Резьбовое соединение труб Советский патент 1990 года по МПК E21B17/42 

Изобретение относится к буровой технике и касается устройства резьбового соединения бурильных труб с упорным стыком.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет исключения напряжений во впадинах резьбы.

На фиг.1 показано резьбовое соединение труб; на фиг.2 - резьбовой участок соединения прямоугольного профиля с винтовой выемкой на ниппеле; на фиг.З - эпюра распределения осевой силы от затяжки по виткам резьбы на фиг.2 на фиг.4 - резьбовой участок соединения треугольного профиля с винтовой выемкой на ниппеле-, на фиг.5 - резьбовой участок соединения прямоугольного профиля с винтовой выемкой на ниппеле и муфте.

Резьбовое соединение (фиг.1) - два- соединительных элемента - содержит ниппель 1 с наружной резьбой 2 и муфту 3 с внутренней резьбой 4, сопрягаемые друг с другом по указанным резьбам и в упорном стыке 5, образованном упорным уступом ниппеля и упорным торцом муфты. На витках резьбы ниппеля 1 (фиг.2) с наружной резьбой с

1

00

нерабочей стороны профиля 6 выполнена по винтовой линии резьбы выемка 7. Винтовая выемка 7 имеет постоянную ширину а равную, например, половине ширины профиля витка, и переменную высоту h, увеличивающуюся от наименее нагруженного витка 8 в сторону упорного уступа нипееля. При этом рабочая сторона 9 витка контактирует с ответной деталью по всей длине резьбы. Винтовая выемка 7 может быть выполнена и на обоих соединяемых элементах (фиг.5).

Резьбовое соединение работает следующим образом.

При сборке резьбового соединения с винтовой выемкой по резьбе ниппеля распределение нагрузки по виткам существенно изменяется (фиг.2 и 3), так как первый у упорного стыка виток имеет уменьшенную жесткость, т.е. податлив, в результате чего значительная часть нагрузки передается на вто

5

0

ровать бурильные колонны при более высоких нагрузках на породоразрушаю- щий инструмент. Выполнение винтовой выемки с постоянной шириной по длине резьбы и с переменной высотой не изменяет заданный профиль впадин резьбы, т.е. не создает концентраторов напряжений в виде надрезов во впадинах профиля резьбы по ее длине, что повышает надежность работы соединения.

Формула изобретения

1. Резьбовое соединение труб, преимущественно бурильных, включающее два соединительных элемента - ниппель с наружной резьбой и упорным уступом и муфту с внутренней резьбой и упорным торцом и выполненную на одном из соединительных элементов с нерабочей стороны профиля по винтовой линии резьбы выемку, увеличивающуюся в сторону упорного торца, о т

Изобретение относится к буровой технике. Цель - повышение надежности работы за счет уменьшения напряжений во впадинах резьбы. Соединение содержит ниппель и муфту. На витках резьбы ниппеля с нерабочей стороны профиля выполнена по винтовой линии резьбы выемка, имеющая постоянную ширину и переменную высоту, увеличивающуюся от наименее нагруженного витка в сторону упорного уступа ниппеля. При этом рабочая сторона витка контактирует с ответной деталью по всей длине резьбы. При сборке соединения с винтовой выемкой по резьбе ниппеля распределение нагрузки по виткам существенно изменяется. Первый у упорного стыка виток имеет уменьшенную жесткость, т.е. податлив, в результате чего значительная часть нагрузки передается на второй и последующие витки. Это приводит к более равномерному нагружению всех витков. Благодаря этому общая нагрузка, которую воспринимает соединение, существенно увеличивается. Выполнение резьбы с винтовой выемкой повышает предельный момент затяжки и позволяет эксплуатировать бурильные колонны при более высоких нагрузках. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

рой виток. Аналогичное перераспределе-- личающееся тем, что, с

ние нагрузок происходит на последующих витках, что приводит к более равномерному нагружению всех витков, благодаря этому общая нагрузка, которую может воспринимать соединение, существенно увеличивается. Выполнение резьбы с винтовой выемкой постоянной ширины и переменной высоты с нерабочей стороны повышает предельный момент затяжки, что позволяет эксплуати30

целью повышения надежности работы счет уменьшения напряжений во впа нах резьбы, винтовая выемка выпол с постоянной шириной и с переменн высотой.

0

целью повышения надежности работы за счет уменьшения напряжений во впадинах резьбы, винтовая выемка выполнена с постоянной шириной и с переменной высотой.

фие.1

фиг. Ч

У/////////

Фиг. 2

7///////