Способ сборки резьбовых соединений нефтепромысловых труб Советский патент 1992 года по МПК E21B17/42 E21B19/16 

Изобретение относится к глубокому бурению, в частности к способам соединения нарезных труб нефтяного сортамента. :- .

Известны способы сборки труб с резьбовыми концами, включающие свинчивание резьбовых элементов с одновременным контролем крутящего момента и количества оборотов одного элемента относительно другого.

Известен также способ сборки нефтепромысловых труб, включающий установку на внешней поверхности охватывающего элемента датчика механических напряжений и свинчивание с одновременным измерением продольных деформаций внешней поверхности по образующей охватывающего элемента.

Наиболее близким техническим решением является способ, при котором осуществляют измерение продольных напряжений и числа оборотов в процессе свинчивания и окончания свинчивания после достижения оптимальных значений контролируемых параметров. Данный способ, однако, не позволяет получить высоконадежное соединение, так как кроме выше- указанных параметров для контроля качества соединения используют также абсолютные значения крутящего момента, оптимальная величина которого зависит от множества факторов.

Целью изобретения является улучшение качества сборки резьбовых соединений нефтепромысловых труб.

О

о -ч

Поставленная цель достигается тем, что при сборке указанных соединений, кроме измерения продольных напряжений и числа оборотов в процессе свинчивания, дополнительно осуществляют измерение окружных напряжений, а оптимальное значение напряженного состояния определяют по разности значений продольных и окружных напряжений.

На фиг. 1 представлены графики рас- пределения напряжений на муфтовом и трубном элементах; на фиг. 2 - элемент муфты с датчиком механических напряжений; на фиг. 3 - блок-схема устройства для реализации моста.

На чертежах приняты следующие обозначения:

Pki, Oti - соответственно осевые и окружные напряжения в теле трубы; 0x2 . Ota то же, в теле муфты; 1 - трубный элемент, 2 - муфтовой элемент, 3 - преобразователи механических напряжений в электрический сигнал, 4 - датчик оборотов трубного элемента, 5 - привод, обеспечивающий вращение трубного элемента, 6 - ис- точник тока, 7 - согласующее устройство, 8 - вычислительный блок с уставками, в котором принимаются решения о качестве свинчивания и выдается команда на отключение привода 5.

В качестве преобразователей 3 целесообразно использовать магнитоанизотроп- ные преобразователи, представляющие собой четырехполюсный электромагнитный преобразователь.

Способ осуществляют следующим образом.

Датчики 3 устанавливают на муфту в районах максимальных окружных и осевых напряжений. Осуществляют свинчивание соединения с помощью привода 5. Одновременно на вычислительный блок 8 поступает информация с датчика 4х оборотов и через согласующее устройство 7 - с датчиков 3 механических напряжений. Поступаю-

щие в блок 8 сигналы сравниваются с заданными величинами уставок.

Рост механических напряжений при малом, т.е. меньшем оптимального количества оборотов означает перекос свинчиваемых элементов, заедание резьбы и т.п. В этом случае блок 8 выдает сигнал на останов привода 5, а соединение отбрасывается.

Если число оборотов достигло оптимального значения, а величина разностного сигнала датчиков 3 не соответствует регламентированному натягу, блок 8 также выдает сигнал на останов привода 5, а соединение отбраковывается в связи с потерей натяга (наличием ослабленной резьбы).

При одновременном совпадении значений разностного сигнала датчиков 3 и сигнала с датчика 4 со значением установок блок 8 выдает сигналы о прекращении свинчивания и признании полученного соединения годным. Таким образом сочетание оптимальных значений контролируемых параметров обеспечивает качественную сборку резьбового соединения.

Прекращение свинчивания в остальных случаях предотвращает возникновение аварийных ситуаций при эксплуатации нефтепромысловых, особенно обсадных колонн, обусловленных некачественной сборкой резьбовых соединений.

Формула изобретения

Способ сборки резьбовых соединений нефтепромысловых труб, включающий измерение продольных напряжений и числа оборотов в процессе свинчивания и окончания свинчивания после достижения оптимальных значений контролируемых параметров, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества сборки, при измерении продольных напряжений одновременно измеряют окружные напряжения и по разности значений последних определяют оптимальное значение напряженного состояния соединения.

3 2. 4

Изобретение относится к бурению, в, частности к способам соединения нарезных труб нефтяного сортамента. Цель изобретения - повышение надежности сборки и расширение области применения. Способ включает установку датчиков механических напряжений на внешней поверхности охватывающего элемента в зонах максимальных продольных и окружных напряжений и свинчивание резьбовых элементов с измерением числа оборотов и одновременным контролем разностенного сигнала датчиков продольных и окружных напряжений резьбовых элементов. Свинчивание прекращают при достижении оптимальных значений контролируемых параметров данного типоразмера соединения, Соединение признают годным при одновременном достижении контролируемыми параметрами их оптимальных значений. 3 ил. fe

&

3U&2 ,