Резьбовое соединение бурильных труб Советский патент 1988 года по МПК E21B17/42 E21B12/02 

верхностью. Между Ц А и Н 1 с натягом установлено разрезное кольцо (К) 9 клиновидной формы. Боковые грани К 9 взаимодействуют с поверхностями выточки 5 Ц 4, основания - с конической поверхностью Н 1. При работе в скважине на участок 3 и Ц 4 передается внешняя переменная нагрузка, вызывающая в них амплитудные напряжения, Последние суммируются во впадинах резьбы со средним напряжением, обус-- |ловленным растяжением Н 1 при свинчи35747

вании его с муфтой 2, а во впадине выточки 5 со средним напряжением растяжения, вызванным взаимодействием К 9 с поверхностями выточки 5 и участком 10 Н 1 при сборке Ц 4. Т. образом, последний работает в условиях, приближенных к условиям работы контролируемого р.езьбового соединения. По величине усталостного повреждения индикатора определяют состояние резьбового соединения,, 1 ил. .

Изобретение относится к буровой технике. Цель изобретения - повышение точности контроля степени усталостного повреждения резьбового соединения бурильных труб. Резьбовое соединение включает ниппель (Н) 1, муфту 2 с резьбовым участком 3 и жестко соединенный с внутренней поверхностью Н 1 индикатор усталостного пов- реждегшя. Последний выполнен в виде тонкостенного цилиндра (Ц) 4 с V-об- разной выточкой 5 на его нар;, жной поверхности. Внутренняя поверхность Н имеет участок 10 с конической пос « 4 СО ел 4 xj

1

Изобретение относится к буровой Iтехнике, а именно к замковым резьбо- вым соединениям бурильных труб, имею- ;щим средства контроля усталостного ;повреждения.

: Целью изобретения является повьше- :ние точности контроля степени усталостного повреждения резьбового соединения бурильных труб.

На чертеже показано резьбовое соединение бурильных труб.

Резьбовое соединение бурильных труб включает ниппель 1, муфту 2 с резьбовьш участком 3 и жестко соеди- .ненный с внутренней поверхностью ниппеля индикатор усталостного повреждения, выполненный в виде тонкостенного цилиндра 4 с V-образной выточкой 5. Один конец индикатора имеет выступ 6, другой - резьбу 7, при помощи которой индикатор соединяется с мон- ,тажным кольцом 8, жестко соединенньм с зарезьбовой частью ниппеля. В V-образной выточке расположено разрезное кольцо 9 клиновидной формы, установленное с натягом мевду цилиндром и ниппелем, а В1гутренняя поверхность ниппеля имеет участок 10 с коничес кой поверхностью.

Сборка резьбового соединения осуществляется следующим образомi

Разрезное кольцо 9 установливает- ся в V-образную выточку 5 тонкостенного цилиндра 4, который устанавливается в ниппель 1 и при помощи резьбы 7 ввинчивается в монтажное кольцо 8 до упора выступа 6 индикатора в торец ниппеля.. При преодолении задан

5

0

5

0

5

0

ного натяга в результате контакта основания разрезного кольца 9 с коническим участком 10 внутренней поверхности ниппеля -1 и взаимодействия боковых граней кольца 9 с поверхностями V-образной выточки 5 в основании ее впадины возникает напряжение растяжения f Величину этого напряжения можно регулировать величиной задаваемого натяга.

При работе в скважине на резьбовой участок 3 и индикатор усталостных повреждений передается внешняя переменная нагрузка, вызывающая в них циклические амплитудные напряжения. Во впадинах резьбы эти напряжения суммируются со средним напряжением, обусловленным растяжением ниппеля 1 при свинчивании его с муфтой 2, а во впадине V-образной выточки 5 со средним напряжением растяжения, вызванным взаимодействием разрезного кольца 9 с, поверхностями V- образной выточки 5 и коническим участком 10 внутренней поверхности ниппеля 1 при сборке индикатора.

Таким образом, за счет создания в концентраторе индикатора напряженного состояния, близкого к напряженному состоянию резьбы, индикатор усталостного повреждения работает при ассимметричном цикле нагружения в условиях, приближенных к условиям работы контролируемого резьбового соединения ,

Под действием внешних нагрузок в V-образной выточке 5 индикатора развивается усталостная трещина.. При

извлечении бурильных труб из скважины во время спуско-подъемных операций после разборки резьбового соединения индикатор вывинчивается из монтажного кольца 8 и вынимается из ниппеля 1 для оценки его усталостного повреждения. По величине этого повреждения определяется степень по- вреждения резьбового соединения труб.

Технико-экономическими преимуществами предлагаемой конструкции резьбового соединения бурильных труб по сравнению с известной являются повышение точности и достоверности информации о напряженном состоянии резьбового соединения, что позволяет сокра- число поломок бурильных труб I, и обеспечить более полное ис- , пользование ресурса бурильных труб,

o

5 0

Формула изобретения

Резьбовое соединение бурильных труб, включакнцее ниппель, муфту, резьбовой участок и жестко соединенный с внутренней поверхностью ниппеля индикатор усталостных повреждений в виде цилиндра с V-образной выточкой на его наружной поверхности, о т личающееся тем, что, с целью повышения точности контроля степени усталостного повреяд ения резьбового соединения, оно снабжено разрезным кольцом клиновидной формл, а внутренняя поверхность ниппеля имеет участок с конической поверхностьюу причем pa3ift 3Ho.e кольцо установлено с натягом между цилиндром и нийпелем с возможностью взаимодействия вых граней кольца с поверхностями V-образной выточки цшшвдра и основания кольца - с конической поверхностью ниппеля.