УСТРОЙСТВО ЗАЩИТЫ КОНЦА ТРУБЫ С РЕЗЬБОЙ Российский патент 2024 года по МПК B65D59/06 F16L35/00 F16L57/06 

Ссылка на родственные заявки

Настоящая заявка является частичным продолжением патентной заявки на США №17/360641, поданной 28 июня 2021 г., которая представляет собой преобразование предварительной заявки США №63/045317, поданной 29 июня 2020 г., согласно которой испрашивается приоритет в соответствии с 35 USC 119(e), раскрытие которой включено в настоящий документ посредством ссылки.

Предпосылки создания настоящего изобретения

1. Область техники, к которой относится настоящее изобретение

Настоящее изобретение относится к устройству защиты резьбы для резьбового конца блока обсадных труб или насосно-компрессорных труб, которое можно быстро прикрепить к блоку обсадных труб или насосно-компрессорных труб и снять с него. Настоящее изобретение также относится к способу крепления или снятия устройств защиты резьбы с конца с наружной резьбой блоков обсадных труб или насосно-компрессорных труб.

2. Описание предшествующего уровня техники

Обсадная труба и/или насосно-компрессорная труба имеют конец с наружной резьбой и конец с внутренней резьбой. На конце с внутренней резьбой имеется внутренняя резьба, которая естественным образом защищена, поскольку расположена внутри насосно-компрессорной трубы или обсадной трубы. Конец с наружной резьбой имеет резьбу на внешней стороне насосно-компрессорной трубы или обсадной трубы, которая открыта и может быть повреждена. В настоящее время существуют устройства защиты резьбы концов с наружной резьбой насосно-компрессорной трубы или обсадной трубы, но их установка на насосно-компрессорную трубу или обсадную трубу и их снятие с насосно-компрессорной трубы или обсадной трубы занимает значительное время. Если умножить время, необходимое для установки или снятия обычного защитного устройства с резьбы конца с наружной резьбой нескольких блоков насосно-компрессорных труб или обсадных труб, это даст большое количество времени. Это большое количество времени отнимается непосредственно из времени добычи нефтяной или газовой скважины.

Соответственно, существует потребность в устройстве защиты резьбы конца с наружной резьбой насосно-компрессорной трубы или обсадной трубы, которое можно было бы быстрее устанавливать на конец с наружной резьбой насосно-компрессорной трубы или обсадной трубы и/или снимать с него, но при этом защищать всю резьбу конца с наружной резьбой насосно-компрессорной трубы или обсадной трубы.

Сущность настоящего изобретения

Настоящее изобретение направлено на устройство защиты резьбы, которое имеет внешнюю втулку с резьбой, расположенной на внутренней стороне для взаимодействия с наружной резьбой, расположенной на конце с наружной резьбой трубчатого элемента. Устройство защиты резьбы также имеет фланец, расположенный на первом конце внешней втулки для взаимодействия с концом с наружной резьбой трубчатого элемента, резьба на внутренней стороне внешней втулки расположена в осевом направлении рядом с фланцем и в радиальном направлении рядом с концом с наружной резьбой трубчатого элемента.

Настоящее изобретение также направлено на способ защиты резьбы концов с наружной резьбой трубчатых элементов. Способ включает навинчивание устройства защиты резьбы на резьбу конца с наружной резьбой трубчатого элемента.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен вид в разрезе устройства защиты резьбы, изготовленного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 2 представлен вид в разрезе другого варианта осуществления устройства защиты резьбы, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 3А представлен вид в разрезе еще одного варианта осуществления устройства защиты резьбы, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 3В представлен вид в разрезе еще одного варианта осуществления устройства защиты резьбы, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 4 представлен вид в перспективе части другого варианта осуществления устройства защиты резьбы, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 5 представлен вид в разрезе устройства защиты резьбы, показанного на фиг. 4 и сконструирован согласно настоящему изобретению.

На фиг. 6 представлен вид в перспективе части еще одного варианта осуществления устройства защиты резьбы, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 7А представлен вид в перспективе части еще одного варианта осуществления устройства защиты резьбы, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 7В представлен вид в перспективе варианта осуществления устройства защиты резьбы, показанного на фиг. 7А, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 8А представлен вид в перспективе другого варианта осуществления устройства защиты резьбы, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 8В представлен вид в поперечном разрезе варианта осуществления устройства защиты резьбы, показанного на фиг. 8А, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 9А представлен вид в перспективе части еще одного варианта осуществления устройства защиты резьбы, сконструированного согласно настоящему изобретению

На фиг. 9В представлен вид в перспективе варианта осуществления устройства защиты резьбы, показанного на фиг. 9А, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 10A представлен вид в перспективе еще одного варианта осуществления устройства защиты резьбы, сконструированного согласно настоящему изобретению

На фиг. 10В представлен вид в поперечном разрезе варианта осуществления устройства защиты резьбы, показанного на фиг. 10А, сконструированного согласно настоящему изобретению.

На фиг. 10С представлен вид в поперечном разрезе части варианта осуществления устройства защиты резьбы, показанного на фиг. 10А, сконструированного согласно настоящему изобретению.

Подробное раскрытие настоящего изобретения

Настоящее изобретение направлено на устройство 10 защиты резьбы для защиты резьбы 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. Трубчатый элемент 16 может представлять собой обсадную трубу или насосно-компрессорную трубу, используемую при добыче нефти и газа. Трубчатый элемент 16 также содержит конец 18 с внутренней резьбой, противоположный концу 14 с наружной резьбой, внутреннюю сторону 20 и внешнюю сторону 22. Конец 18 с внутренней резьбой трубчатого элемента 16 содержит внутреннюю резьбу 24, расположенную на внутренней стороне 20 трубчатого элемента 16. Резьба 12, расположенная на внешней стороне 22 конца 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16, может иметь определенное количество витков резьбы или проходить вдоль определенной длины трубчатого элемента 16.

Устройство 10 защиты резьбы содержит внешнюю втулку 26, размер которой соответствует внешней стороне 22 трубчатого элемента 16, и имеет длину, по меньшей мере равную длине резьбы 12, расположенной на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 14. Внешняя втулка 26 может иметь внутреннюю сторону 28, внешнюю сторону 30, первый конец 32 и второй конец 34. Внутренняя сторона 28 внешней втулки 26 может содержать по меньшей мере одну резьбу 36 для взаимодействия с резьбой 12, расположенной на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16.

В одном варианте осуществления настоящего изобретения устройство 10 защиты резьбы может также содержать фланец 38, направленный внутрь в радиальном направлении от первого конца 32 устройства 10 защиты резьбы. Фланец 38 расположен так, что конец 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16 может входить в зацепление с фланцем 38 для удержания устройства 10 защиты резьбы в положении защиты по отношению к резьбе 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. В другом варианте осуществления внутренняя втулка 40 может выступать из внутреннего диаметра 42 фланца 38 в том же направлении, что и внешняя втулка 26 устройства 10 защиты резьбы. Внутренняя втулка 40 имеет такой размер, чтобы проходить назад внутрь трубчатого элемента 16, чтобы обеспечить дополнительную структурную поддержку устройства 10 защиты резьбы. В другом варианте осуществления вместо фланца 38 к первому концу 32 внешней втулки 26 может быть прикреплена пластина 44 для предотвращения попадания внутрь трубчатого элемента 16 мусора, когда трубчатый элемент 16 не используется.

Внутренняя сторона 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы может иметь любое количество последовательных витков резьбы, так что устройство 10 защиты резьбы можно быстро снять с трубчатого элемента 16 и/или заменить. Резьба 12, расположенная на внутренней стороне 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы, расположена близко к фланцу 38 устройства 10 защиты резьбы так, что, когда устройство 10 защиты резьбы входит в зацепление с резьбой 12 конца 14 с наружной резьбой, резьба 12 устройства 10 защиты резьбы входит в зацепление только с резьбой 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. Если для крепления устройства 10 защиты резьбы в зацепление входит ограниченное количество витков резьбы на трубчатом элементе 16, то уменьшится время, необходимое для снятия устройства 10 защиты резьбы с трубчатого элемента 16, а время, которое потребуется для прикрепления устройства 10 защиты резьбы к трубчатому элементу 16, при объединении нескольких трубчатых элементов, будет значительным.

В одном варианте осуществления количество витков 12 на внутренней стороне 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы может составлять менее десяти витков. В другом варианте осуществления количество витков 12 на внутренней стороне 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы может составлять менее восьми витков. В дополнительном варианте количество витков 12 на внутренней стороне 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы может быть меньше 6 витков. В еще одном варианте количество витков 12 на внутренней стороне 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы может быть меньше 4 витков. В другом варианте количество витков 12 на внутренней стороне 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы может быть менее 3 витков. В дополнительном варианте количество витков 12 на внутренней стороне 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы может быть меньше 2 витков.

Резьба 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16 может проходить вдоль определенной длины трубчатого элемента 16. Входящая в зацепление резьба (резьба, идущая от конца с наружной резьбой трубчатого элемента, которая входит в зацепление с резьбой устройства защиты резьбы) проходит на определенный процент длины всех витков резьбы 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. В одном варианте осуществления длина входящей в зацепление резьбы составляет менее примерно 4 0 процентов от общей длины всех витков резьбы 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. В другом варианте осуществления длина входящей в зацепление резьбы составляет менее примерно 30 процентов от общей длины всех витков 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. В другом варианте осуществления длина входящей в зацепление резьбы составляет менее примерно 25 процентов от общей длины всех витков 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. В еще одном варианте длина входящей в зацепление резьбы составляет менее примерно 20 процентов общей длины всех витков 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. В еще одном варианте осуществления длина входящей в зацепление резьбы составляет менее примерно 10 процентов от общей длины всех витков 12 на конец 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. В другом варианте осуществления длина входящей в зацепление резьбы составляет менее примерно 5 процентов от общей длины всех витков 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16.

Далее со ссылкой на фиг. 4-6 показано устройство 10 защиты резьбы, которое имеет крепежное устройство 46, которое может проходить внутрь трубчатого элемента 16 от фланца 38. Крепежное устройство 46 может взаимодействовать с внутренней частью трубчатого элемента 16 для сохранения положения устройства 10 защиты резьбы относительно резьбы 12 конца 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. Крепежное устройство 46 может иметь любой размер и форму, чтобы оно удерживало устройство 10 защиты резьбы на месте на трубчатом элементе 16. В одном варианте осуществления крепежное устройство 46 может содержать множество ребер 4 8, которые выходят из центрального элемента 50. Ребра 48 имеют внешние части 52, которые могут взаимодействовать с внутренней стороной трубчатого элемента 16. Ребра 48 имеют торцевые концы 54 на противоположных концах от фланца 38. Внешняя часть 52 на торцевых концах 54 ребер 4 8 может быть сужена, так что вставка крепежного устройства 46 устройства 10 защиты резьбы легче проходит вниз в трубчатый элемент 16. Длина, ширина и высота ребер 48 могут быть изменены таким образом, чтобы устройство 10 защиты резьбы функционировало согласно назначению. Крепежное устройство 46 может также иметь любое количество ребер 48, чтобы устройство 10 защиты резьбы функционировало согласно назначению. В различных вариантах осуществления крепежное устройство 46 может иметь более двух ребер 48, более трех ребер 48, более четырех ребер 48 или пять или более ребер 48.

В другом варианте осуществления, более подробно показанном на фиг. 6, крепежное устройство 46 может иметь первый конец 58 с перекладинами, прикрепленный к фланцу 38, второй конец 60 с перекладинами, который отделен от первого конца 58 с перекладинами посредством стержня 62. Первый и второй концы 58 и 60 с перекладинами сцеплены с внутренней частью трубчатого элемента 16, надежно удерживая на своем месте устройство 10 защиты резьбы. Первый конец 58 с перекладинами может иметь любое желаемое количество перекладин 64, чтобы устройство 10 защиты резьбы функционировало согласно назначению. Аналогично, второй конец 60 с перекладинами может иметь любое желаемое количество перекладин 66, чтобы устройство 10 защиты резьбы работал по назначению. Часть внешних поверхностей 68 перекладин 66 может быть сужена для облегчения вставки крепежного устройства 46 в трубчатый элемент 16. Крепежное устройство 46 можно использовать без по меньшей мере одной резьбы 36 на внутренней стороне 28 внешней втулки 2 6 устройства 10 защиты резьбы. Конструкция перекладин и ребер крепежного устройства 46 позволяет осуществлять визуальный осмотр внутренней части трубчатого элемента 16 и очистку внутренней части трубчатого элемента 16.

В еще одном варианте осуществления устройство 10 защиты резьбы может иметь гребень или выступ 70, расположенный на внешней поверхности 72 внешней втулки 26 рядом с торцевым концом 7 4 внешней втулки. Выступ 70 обеспечивает зацепление с помощью ленты, которая может доходить до трубчатого элемента 16, помогая удерживать устройство 10 защиты резьбы на месте, например, во время транспортировки трубчатых элементов 16 на рабочие места и обратно или во время хранения трубчатых элементов 16. Лента, которую можно использовать, может проходить по всей окружности устройства 10 защиты резьбы и трубчатого элемента. Прежде всего, выступ 7 0 предотвращает соскальзывание ленты с устройства 10 защиты резьбы, а лента предотвращает свинчивание устройства 10 защиты резьбы с трубчатого элемента 16.

Далее со ссылкой на фиг. 7А и 7В, показан другой вариант осуществления устройства 10 защиты резьбы, который имеет крепежное устройство 46, которое может проходить внутрь трубчатого элемента 16 от фланца 38. Крепежное устройство 46 может входить в зацепление с внутренней частью трубчатого элемента 16 для сохранения положения устройства 10 защиты резьбы относительно резьбы 12 конца 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. Крепежное устройство 46 может иметь любой размер и форму, чтобы оно удерживало устройство 10 защиты резьбы на месте на трубчатом элементе 16. В одном варианте осуществления крепежное устройство 46 может содержать множество изогнутых пальцев 80, которые выходят из фланца 38. Изогнутые пальцы 80 изогнуты наружу по направлению к внутренней стороне 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы.

В другом варианте осуществления изогнутые пальцы 80 могут выступать из пластины 44, которая может быть прикреплена к первому концу 32 внешней втулки 26. При использовании пластины 44 пластина 44 может иметь ослабленные участки 82, которые при необходимости позволяют снимать съемные части 84 пластины 44, чтобы открыть внутреннюю часть трубчатого элемента 16. Торцевые концы 86 изогнутых пальцев 80 могут иметь угловые части 90, которые наклонены внутрь от внутренней стороны 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы. Наклонные части 90 изогнутых пальцев 80 позволяют устройству 10 защиты резьбы обеспечивать более легкое скольжение конца 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16 между изогнутыми пальцами 80 и внешней втулкой 26. Когда крепежное устройство 46 прижимается вниз в трубчатый элемент, изогнутые пальцы 80 за счет трения входят в зацепление с внутренней стороной 28 трубчатого элемента 16. Зацепление изогнутых пальцев 80 с внутренней стороной 28 трубчатого элемента 16 приводит к тому, что изогнутые пальцы 80 выпрямляются, что обеспечивает большую площадь контакта поверхности наружных сторон 92 изогнутых пальцев 80 с внутренней стороной 28 трубчатого элемента 16.

В дополнительном варианте осуществления настоящего изобретения устройство 10 защиты резьбы может содержать барьер 88 от мусора, который расположен вокруг внутренней стороны 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы для предотвращения попадания мусора или текучей среды из резьбы 12 на конце 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. Барьер 88 от мусора может быть расположен на внутренней стороне 28 внешней втулки 26 рядом с торцевым концом 34 или непосредственно рядом с торцевым концом 34 внешней втулки 26. При использовании устройства 10 защиты резьбы барьер 88 от мусора проходит от внутренней стороны 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы до внешней стороны 22 или очень близко к внешней стороне 22 трубчатого элемента 16. Барьер 88 от мусора может быть изготовлен из любого материала, который предотвращает прохождение мусора между ним и трубчатым элементом 16. Барьер для мусора может быть изготовлен из полимерного материала, который является жестким, гибким или полугибким.

Устройство 10 защиты резьбы может также иметь отверстие 94, расположенное во внешней втулке 26 для приема крепежного штифта 96. В одном варианте осуществления крепежный штифт 96 может иметь коническую форму, чтобы позволить более узкому концу проходить через отверстие 94 и контактировать с трубчатым элементом 16 для повышения прочности крепления устройства 10 защиты резьбы на трубчатом элементе 16. Когда используется конический крепежный штифт 96, размер крепежного штифта 96 таков, чтобы крепежный штифт 96 надежно входил в отверстие 94 при плотном прилегании крепежного штифта 96 к трубчатому элементу 16. В другом варианте осуществления отверстие 94 и крепежный штифт 96 могут иметь резьбу, при этом крепежный штифт 96 можно ввинчивать в отверстие 94 и через него и надежно прижимать к трубчатому элементу 16 для дополнительной фиксации устройства 10 защиты резьбы к трубчатому элементу 16. Крепежный штифт 96 может быть изготовлен из материала, достаточно прочного, чтобы зацепить трубчатый элемент 16 и помочь прикрепить устройство 10 защиты резьбы к трубчатому элементу 16. Однако, если крепежный штифт 96 входит в зацепление с резьбой 12 трубчатого элемента 16, крепежный штифт 96 может быть изготовлен из более мягкого материала, чем материал, используемый для изготовления трубчатого элемента 16. Примеры материала для крепежного штифта 96 включают без ограничения полимерный материал (например пластик, резину, нейлон и т.д.) и мягкий металл.

Далее со ссылкой на фиг. 8А и 8В, показан другой вариант осуществления устройства 10 защиты резьбы, который имеет крепежное устройство 46, которое может проходить внутрь трубчатого элемента 16 от фланца 38. В этом варианте осуществления крепежное устройство 46 может содержать множество изогнутых пальцев 100, которые проходят от фланца 38 до вставного кольца 102. Изогнутые пальцы 100 выгнуты наружу по направлению к внутренней стороне 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы. В другом варианте осуществления изогнутые пальцы 100 могут выходить из пластины 44, которая может быть прикреплена к первому концу 32 внешней втулки 2 6 и доходить до вставного кольца 102. При использовании пластины 44 пластина 44 может иметь ослабленные участки 104, которые позволяют при необходимости снимать съемные части 106 пластины 44, чтобы открыть внутреннюю часть трубчатого элемента 16.

Вставное кольцо 102 может иметь сужающуюся часть 108, расположенную под углом внутрь от внутренней стороны 28 внешней втулки 26 устройства 10 защиты резьбы. Сужающаяся часть 108 может проходить вокруг всего вставного кольца 102. Сужающаяся часть 108 вставного кольца 102 позволяет устройству 10 защиты резьбы легче обеспечивать скольжение конца 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16 между вставным кольцом 102 (и изогнутыми пальцами 100) и внешней втулкой 26. Поскольку крепежное устройство 46 прижимается к трубчатому элементу изогнутые пальцы 100 фрикционно входят в зацепление с внутренней стороной 28 трубчатого элемента 16. Зацепление изогнутых пальцев 100 с внутренней стороной 28 трубчатого элемента 16 заставляет изогнутые пальцы 100 выпрямляться, что позволяет увеличить площадь поверхности контакта внешних сторон 110 изогнутых пальцев 100 с внутренней стороной 20 трубчатого элемента 16. В дополнительном варианте осуществления крепежное устройство 46 может также содержать структурное кольцо, которое находится между фланцем 38 или пластиной 44 и изогнутыми пальцами 100, чтобы обеспечить дополнительную структурную поддержку крепежного устройства 46.

Далее со ссылкой на фиг. 9А и 9В показан другой вариант осуществления устройства 10 защиты резьбы, который имеет крепежное устройство 46, которое может проходить внутрь трубчатого элемента 16 от фланца 38. В этом варианте осуществления крепежное устройство 46 может содержать множество U-образных пальцев 112, которые имеют первую ножку 114, которая проходит от фланца 38, и вторую ножку 116, которая проходит от базовой части 118, которая также проходит от фланца 38. Первая ножка 114 каждого U-образного пальца 112 проходит дальше от внутренней стороны 20 трубчатого элемента 16, когда первая ножка 114 проходит от фланца 38 к нижней части 120 каждого U-образного пальца 112. Базовая часть 118 крепежного устройства 46 может иметь любую нужную форму, чтобы обеспечить надлежащую структурную поддержку множества U-образных пальцев 112. Базовая часть 118 может проходить вниз в трубчатый элемент 16, или базовая часть может представлять собой пластину, которая проходит внутри фланца 38.

Конец 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16 может быть вставлен в устройство 10 защиты резьбы так, чтобы боковая стенка 122 трубчатого элемента 16 оказалась между внешней втулкой 2 6 устройства 10 защиты резьбы и каждым U-образным пальцем 112. Сужение между первой ножкой 114 каждого U-образного пальца 112 создает ситуацию, когда, в зависимости от толщины боковой стенки 122, боковая стенка 122 трубчатого элемента 16 надежно входит между первой ножкой 114 каждого U-образного пальца 112. Сужение и U-образная форма каждого пальца 112 создают большее расстояние между нижней частью 120 каждого U-образного пальца 112 и внутренней стороной 28 внешней втулки 26, что обеспечивает более легкое начальное зацепление с трубчатым элементом 16. Когда конец 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16 принудительно входит в зацепление с крепежным устройством 46 устройства 10 защиты резьбы, внешние поверхности 124 первых ножек 114 каждого U-образного пальца сплющиваются так, что большая площадь внешней поверхности 124 может контактировать с внутренней стороной 20 трубчатого элемента 16, чтобы лучше прикрепить устройство 10 защиты резьбы к трубчатому элементу 16.

Далее со ссылкой на фиг. 10А-10С, показано устройство 10 защиты резьбы, которое имеет крепежное устройство 46, которое может проходить внутрь трубчатого элемента 16 от фланца 38 или пластины 44. Крепежное устройство 46 может входить в зацепление с внутренней частью трубчатого элемента 16 для сохранения положения устройства 10 защиты резьбы относительно резьбы 12 конца 14 с наружной резьбой трубчатого элемента 16. В этом варианте осуществления крепежное устройство 46 может содержать множество ребер 130, которые проходят радиально от центрального элемента 132. Ребра 130 имеют внешние части 134, которые могут входить в зацепление с внутренней стороной трубчатого элемента 16. Длину, ширину и высоту ребер 130 можно изменять так, чтобы устройство 10 защиты резьбы функционировало согласно назначению. Крепежное устройство 46 может также иметь любое количество ребер 130, чтобы устройство 10 защиты резьбы функционировало согласно назначению. В одном варианте осуществления крепежное устройство 46 может иметь несколько уровней 136 ребер 130, при этом каждый уровень 136 ребер 130 может иметь ребра 130 различной длины. Каждое ребро 130 также может иметь различную жесткость. Различная длина ребер 130 на каждом уровне 136 обеспечивает возможность взаимодействия с трубчатыми элементами 16 различного внутреннего диаметра. Например, более широкий трубчатый элемент 16 с более широким внутренним диаметром будет входить в зацепление с более длинными ребрами 130 крепежного устройства 46, чтобы закрепить устройство 10 защиты резьбы на трубчатом элементе 16. И наоборот, трубчатый элемент 16 с более узким внутренним диаметром будет входить в зацепление с более короткими ребрами 130 крепежного устройства 46 для закрепления устройства 10 защиты резьбы на трубчатом элементе 16. Устройство 10 защиты резьбы может также содержать ручку 138, которая может быть прикреплена любым способом, известным в данной области, для облегчения установки устройства 10 защиты резьбы на трубчатом элементе 16 и снятия. В одном варианте осуществления ручка 138 может быть прикреплена к фланцу 38.

Настоящее изобретение также направлено на способ снятия устройств 10 защиты резьбы с трубчатых элементов 16 и использования трубчатых элементов 16 в различных операциях с нефтью и газом. Способ также направлен на прикрепление устройств 10 защиты резьбы к трубчатым элементам 16, которые используются при добыче нефти и газа.

Из приведенного выше описания ясно, что настоящее изобретение хорошо адаптировано для достижения целей и достижения преимуществ, упомянутых в данном документе, а также преимуществ, присущих изобретению. Хотя в данном документе были описаны варианты осуществления, следует понимать, что могут быть сделаны многочисленные изменения, которые легко будут понятны специалистам в данной области техники и которые выполняются в рамках сущности изобретения и формулы изобретения. Любые элементы любых вариантов осуществления, раскрытых в данном документе, можно комбинировать с любыми другими вариантами осуществления, раскрытыми в данном документе.

Изобретение относится к устройству защиты резьбы для резьбового конца блока обсадных труб или насосно-компрессорных труб, которое можно быстро прикрепить к блоку обсадных труб или насосно-компрессорных труб и снять с него, а также к способу крепления или снятия устройств защиты резьбы с конца с наружной резьбой блоков обсадных труб или насосно-компрессорных труб. Устройство защиты резьбы имеет внешнюю втулку с резьбой, расположенной на внутренней стороне для взаимодействия с наружной резьбой, расположенной на конце с наружной резьбой трубчатого элемента. Устройство защиты резьбы также имеет фланец, расположенный на первом конце внешней втулки для взаимодействия с концом с наружной резьбой трубчатого элемента, причем резьба на внутренней стороне внешней втулки расположена в осевом направлении рядом с фланцем и в радиальном направлении рядом с концом с наружной резьбой трубчатого элемента. Способ защиты наружной резьбы концов с наружной резьбой трубчатых элементов включает навинчивание устройства защиты резьбы на наружную резьбу конца с наружной резьбой трубчатого элемента. Технический результат заключается в возможности быстрее устанавливать устройство защиты на конец с наружной резьбой насосно-компрессорной трубы или обсадной трубы и/или снимать с него, но при этом защищать всю резьбу конца с наружной резьбой насосно-компрессорной трубы или обсадной трубы. 6 н. и 23 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Устройство защиты резьбы, содержащее:

внешнюю втулку для защиты наружной резьбы, расположенной на конце с наружной резьбой трубчатого элемента;

фланец, расположенный на первом конце внешней втулки для взаимодействия с концом с наружной резьбой трубчатого элемента; и

крепежное устройство, выходящее из фланца для фрикционного сцепления с внутренней стороной трубчатого элемента для поддержания зацепления устройства защиты резьбы с трубчатым элементом, причем крепежное устройство содержит множество изогнутых пальцев, выходящих из фланца в осевом направлении и внутри внешней втулки, и при этом изогнутые пальцы могут выпрямляться, когда устройство защиты резьбы входит в зацепление с трубчатым элементом, обеспечивая возможность большего взаимодействия внешней стороны согнутых пальцев с внутренней стороной трубчатого элемента.

2. Устройство защиты резьбы по п. 1, в котором изогнутые пальцы содержат скошенный конец по мере приближения к торцевому концу изогнутых пальцев, при этом торцевые концы наклонены внутрь в радиальном направлении, что обеспечивает более легкое зацепление устройства защиты резьбы с трубчатым элементом.

3. Устройство защиты резьбы по п. 1, в котором изогнутые пальцы могут иметь вставное кольцо, расположенное вокруг торцевых концов изогнутых пальцев.

4. Устройство защиты резьбы по п. 3, в котором вставное кольцо может содержать конусообразную часть, расположенную на внешнем крае вставного кольца для облегчения взаимодействия с трубчатым элементом.

5. Устройство защиты резьбы по п. 1, дополнительно содержащее радиально направленное отверстие, расположенное во внешней втулке, и крепежный штифт, который может проходить через радиально направленное отверстие для зацепления с трубчатым элементом для дополнительного закрепления устройства защиты резьбы на трубчатом элементе.

6. Устройство защиты резьбы по п. 1, дополнительно содержащее барьер для мусора, расположенный вокруг внутренней стороны внешней втулки и прилегающий к торцевому концу внешней втулки для предотвращения повреждения жидкостью и мусором наружной резьбы на трубчатом элементе.

7. Устройство защиты резьбы по п. 1, дополнительно содержащее пластину, которая может проходить радиально внутрь от фланца, при этом пластина имеет ослабленные части, которые можно легко сломать для удаления съемных частей и обеспечения доступа внутрь трубчатого элемента.

8. Устройство защиты резьбы, содержащее:

внешнюю втулку для защиты наружной резьбы, расположенной на конце с наружной резьбой трубчатого элемента;

фланец, расположенный на первом конце внешней втулки для взаимодействия с концом с наружной резьбой трубчатого элемента; и

крепежное устройство, выходящее из фланца для фрикционного сцепления с внутренней стороной трубчатого элемента для поддержания зацепления устройства защиты резьбы с трубчатым элементом, причем крепежное устройство содержит множество U-образных пальцев для зацепления с внутренней стороной трубчатого элемента, и при этом каждый U-образный палец имеет первую ножку, проходящую от фланца до нижней части U-образного пальца, и вторую ножку, проходящую от нижней части U-образного пальца к базовой части, которая поддерживается фланцем.

9. Устройство защиты резьбы по п. 8, в котором первая ножка каждого U-образного пальца сужается от внутренней стороны внешней втулки, когда первая ножка проходит от фланца до нижней части U-образного пальца.

10. Устройство защиты резьбы, содержащее:

внешнюю втулку для защиты наружной резьбы, расположенной на конце с наружной резьбой трубчатого элемента;

фланец, расположенный на первом конце внешней втулки для взаимодействия с концом с наружной резьбой трубчатого элемента; и

крепежное устройство, выходящее из фланца для фрикционного сцепления с внутренней стороной трубчатого элемента для поддержания зацепления устройства защиты резьбы с трубчатым элементом, причем крепежное устройство дополнительно содержит множество ребер, которые проходят радиально наружу от центрального элемента для взаимодействия с внутренней стороной трубчатого элемента.

11. Устройство защиты резьбы по п. 10, в котором крепежное устройство может иметь несколько уровней и множество ребер.

12. Способ защиты наружной резьбы концов с наружной резьбой трубчатых элементов, включающий

наложение устройства защиты резьбы на конец с наружной резьбой трубчатого элемента для защиты наружной резьбы, находящейся на конце с наружной резьбой трубчатого элемента, причем устройство защиты резьбы содержит:

внешнюю втулку для защиты наружной резьбы, расположенной на конце с наружной резьбой трубчатого элемента;

фланец, расположенный на первом конце внешней втулки для взаимодействия с концом с наружной резьбой трубчатого элемента; и

крепежное устройство, выходящее из фланца для фрикционного сцепления с внутренней стороной трубчатого элемента для поддержания сцепления устройства защиты резьбы с трубчатым элементом, причем крепежное устройство содержит множество изогнутых пальцев, выходящих из фланца в осевом направлении и внутри внешней втулки, и при этом изогнутые пальцы могут выпрямляться, когда устройство защиты резьбы входит в зацепление с трубчатым элементом, обеспечивая большее взаимодействие внешней стороны согнутых пальцев с внутренней стороной трубчатого элемента.

13. Способ по п. 12, в котором изогнутые пальцы содержат скошенный конец по мере приближения к торцевому концу изогнутых пальцев, при этом торцевые концы наклонены внутрь в радиальном направлении, что обеспечивает более легкое зацепление устройства защиты резьбы с трубчатым элементом.

14. Способ по п. 12, в котором изогнутые пальцы могут иметь вставное кольцо, расположенное вокруг торцевых концов изогнутых пальцев.

15. Способ защиты наружной резьбы концов с наружной резьбой трубчатых элементов, включающий

наложение устройства защиты резьбы на конец с наружной резьбой трубчатого элемента для защиты наружной резьбы, находящейся на конце с наружной резьбой трубчатого элемента, причем устройство защиты резьбы содержит:

внешнюю втулку для защиты наружной резьбы, расположенной на конце с наружной резьбой трубчатого элемента;

фланец, расположенный на первом конце внешней втулки для взаимодействия с концом с наружной резьбой трубчатого элемента; и

крепежное устройство, выходящее из фланца для фрикционного сцепления с внутренней стороной трубчатого элемента для поддержания сцепления устройства защиты резьбы с трубчатым элементом, причем крепежное устройство дополнительно содержит множество U-образных пальцев для зацепления с внутренней стороной трубчатого элемента, и при этом каждый U-образный палец имеет первую ножку, проходящую от фланца до нижней части U-образного пальца, и вторую ножку, проходящую от нижней части U-образного пальца к базовой части, которая поддерживается фланцем.

16. Способ по п. 15, в котором первая ножка каждого U-образного пальца сужается от внутренней стороны внешней втулки по мере того, как первая ножка проходит от фланца до нижней части U-образного пальца.

17. Способ защиты наружной резьбы концов с наружной резьбой трубчатых элементов, включающий

наложение устройства защиты резьбы на конец с наружной резьбой трубчатого элемента для защиты наружной резьбы, находящейся на конце с наружной резьбой трубчатого элемента, причем устройство защиты резьбы содержит:

внешнюю втулку для защиты наружной резьбы, расположенной на конце с наружной резьбой трубчатого элемента;

фланец, расположенный на первом конце внешней втулки для взаимодействия с концом с наружной резьбой трубчатого элемента; и

крепежное устройство, выходящее из фланца для фрикционного сцепления с внутренней стороной трубчатого элемента для поддержания сцепления устройства защиты резьбы с трубчатым элементом, причем крепежное устройство дополнительно содержит множество ребер, которые проходят радиально наружу от центрального элемента для взаимодействия с внутренней стороной трубчатого элемента.

18. Способ по п. 17, в котором крепежное устройство может иметь несколько уровней множества ребер.

19. Устройство защиты резьбы по п. 8, дополнительно содержащее барьер для мусора, расположенный вокруг внутренней стороны внешней втулки и прилегающий к торцевому концу внешней втулки для предотвращения повреждения жидкостью и мусором наружной резьбы на трубчатом элементе.

20. Устройство защиты резьбы по п. 8, дополнительно содержащее пластину, которая может проходить радиально внутрь от фланца, при этом пластина имеет ослабленные части, которые можно легко сломать для удаления съемных частей и обеспечения доступа внутрь трубчатого элемента.

21. Устройство защиты резьбы по п. 10, дополнительно содержащее барьер для мусора, расположенный вокруг внутренней стороны внешней втулки и прилегающий к торцевому концу внешней втулки для предотвращения повреждения жидкостью и мусором наружной резьбы на трубчатом элементе.

22. Устройство защиты резьбы по п. 10, дополнительно содержащее пластину, которая может проходить радиально внутрь от фланца, при этом пластина имеет ослабленные части, которые можно легко сломать для удаления съемных частей и обеспечения доступа внутрь трубчатого элемента.

23. Устройство защиты резьбы по п. 10, в котором множество ребер состоит из ребер переменной длины, чтобы иметь возможность взаимодействовать с различными размерами внутреннего диаметра трубчатых элементов.

24. Способ по п. 14, в котором вставное кольцо может содержать конусообразную часть, расположенную на внешнем крае вставного кольца для облегчения взаимодействия с трубчатым элементом.

25. Устройство защиты резьбы по п. 15, дополнительно содержащее барьер для мусора, расположенный вокруг внутренней стороны внешней втулки и прилегающий к торцевому концу внешней втулки для предотвращения повреждения жидкостью и мусором наружной резьбы на трубчатом элементе.

26. Устройство защиты резьбы по п. 15, дополнительно содержащее пластину, которая может проходить радиально внутрь от фланца, при этом пластина имеет ослабленные части, которые можно легко сломать для удаления съемных частей и обеспечения доступа внутрь трубчатого элемента.

27. Устройство защиты резьбы по п. 17, дополнительно содержащее барьер для мусора, расположенный вокруг внутренней стороны внешней втулки и прилегающий к торцевому концу внешней втулки для предотвращения повреждения жидкостью и мусором наружной резьбы на трубчатом элементе.

28. Устройство защиты резьбы по п. 17, дополнительно содержащее пластину, которая может проходить радиально внутрь от фланца, при этом пластина имеет ослабленные части, которые можно легко сломать для удаления съемных частей и обеспечения доступа внутрь трубчатого элемента.

29. Способ по п. 18, в котором множество ребер состоит из ребер переменной длины, чтобы иметь возможность взаимодействовать с различными размерами внутреннего диаметра трубчатых элементов.