватывающей оконечной поверхности 8, имеет максимальное значение осевой ширины впадин WR_pmax охватывающей резьбовой зоны 10.

Первый охватываемый резьбовой участок 16 и первый охватывающий резьбовой участок 19 частично свинчены в самоблокирующейся компоновке, что означает, что некоторые витки резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16 и первого охватывающего резьбового участка 19 находятся в самоблокирующемся свинчивающем положении, а некоторые витки резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16 и первого охватывающего резьбового участка 19 не находятся в самоблокирующемся свинчивающем положении.

В такой "самоблокирующейся" конфигурации витки охватываемой резьбы 11, как и витки охватывающей резьбы 11, имеют постоянный ход, хотя их ширина вершин, соответственно, уменьшается по направлению к их соответствующей оконечной поверхности 7, 8, а ширина впадин, соответственно, увеличивается по направлению к их соответствующей оконечной поверхности 7, 8. Во время свинчивания витки охватываемой и охватывающей резьбы 11 заканчиваются блокировкой друг в друге в определенном положении, благодаря этому изменению ширины вершин и впадин.

В свинченном виде соединение по изобретению содержит фиксирующую область 21, первую нефиксирующую область 22 и вторую нефиксирующую область 23.

Фиксирующая область 21 ограничена положением вдоль продольной оси X, в котором, в свинченном состоянии соединения витки резьбы 11 как первого охватываемого резьбового участка 16, так и первого охватывающего резьбового участка 19 зацепляются. Первая нефиксирующая область 22 ограничена положением вдоль продольной оси X, в котором, в свинченном состоянии соединения витки резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16 зацепляется с витками резьбы 11 второго охватывающего резьбового участка 20. Вторая нефиксирующая область 23 ограничена положением вдоль продольной оси X, в котором, в свинченном состоянии соединения витки резьбы 11 второго охватываемого резьбового участка 17 зацепляется с витками резьбы 11 первого охватывающего резьбового участка 19.

В фиксирующей области 21, как и в первом охватываемом резьбовом участке 16 и первом охватывающем резьбовом участке 19, имеется прогрессивное изменение ширины осевых вершин и, соответственно, прогрессивное изменение ширины осевых впадин, создается постепенное осевое затягивание между витками резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16 и витками резьбы 11 первого охватывающего резьбового участка 19 во время свинчивания до конечного фиксирующего положения. В таком конечном фиксирующем положении витки резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16 находится в таком положении, что все закладные стороны 14 и все опорные стороны 12 указанных витков резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16, расположенные в фиксирующей области 21, фиксируют друг напротив друга, соответственно, закладные стороны 14 и опорные стороны 12 соответствующих витков резьбы 11 первого охватывающего резьбового участка 19 в фиксирующей области 21. Другими словами, витки резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16 и витки резьбы первого охватывающего резьбового участка 19 зацеплены в "самоблокирующемся" положении в фиксирующей области 21.

В конце свинчивания, в фиксирующей области 21, как показано на Фиг. 6, отсутствует осевой зазор между осевыми сторонами, т.е. как опорными сторонами 12, так и закладными сторонами 14, витков резьбы 11. Более того, конструкция соединения по изобретению такова, что отсутствует радиальный зазор между вершинами резьбы 13 и впадинами охватывающей резьбы 15 в фиксирующей области 21, как между вершинами резьбы 13 охватываемого элемента 4, так и впадинами резьбы 15 охватывающего элемента 6, а так же между вершинами резьбы 13 охватывающего элемента 6 и впадинами резьбы 15 охватываемого элемента 4. Таким образом, фиксирующая область 21 образует уплотнение, создавая контакт, достаточный для того, чтобы задерживать смазку и выдерживать высокое давление. Вершины 13 и впадины 15 находятся в препятствующем контакте, и осевые стороны 12, 14 также препятствуют. Вершины 13 и впадины 15 охватываемой резьбовой зоны 9 и охватывающей резьбовой зоны 10 в фиксирующей области 21 параллельны конусной образующей резьбовых зон 9, 10.

Для обеспечения хорошего уплотнения соединения натяг по диаметру в области взаимодействия впадин/вершин должен быть между 0,0020 и 0,0030 номинального наружного диаметра тела трубы (3, 5). В одном из вариантов выполнения, для обеспечения хорошего уплотнения соединения натяг по диаметру в области взаимодействия впадин/вершин определяется как более 0,4*((OD-2*Wtmin)*EUL,

где OD - номинальный наружный диаметр тела трубы,

Wtmin - минимальная толщина стенки тела трубы, указанная минимальная толщина стенки определяется, например, в API 5СТ как оставшаяся стенка тела трубы*толщина стенки, и

EUL - это удлинение под нагрузкой для минимального класса, например, 0,005.

В первой нефиксирующей области витки резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16 входят в зацепление с витками резьбы 11 второго охватывающего резьбового участка 20. В указанной первой нефиксирующей области 22, поскольку ширина впадин 15 во втором охватывающем резьбовом участке 20 остается постоянной, а ширина вершин 13 в первом охватываемом резьбовом участке 16 уменьшается от фиксирующей области 21 по направлению к охватываемой оконечной поверхности 7, при этом витки резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16 в указанной первой нефиксирующей области 22 не находятся в контакте, ни с учетом их опорных сторон 12 и/или их закладных сторон 14, с соответствующими опорными сторонами 12 и/или закладными сторонами 14 второго охватывающего резьбового участка 20. Другими словами, витки резьбы 11 первого охватываемого резьбового участка 16 в первой нефиксирующей области 22 не находятся в самоблокирующемся положении, поскольку по меньшей мере одна из их опорных сторон 12 или их закладная сторона 14 не соприкасаются ни с какой соответствующей поверхностью охватывающей резьбовой зоны 10, между ними существует осевой зазор.

Аналогично зубья 11 первого охватывающего резьбового участка 19 во второй нефиксирующей области 23 не соприкасаются, с учетом их опорных сторон 12, и/или закладных сторон 14 с соответствующими витками резьбы 11 второго охватываемого резьбового участка. 17. Другими словами, витки резьбы 11 первого охватывающего резьбового участка 19 во второй нефиксирующей области 23 не находятся в самоблокирующемся положении, поскольку по меньшей мере одна их опорная сторона 12 или ее закладная сторона 14 не соприкасаются ни с какой соответствующей поверхностью охватываемой резьбовой зоны 9, между ними существует осевой зазор.

В предпочтительном варианте осуществления имеется положительный зазор между соответствующими охватываемой и охватывающей закладными сторонами 14 выступа как в первой нефиксирующей области 22, так и во второй нефиксирующей области 23. Например, этот зазор составляет не менее 1 мм, и, например, менее 5 мм.

Второй охватываемый резьбовой участок 17 расположен ближе к первому телу трубы 3, чем первый охватываемый резьбовой участок 16, так что второй охватываемый резьбовой участок 17 входит в зацепление с витками резьбы 11 охватывающей резьбовой зоны 10 рядом с охватывающей оконечной поверхностью 8. Таким образом, вторая нефиксирующая область 23 расположена вдоль продольной оси X между фиксирующей областью 21 и охватывающей оконечной поверхностью 8. Аналогично, второй охватывающий резьбовой участок 20 расположен ближе ко второму телу трубы 5, чем первый охватывающий резьбовой участок 19, так что второй охватывающий резьбовой участок 20 входит в зацепление с витками резьбы 11 охватываемой резьбовой зоны 9 рядом с охватываемой оконечной поверхностью 7. Таким образом, первая нефиксирующая область 22 второго участка 16 расположена вдоль продольной оси X между фиксирующей областью 21 и охватываемой оконечной поверхностью 7. Первая нефиксирующая область 22 смежная с первой продольной стороной 24 фиксирующей области 20, а вторая фиксирующая область 23 смежная со второй продольной стороной 25 фиксирующей области 21, при этом указанная вторая продольная сторона 25 находится в осевом направлении против первой продольной стороны 24 фиксирующей области 20.

Предпочтительно и как показано на фиг. 6, витки резьбы 11 охватываемой резьбовой зоны 9 и витки резьбы 11 охватывающей резьбовой зоны 10 имеют профиль "ласточкин хвост". Этот профиль «ласточкин хвост» позволяет избежать риска выскакивания, что соответствует разъединению охватываемой резьбовой зоны 9 и охватывающей резьбовой зоны 10, когда соединение подвергается большим изгибающим или растягивающим нагрузкам. Более точно, геометрия витков резьбы «ласточкин хвост» увеличивает радиальную жесткость ее узла по сравнению с резьбой, которую обычно называют «трапециевидной», где осевая ширина витка резьбы уменьшается от впадин к вершинам витков резьбы. Предпочтительно, чтобы опорные стороны 12 витков резьбы 11 соединялись с вершинами витков резьбы и со впадинами смежных витков резьбы посредством закруглений таким образом, чтобы эти закругления уменьшали коэффициент концентрации напряжений у основания опорных сторон 12 и тем самым улучшали усталостное поведение соединения.

Вдоль продольного сечения соединения, как опорная сторона 12, так и закладная сторона 14 имеют прямой профиль. Опорная сторона 12 и закладная сторона 14, соответственно, образуют отрицательный угол α, соответственно, отрицательный угол β с направлением, перпендикулярным продольной оси X. Значение угла α опорной стороны меньше или равно значению угла β закладной стороны, при этом они противоположны и ограничены на противоположных сторонах направления, перпендикулярного продольной оси X. Например, углы α и β составляют от 1° до 5°. Таким образом, ширина впадины 15, в нижней части промежутка между двумя смежными витками резьбы 11, всегда является наибольшим размером этого витка резьбы, если рассматривать ширину витка резьбы вдоль продольной оси X.

Согласно первому варианту выполнения, как показано на фиг. 2, ход первой охватываемой закладной стороны SFL_p между закладными сторонами 14 в первом охватываемом резьбовом участке 16 имеет постоянное значение SFL_p1. Ход первой охватываемой опорной стороны LFL_p1 между опорными сторонами 12 в первом охватываемом резьбовом участке 16 также является постоянным, но со значением LFL_p1, которое отличается от хода первой охватываемой закладной стороны SFL_p1. В примере на Фиг. 6, LFL_p1 строго превосходит SFL_p1. Для первого примера первого варианта осуществления изобретения:

LFL_p1=8,33 мм

SFL_p1=8,20 мм

Для второго примера первого варианта осуществления изобретения: LFL_p1=10 мм SFl_p1=9,87 мм.

Таким образом, степень клиновидности первого охватываемого резьбового участка 16, который представляет собой разницу между ходом опорной стороны LFL_p1 и ходом закладной стороны SFL_p1, для обоих примеров составляет менее 0,15 мм.

В рамках изобретения допустимы другие значения хода закладной стороны SFL_p1 и хода опорной стороны LFL_p1.

Аналогично, ход первой охватывающей опорной стороны LFL_b1 между опорными сторонами 12 первого охватывающего резьбового участка 19 является постоянным при значении LFL_b1, а ход первой охватывающей закладной стороны SFL_b1 между закладными сторонами 14 первого охватывающего резьбового участка 19 также является постоянным, но при значении SFL_b1, которое отличается от LFL_p1, с тем признаком, что ход первой охватывающей опорной стороны LFL_b1 больше хода первой охватывающей закладной стороны SFL_b1.

Дополнительно, как показано на Фиг. 2, ход первой охватываемой закладной стороны SFL_p1 и ход первой охватывающей закладной стороны SFL_b1 равны и меньше, чем соответствующий ход первой охватываемой опорной стороны LFL_p1 и ход первой охватывающей опорной стороны LFL_b1, которые сами по себе равны.

Более конкретно, LFL_b1=LFL_pl и SFL_b1=SFL_p1.

Согласно Фиг. 2, во второй нефиксирующей области 23, ход второй охватываемой закладной стороны SFL_p2 и ход второй охватываемой опорной стороны LFL_p2 равны друг другу и равны ходу первой охватываемой опорной стороны LFL_p1 относительно расположения второй продольной стороны 25 фиксирующей области 10. Другими словами, место изменения хода охватываемой закладной стороны с хода первой охватываемой закладной стороны SFL_p1 на ход второй охватываемой закладной стороны SFL_p2 между первым охватываемым резьбовым участком 16 и вторым охватываемым резьбовым участком 17. Это изменение хода охватываемой закладной стороны, в то время как ход охватываемой опорной стороны остается постоянным, ограничивает переход между первым охватываемым резьбовым участком 16 и вторым охватываемым резьбовым участком 17 и, следовательно, соединение между второй нефиксирующей областью 23 и фиксирующей областью. 21.

Аналогично, в пределах первой нефиксирующей области 22, ход второй охватывающей закладной стороны SFL_b2 и ход второй охватывающей опорной стороны LFL_b2 равны друг другу и равны ходу первой охватывающей опорной стороны LFL_b1 относительно расположения первой продольной стороны 24 фиксирующей области 21. Таким образом, аналогично второй нефиксирующей области 23 место изменения хода охватывающей закладной стороны ограничивает переход между первым охватывающим резьбовым участком 19 и вторым охватывающим резьбовым участком 20 и, следовательно, соединение между первой нефиксирующей областью 22 и фиксирующей областью 21.

Первая продольная сторона 24 фиксирующей области 21 и вторая продольная сторона 25 фиксирующей области 21 ограничены местом, где меняется ход закладной стороны на соответствующих резьбовых зонах 9, 10. Как охватываемая, так и охватывающая резьбовые зоны 9, 10 имеют уникальное изменение величины хода закладной стороны, в то время как ход опорной стороны остается постоянными на всем протяжении резьбовых зон 9, 10. Изменения происходят внезапно и проявляются менее чем за один оборот, предпочтительно менее 180°.

Альтернативно, согласно второму варианту осуществления изобретения, как показано на фиг. 5, охватываемая и охватывающая резьбовые зоны 9, 10 имеют постоянный ход закладной стороны, но уникальное изменение значения хода опорной стороны, при этом указанные места изменения опорной стороны в соответствующих охватываемой и охватывающей резьбовой зонах 9, 10 находятся в двух различных местах.

По изобретению, только определенное количество витков резьбы 11 каждой из охватываемой и охватывающей резьб находятся в данной конкретной фиксирующей конфигурации и задействованы в фиксирующей области 21. Фиксирующая область 210 находится в стороне от первого и последнего витка резьбы резьбовой зоны 9 и 10. По меньшей мере первый и последний витки резьбы как охватываемой, так и охватывающей резьбовых зон не находятся в фиксирующей конфигурации. Фиксирующая область 21 составляет более 55%, предпочтительно более 60% и еще более предпочтительно более 70% от общей длины свинчивания зацепляемых витков охватываемой и охватывающей резьбы 11, т.е. длина фиксирующей области 21 плюс длины обеих нефиксирующих областей 22 и 23.

Например, фиксирующая область 21 содержит от десяти до шестнадцати витков резьбы, при этом вся охватывающая резьбовая зона 10 содержит по меньшей мере шестнадцать витков резьбы, а вся охватываемая резьбовая зона 9 содержит по меньшей мере шестнадцать витков резьбы.

Витки резьбы 11 охватываемой резьбовой зоны 9 и охватывающей резьбовой зоны 10 содержат идеальные витки резьбы 26 и неидеальные витки резьбы 27.

Идеальные витки резьбы 26 имеют свои вершины 13 и впадины 15, параллельные конусной образующей. Более того, указанные идеальные витки резьбы имеют постоянную радиальную высоту вдоль резьбовых зон 9, 10. Таким образом, боковые стороны 12 и 14 этих идеальных витков резьбы 26 обеспечивают большую поверхность для взаимодействия с другими витками резьбы 11.

Неидеальные витки резьбы 27 не полностью образованы на соединении, например, из-за отсутствия доступного количества материала в толщине стенки, так что вершины 13 витков резьбы охватываемой и охватывающей резьбовых зон 9, 10 параллельны продольной оси X соединения, поскольку материал в толщине стенки становится недоступным. Это облегчает механическую обработку. Неидеальные витки резьбы 27 расположены во втором охватываемом резьбовом участке 17. Неидеальные витки резьбы 27 расположены во втором охватывающем резьбовом участке 20. Неидеальные витки резьбы 27 во втором охватываемом резьбовом участке 17 и во втором охватывающем резьбовом участке 20 повышают эффективность натяжения резьбового трубного соединения.

Витки резьбы 11 с минимальной шириной впадин неидеальны вблизи перехода с нерезьбовыми участками в сторону тела трубы 3 или 5. Высота неидеальных витков резьбы 27 меньше обычной высоты других витков резьбы, т.е. идеальных витков резьбы 26, в фиксирующей области 21.

Середина М фиксирующей области 21, определенная на осевой половине длины фиксирующей области 21. Соединение определено так, что средний диаметр линии шага TDavg, который является средним радиальным расстоянием между продольной осью X и линией шага 28 (см. фиг. 6), проходящей через половину радиальной высоты опорных сторон 12 витков резьбы 11 в фиксирующей области 21, в среднем месте фиксации М, выглядит следующим образом

(ODmin+IDmin) ÷ 2<TDavg <(ODmax+IDmax) ÷ 2

где ODmin - минимальный наружный диаметр тела трубы 3 или 5, т.е. номинальный наружный диаметр тела трубы 3 или 5, как определено, например, в API, за вычетом производственных допусков,

Idmin - минимальный внутренний диаметр охватываемого элемента, т.е. или минимальный наружный проходной диаметр, как определено, например, в API,

ODmax - максимальный наружный диаметр тела трубы 3 или 5, т.е. номинальный наружный диаметр тела трубы 3 или 5, как определено, например, в API, плюс производственные допуски, а

Idmax - максимальный внутренний диаметр охватываемого элемента 4, т.е. или максимальный наружный проходной диаметр, как определено, например, в API.

Согласно одному примеру первого варианта осуществления изобретения,

OD=7,625 дюйма или 193,675 мм

Максимальный допуск на наружный диаметр трубы по API ODmax составляет 101% номинального наружного диаметра тела трубы, a ODmin составляет 99,5% номинального наружного диаметра тела трубы. Таким образом,

Минимальный допуск по API на толщину стенки WTmin составляет 87,5% оставшейся толщины стенки тела трубы.

Для того чтобы середина М находилась в середине соединения, приемлемый диаметр линии шага TDavg в среднем месте фиксации М является средним значением номинальных OD и ID.

Благодаря изобретению и приведенному выше определению среднего диаметра линии шага TDavg, идеальные витки резьбы 26 предназначена для фиксирующей области 21, даже с учетом наихудших допусков API для труб. Предпочтительно, поскольку длина зоны идеальной резьбы зависит от параметров трубы и допусков на наружный диаметр, идеальная резьбовая зона выбирается так, чтобы иметь идеальную резьбу по длине, превышающей требуемую фиксирующую область 21.

Длина фиксирующей области 21 дополнительно ограничена в соответствии с расстоянием между средним местом фиксации М, которое определяется на осевой половине длины фиксирующей области 21, и первой и второй сторонами 24 и 25 указанной фиксирующей области 21. Длина Lnl от среднего места фиксации М до продольной стороны 24 или 25 фиксирующей области 21, либо первой продольной стороны 24 фиксирующей области 21, либо второй продольной стороны 25 фиксирующей области 21, такова, что

где THpitch - вертикальное расстояние от линии шага 28 до впадины 15 или вершины 13 в фиксирующей области,

BCCSD - диаметр критического сечения вместилища,

а taper - конусность резьбовой зоны 9 или 10, т.е. tan(θ), как объясняется ниже.

BCCSD определяется как диаметр охватывающего элемента в месте соединения впадины 15 и опорной стороны 12 зацепляемого витка резьбы 11, ближайшей ко второму телу трубы 5, другими словами, виток резьбы 11 охватывающей резьбовой зоны 10 имеет опорную сторону 12 в контакте с соответствующей опорной стороной 12 охватываемой резьбовой зоны 9 и находящейся ближе всего ко второму телу трубы 5.

Это определение расстояния между средним местом фиксации М и сторонами фиксирующей области 21, при этом витки резьбы в нефиксирующих областях остаются с осевой шириной витка резьбы, которая достаточно велика, чтобы гарантировать, что соединение обеспечивает хорошее поведение при сдвиге или выскакивании. Действительно, благодаря указанному определению Lnl и описанному выше определению TDavg, среднее место фиксации М находится не слишком близко от оконечных поверхностей 7 или 8, смещение среднего места фиксации в сторону указанных оконечных поверхностей 7 или 8 привело бы к тому, что передние витки резьбы охватываемого элемента 4 или охватывающего элемента 6 были бы слишком узкими и нарушали бы соединение при сдвиге или выскакивании.

Для снижения затрат на механическую обработку охватываемый элемент 4 и охватывающий элемент 6 сначала обтачивают под углом конусности 9 предполагаемой резьбовой зоны 9 или 10, и этот заготовленный угол конусности 9 станет вершиной 13 определяющей резьбу. Таким образом, нет необходимости в дополнительной механической обработке вершин резьбы 13. Вершины 13 согласно этому варианту осуществления параллельны оси конусности резьбовых зон 9, 10, как показано на Фиг. 5.

Последовательно осуществляют механическую обработку как опорной стороны 12, так и закладной стороны 14 витков резьбы. Запуск обрабатывающих резцов для соответствующей механической обработки опорных сторон 12 и закладных сторон 14 начинается в пределах фаски 72 для охватываемого элемента 4 и фаски 81 для охватывающего элемента 6. Механическая обработка резьбы не влияет на высоту оконечных поверхностей 7 и 8, что позволяет обеспечить допуски на свинчивание на этапе введения охватываемого элемента 4 в охватывающий элемент 6 и избежать повреждения первых закладных поверхностей. Предпочтительно, чтобы механическая обработка начиналась на расстоянии менее 0,15 мм от соответствующих оконечных поверхностей 7 и 8 в радиальном направлении.

Впадина 15 витков резьбы 11 получается благодаря последовательному использованию первой конечной траектории резьбы для механической обработки по меньшей мере опорной стороны 12, которая также может механически обрабатывать часть профиля впадины 15, смежную с опорной стороной 12, а затем использованию второй конечной траектории резьбы для механической обработки закладной стороны 14, которая также может механически обрабатывать часть профиля впадины 15, смежную с закладной стороной 14. Нет необходимости в третьей вставке для механической обработки профиля впадины 15, поскольку профиль впадины 15 изменяется от минимального значения ширины WRpmin до максимального значения ширины впадины WRpmax для охватываемого элемента 4, и от минимального значения ширины WRbmin до максимального значения ширины впадины WRbmax для охватывающего элемента 6 таким образом, что

WRbmax ≤2*WRbmin

и

WRpmax ≤2 * WRpmin

Предпочтительно

WRbmax ≤ 4 мм

и

WRbmax ≤ 4 мм

Предпочтительно,

WRbmaх≤2*WRbmin-0,5mm

и

WRрmaх≤2*WRрmin-0,5mm

WRpmin может составлять около 2,2 мм в одном примере изобретения.

Варианты, когда WRpmax и WRbmax не находятся в одной плоскости в конце свинчивания, как показано на Фиг. 1, также входят в объем настоящего изобретения.

Чтобы облегчить свинчивание, обработка поверхности производится только на охватывающем элементе 6, а вокруг охватываемого элемента 4 перед свинчиванием дополнительно наносят смазку. Альтернативно, поверхность как охватываемого элемента 4, так и охватывающего элемента 6 может быть обработана. Например, обработка поверхности может представлять собой обработку фосфатом цинка.

Изобретение относится к самоблокирующемуся резьбовому соединению частично в незаблокированном зацеплении. Техническим результатом является обеспечение резьбового соединения, содержащего первый трубный компонент и второй трубный компонент. Резьбовое соединение содержит первый трубный компонент и второй трубный компонент. Первый трубный компонент содержит первое тело трубы и охватываемый элемент. Охватываемый элемент расположен на дистальном конце первого тела трубы. Внешняя периферийная поверхность охватываемого элемента содержит по меньшей мере одну охватываемую резьбовую зону. Одна охватываемая резьбовая зона расположена вдоль продольной оси резьбового соединения между первым телом трубы и охватываемой оконечной поверхностью. Второй трубный компонент содержит второе тело трубы и охватывающий элемент. Охватывающий элемент расположен на дистальном конце второго тела трубы. Внутренняя периферийная поверхность охватывающего элемента содержит по меньшей мере одну охватывающую резьбовую зону. Одна охватывающая резьбовая зона расположена вдоль продольной оси резьбового соединения между вторым телом трубы и охватывающей оконечной поверхностью. Охватываемая резьбовая зона имеет первый охватываемый резьбовой участок и второй охватываемый резьбовой участок. Первый охватываемый резьбовой участок расположен вдоль продольной оси резьбового соединения между вторым охватываемым резьбовым участком и первым телом трубы. Ширина впадин резьбы первого охватываемого резьбового участка уменьшается в направлении, ориентированном от охватываемой оконечной поверхности в направлении первого тела трубы. Ширина впадин резьбы второго охватываемого резьбового участка является постоянной. Ширина впадин резьбы второго охватываемого резьбового участка представляет минимальную ширину впадин охватываемой резьбовой зоны. Виток охватываемой резьбы, ближайший к охватываемой оконечной поверхности, представляет максимальное значение ширины впадин охватываемой резьбовой зоны. Охватывающая резьбовая зона содержит первый охватывающий резьбовой участок и второй охватывающий резьбовой участок. Первый охватывающий резьбовой участок расположен вдоль продольной оси резьбового соединения между вторым охватывающим резьбовым участком и вторым телом трубы. Ширина впадин резьбы первого охватывающего резьбового участка уменьшается вдоль направления, ориентированного от охватывающей оконечной поверхности в направлении второго тела трубы. Ширина впадин резьбы второго охватывающего резьбового участка является постоянной. Ширина впадин резьбы второго охватывающего резьбового участка представляет минимальную ширину впадин охватывающей резьбовой зоны. Виток охватывающей резьбы, ближайший к охватывающей оконечной поверхности, представляет максимальное значение ширины впадин охватывающей резьбовой зоны. Первый охватываемый резьбовой участок и первый охватывающий резьбовой участок собраны в самоблокирующуюся конфигурацию. 19 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Резьбовое соединение, содержащее первый трубный компонент (1) и второй трубный компонент (2),

первый трубный компонент (1) содержит первое тело трубы (3) и охватываемый элемент (4), охватываемый элемент (4) расположен на дистальном конце первого тела трубы (3), внешняя периферийная поверхность охватываемого элемента (4) содержит по меньшей мере одну охватываемую резьбовую зону (9), указанная по меньшей мере одна охватываемая резьбовая зона (9) расположена вдоль продольной оси (Х) резьбового соединения между первым телом трубы (3) и охватываемой оконечной поверхностью (7),

второй трубный компонент (2) содержит второе тело трубы (5) и охватывающий элемент (6), охватывающий элемент (6) расположен на дистальном конце второго тела трубы (5), внутренняя периферийная поверхность охватывающего элемента (6) содержит по меньшей мере одну охватывающую резьбовую зону (10), указанная по меньшей мере одна охватывающая резьбовая зона (10) расположена вдоль продольной оси (Х) резьбового соединения между вторым телом трубы (5) и охватывающей оконечной поверхностью (8),

охватываемая резьбовая зона (9) имеет первый охватываемый резьбовой участок (16) и второй охватываемый резьбовой участок (17), первый охватываемый резьбовой участок (16) расположен вдоль продольной оси (Х) резьбового соединения между вторым охватываемым резьбовым участком (17) и первым телом трубы (3), ширина впадин резьбы (WR_p1) первого охватываемого резьбового участка (16) уменьшается в направлении, ориентированном от охватываемой оконечной поверхности (7) в направлении первого тела трубы (3), ширина впадин резьбы (WR_p2) второго охватываемого резьбового участка (17) является постоянной, указанная ширина впадин резьбы (WR_p2) второго охватываемого резьбового участка (17) представляет минимальную ширину впадин охватываемой резьбовой зоны (9), виток охватываемой резьбы (18), ближайший к охватываемой оконечной поверхности (7), представляет максимальное значение ширины впадин охватываемой резьбовой зоны (9),

охватывающая резьбовая зона (10) содержит первый охватывающий резьбовой участок (19) и второй охватывающий резьбовой участок (20), первый охватывающий резьбовой участок (19) расположен вдоль продольной оси (Х) резьбового соединения между вторым охватывающим резьбовым участком (20) и вторым телом трубы (5), ширина впадин резьбы (WR_b1) первого охватывающего резьбового участка (19) уменьшается вдоль направления, ориентированного от охватывающей оконечной

поверхности (8) в направлении второго тела трубы (5), ширина впадин резьбы (WR_b2) второго охватывающего резьбового участка (20) является постоянной, указанная ширина впадин резьбы (WR_b2) второго охватывающего резьбового участка (20) представляет минимальную ширину впадин охватывающей резьбовой зоны (10), виток охватывающей резьбы, ближайший к охватывающей оконечной поверхности (8), представляет максимальное значение ширины впадин охватывающей резьбовой зоны (10),

при этом первый охватываемый резьбовой участок (16) и первый охватывающий резьбовой участок (19) частично собраны в самоблокирующуюся конфигурацию, чтобы обеспечить фиксирующую область (21) в резьбовом соединении, и при этом резьбовое соединение представляет собой соединение заподлицо.

2. Резьбовое соединение по п. 1, в котором первый охватываемый резьбовой участок (16) содержит по меньшей мере 90% витков резьбы, имеющих одинаковую высоту боковой поверхности вдоль резьбовой зоны, и при этом первый охватывающий резьбовой участок (19) содержит по меньшей мере 90% витков резьбы, имеющих одинаковую высоту боковой поверхности вдоль резьбовой зоны.

3. Резьбовое соединение по п. 1 или 2, в котором фиксирующая область (21) выполненного соединения составляет более 55% от общей собранной длины зацепленных охватываемой и охватывающей резьб (11).

4. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором фиксирующая область (21) расположена между первой нефиксирующей областью (22) и второй нефиксирующей областью (23).

5. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором охватываемая резьбовая зона (9) содержит одну непрерывную спираль, так что ход охватываемых закладных сторон (SFL_p) изменяется в одном месте изменения охватываемых закладных сторон в охватываемой резьбовой зоне (9), а охватывающая резьбовая зона (10) содержит одну непрерывную спираль, так что ход охватывающих закладных сторон (SFL_b) изменяется в одном месте изменения охватывающей закладной стороны в охватывающей резьбовой зоне (10), место изменения охватываемой закладной стороны и место изменения охватывающей закладной стороны находятся в разных местах вдоль продольной оси (X) резьбового соединения, так что фиксирующая область (21) определена между местом изменения охватываемой закладной стороны и местами изменения охватывающей закладной стороны, и при этом ход охватываемых опорных сторон (LFL_p) остается постоянным вдоль охватываемой резьбовой зоны (9), а ход

охватывающих опорных сторон (LFL_b) остается постоянным вдоль охватывающей резьбовой зоны (10).

6. Резьбовое соединение по любому из пп. 1-4, в котором охватываемая резьбовая зона (9) содержит одну непрерывную спираль, так что ход охватываемых опорных сторон (LFL_p) изменяется в одном месте изменения охватываемой опорной стороны в охватываемой резьбовой зоне (9), а охватывающая резьбовая зона (10) содержит одну непрерывную спираль, так что ход охватывающих опорных сторон (LFL_b) изменяется в одном месте изменения охватывающей опорной стороны в охватывающей резьбовой зоне (10), место изменения охватываемой опорной стороны и место изменения охватывающей опорной стороны находятся в разных местах вдоль продольной оси (X) резьбового соединения, так что фиксирующая область (21) определена между местом изменения охватываемой опорной стороны и местом изменения охватывающей опорной стороны, и при этом ход охватываемых закладных сторон (SFL_p) остается постоянным вдоль охватываемой резьбовой зоны (9), а ход охватывающих закладных сторон (SFL_b) остается постоянным вдоль охватывающей резьбовой зоны (10).

7. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором степень клиновидности в фиксирующей области (21) составляет менее 0,2 мм.

8. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором охватываемая и охватывающая резьбовые зоны (9, 10) имеют конусную образующую, которая формирует угол конусности () с продольной осью (X) резьбового соединения, и при этом конусность, соответствующая tan(угол конусности), может быть 1/8 или 1/6, что соответствует углу конусности, соответственно, 3,6° и 4,8°, и при этом вершины (13) и впадины (15) охватываемой и охватывающей резьб (11) резьбовых зон (9, 10) параллельны конусной образующей в фиксирующей области (21).

9. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором среднее место фиксации (M) идентифицировано на осевой половине длины фиксирующей области (21), так что диаметр линии шага TDavg в среднем месте фиксации M следующий:

(Odmin + IDmin) ÷ 2 < TDavg < (Odmax + IDmax) ÷ 2,

где ODmin - минимальный наружный диаметр тела трубы (3, 5),

Idmin - минимальный внутренний диаметр охватываемого элемента (4),

ODmax - максимальный наружный диаметр тела трубы (3, 5), и

Idmax - максимальный внутренний диаметр охватываемого элемента (4).

10. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором среднее место фиксации (M) идентифицировано на осевой половине длины фиксирующей области (21), так что длина Lnl от этого среднего места фиксации (М) до продольной стороны (24, 25) фиксирующей области (21) такова, что

Lnl ≥ TDavg − BCCSD − 2 x THpitch ÷ taper,

где THpitch - радиальное расстояние от линии шага до впадины (15) или вершины (13) в фиксирующей области (21),

BCCSD - диаметр критического сечения вместилища,

taper - конусность резьбовой зоны.

11. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором максимальное значение ширины впадин (WRpmax) охватываемой резьбовой зоны (9) установлено ниже удвоенного минимального значения ширины впадин (WRpmin) охватываемой резьбовой зоны (9), и/или максимальное значение ширины охватывающих впадин (WRbmax) охватывающей резьбовой зоны (10) установлено ниже удвоенного минимального значения ширины впадин (WRbmin) охватывающей резьбовой зоны (10)

WRbmax ≤ 2 * WRbmin

и/или

WRpmax ≤ 2 * Wrpmin.

12. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором впадина (15) витка охватывающей резьбы, ближайшего ко второму телу трубы (5), имеет такую же ширину впадины, что и впадина (15) витка охватываемой резьбы (18), ближайшего к первому телу трубы (3).

13. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором соответствующие витки резьбы (11) второго охватываемого резьбового участка (17) и/или второго охватывающего резьбового участка (20) имеют высоту витка резьбы меньше высоты резьбы, имеющей одинаковую высоту боковой поверхности вдоль резьбовой зоны, и/или зубья сбега резьбы.

14. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором охватывающая резьбовая зона (10) начинается с охватывающей оконечной поверхности (8), а охватываемая резьбовая зона (9) начинается с охватываемой оконечной поверхности (7).

15. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором витки резьбы (11) охватываемой резьбовой зоны (9) и витки резьбы охватывающей резьбовой

зоны (10) имеют профиль ласточкин хвост, а α и β - это угол опорной и соответственно закладной стороны с перпендикуляром к продольной оси (Х) резьбового соединения, оба α и β составляют менее 5°.

16. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором как вершины (13) витков охватываемой резьбы (11), так и вершины (13) витков охватывающей резьбы (11) взаимодействуют с соответствующими впадинами (15) в фиксирующей области (21), так что натяг по диаметру в области взаимодействия впадин/вершин составляет между 0,0020 и 0,0030 номинального наружного диаметра тела трубы (3, 5).

17. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором резьбовое соединение не имеет какой-либо дистальной поверхности примыкания, охватываемая оконечная поверхность (7) находится на удалении по оси от охватывающего элемента (6), и, соответственно, охватывающая оконечная поверхность (8) находится на удалении по оси от охватываемого элемента (4).

18. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором как охватываемый, так и охватывающий элементы (4, 6) не имеют никаких дополнительных уплотнительных поверхностей кроме фиксирующей области (21).

19. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором первый трубный компонент (1) и второй трубный компонент (2) выполнены как одно целое, каждый из первого трубного компонента (1) и второго трубного компонента (2) содержит охватываемый элемент (4) и охватывающий элемент (6).

20. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, в котором охватываемая резьбовая зона (9) и охватывающая резьбовая зона (10) выполнены однозаходными резьбами.