Резьбовое соединение труб Советский патент 1992 года по МПК E21B17/02 E21B17/42 

СО

С

Использование: увеличение герметичности резьбовых соединений при работе в зоне высоких давлений и температур, а также при воздействии агрессивных флюидов. Сущность изобретения: резьбовое соединение труб свинчено посредством муфты, а между торцами труб установлено уплотни- тельное кольцо с кольцевой проточкой и каналами, перекрытыми обратными клапанами. Внутренняя поверхность уплотнительного кольца выполнена в форме эжектора. 1 ил.

Изобретение относится к области оборудования для бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, в частности к резьбовым соединениям, и может быть использовано в нефтяной, газовой и химической промышленности.

Известно резьбовое соединение труб включающее связанные муфтой концы труб с установленным между их концами уплот- нительным кольцом.

Недостатком такого резьбового соединения является необходимость предварительного измерения величины зазора конкретной пары труб и низкая эффективность герметизации.

Известно резьбовое соединение труб, включающее муфту с внутренними резьбами, концы труб с наружными резьбами, ответными резьбами муфты и коническими поверхностями у торца с их внутренней стороны и установленные между торцами труб

уплотнительное кольцо с коническими участками, ответными коническими поверхностями труб и боковыми поверхностями для взаимодействия с торцами труб.

Недостатком такого резьбового соединения является низкая эффективность герметизации при высоких параметрах и перекачке агрессивных флюидов, а также необходимость измерения величины зазора конкретной пары труб.

Цель изобретения - повышение герметичности соединений при работе в зоне высоких давлений и температур, и воздействия агрессивных флюидов.

Существенными отличиями предлагаемого резьбового соединения являются выполнение уплотнительного кольца в форме эжектора, коническими уплотнительными поверхностями торцевыми профильными поверхностями, наличие конических проточек, а также изготовление уплотнитального

vi VI

N) CJ 4

кольца из материала с большим коэффициентом линейного расширения и памятью формы.

Указанная цель достигается выполнением уплотнительного кольца из химически инертного материала с зжекционмыми каналами, имеющими перекрывающие их обратные клапаны, конические участки уплотнительного кольца выполнены с кольцевыми проточками, причем эжекционные каналы связывают полости последних с внутренней полостью труб, а внутренняя поверхность уплотнительного кольца выполнена в форме эжектора,

На чертеже показано резьбовое соединение труб.

Резьбовое соединение труб состоит и двух концов труб 1, соединенных посредством муфты 2 с установленным между ними уплотнительиым кольцом 3 с коническими уплотиительными поверхностями 4, на которых выполнены кольцевые проточки 5, торцевыми профильными поверхностями 6, а внутренняя поверхность выполнена в форме эжектора 7 с обратными клапанами 8, каналами 9, Соединение работает следующим образом. На концах труб 1 с внутренней стороны предварительно выполнены проточки 4 с определенной конусностью. В межторцевом пространстве установлено уплотнитсяыюе кольцо 3.

При свинчивании соединения радиаль- - ное уплотнение осуществляется за счет радиального деформирования наружных конических участков кольца А, а торцевое уплотнение - за счет осевого деформирования торцевого профильного выступа кольца 6.

При свинчивании соединения задается определенное значениенагяга по конусным поверхностям до касания торцов трубы 1 с профильным выступом кольца 6. При дальнейшем довинчивании происходит повышение давления на профильных поверхностях 6 с деформацией выступов. Сминаясь, профильный выступ 6 компенсирует разницу межторцевых расстояний конкретной пары труб (которые по ГОСТ 633-80 составляют 2,6 мм).

Выполнение внутренней поверхности кольца 3 в форме эжектора 7 обеспечивает

в процессе прохождения агента отрицательную депрессию в эжекционных каналах 9 радиально расположенных в теле кольца 3. За счет этого из межстыкового пространства происходит отсасывание агента, просочившегося через коническое уплотнение, что повышает степень герметизации. Для предотвращения попадания в межторцевое пространство агента в начальных режимах

0 работы эжекционного канала 9 обеспечиваются обратными клапанами 8.

Для изготовления уплотнительного кольца 3 могут использоваться материалы с памятью формы. При достижении эксплуа5 тационной температуры на внешних конических участках кольца и на торцевых выступах образуются концентрические выступы заданного профиля, которые повышают герметичность соединения.

0 Возможно выполнение кольца 3 из материала с коэффициентом линейного расширения, большим чем материал ниппеля и муфты, что обеспечивает повышение герметичности резьбового соединения при высо5 ких эксплуатационных температурах.

Экономическая эффективность предлагаемого устройства вытекает из повышения эффективности герметизации при работе в зоне высоких давления и температур и воз0 лгэйствия агрессивных флюидов.

Формула изобретения Резьбовое соединение труб, включающее муфту с внутренними резьбами, концы труб с перепускными резьбами, ответными

5 резьбам муфты, и коническими поверхностями на внутренней поверхности труб у их торца и установленное с возможностью взаимодействия с торцами труб своими боковыми поверхностями уплотнительное

0 кольцо с коническими участками, ответными коническим поверхностям труб, отличающееся тем, что, с целью повышения герметичности соединения, уплотнительное кольцо выполнено с эжекционными канала5 ми, перекрытыми обратными клапанами, конические участки уплотнительного кольца выполнены с кольцевыми проточками, а эжекционные каналы связывают полости последних с внутренней полостью труб, причем

0 внутренняя поверхность уплотнительного кольца выполнена в виде эжектора.

f /

г 6