Резьбовое соединение труб Советский патент 1981 года по МПК E21B17/42 

(54) РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ

Изобретение относится к бурению и эксплуатации нефтяных и газовых скважин, в частности к конструкциям резьбовых соединений тонкостенных обсадных .и насосно-компрессорных труб. Известно резьбовое соединение для насосно-компрессорных труб, состоящее из муфты и ниппеля, свинчиваемых по цилиндрической резьбе и снабженных зарезьбовыми гладкими уплотнитёльными поверхностями цилиндрической фор мы, расположенными за резьбоЙ1.со стороны начала резьбы у ниппеля и конца резьбы у муфты СП. Недостаток известного соединения заключается в том, что при свинчивании обсадных и насосно-компрессорных труб в йроцессе спуска в скважину из-за мелкой высоты витков резьбы в сочетании с гибкой талевой системой требуется применение специальных центрирующих устройств, обеспечивающих качественное центрирование труб в процессе свинчивания, что увеличивает время спуска колонн .и в целом ведет к увеличению затрат на строительство скважин. Наиболее близким по технич,еской сущности и достигаемому положительно му эффекту к.предлагаемому является резьбовое соединение труб, включающее ниппель и муфту с резьбовыми участками, расположенный перед резьбовым участком ниппеля центрирующий хвостовик, имеющий диаметр меньше диаметра резьбового участка муфты по вершинам резьбы и длину больше величины шага резьбы, расположенный за резьбовым участком ниппеля центрирующий поясок, причем муфта до и после резьбового участка с внутренней стороны имеет уплотнительные и центрирукяцие цилиндрические поверхности для взаимодействия с центрирующими участками ниппеля 2. Недостатком этого соединения яв- ляется то, что для обеспечения центipHpOBaHHH соединения муфта должна , до и после резьбового участка иметь гладкие центрирующие поверхности, чт увеличивает габариты замка, его металлоемкость и делает неприемлемым использование соединения в конструкции тонкостенных обсадных и насоснокомпрессорных труб с высадкой. Цель изобретения - обеспечение центрирования цилиндрического резьбового соединения тонкостенных обсадных и насосно-компрессорных труб и уменьшение металлоемкости. Указанная цель достигается тем, что длина центрирующего хвостовика не превышает размер расстояния от первой полной нитки резьбы муфты до начала уплотнительной поверхности муфты, а разница диаметра цен рирукг щего хвостовика и резьбового участка муфты по вершинам резьбы равна величине посадки скольжения. На чертеже показано резьбовое соединение труб,, разрез. Резьбовое соединение труб включает муфту 1 и ниппель 2, свинчиваемые по цилиндрической резьбе 3.Ниппель 2 имеет центрирующий хвостовик 4, расположенный перед резьбовым участком его. Муфта 1 имеет гладкую уплотнительную поверхность 5, расположенную за резьбовым участком муфты, уступ 6 в начале резьбы и уступ 7 в конце резьбы, а ниппель имеет сопрягающиеся с ними в свинченном состоянии уступ8 в начале резьбы и уступ 9 в конце резьбы. В насосно компрессорных трубах осевой упор свинчиваемых деталей (муфты и ниппеля} осуществляется по уступам 7 и 8 а в обсадных трубах по уступам 8 и 9 Минимальная длина центрирующего хвос товика 4 должна быть больше величины шага резьбы, а максимальная должна Щ)евьшать размер расстояния от первой полной нитки резьбы муфты до начала уплотнительной поверхности 5 му ты. Наружный диаметр центрирующего хвостовика 4 выполнен меньше внутрен него диаметра муфты по вершинам резь бы на величину зазора, обеспечивающего посадку скольжения. Свинчивание резьбового соединения осуществляется следующим образом. В начальньй момент свинчивания центрирующий хвостовик 4 свободно скользит по вершинам резьбы 3 муфты 1, тем самым центрируя ось ниппеля 942 относительно оси муфты I. В ходе свинчивания соединение закрепляется по соответствующим уступам: для обсадных труб - 6 и 9, для насоснокомпрессорных труб -7 и 8 до возникновения в них заданного контактного давления. Поскольку минимальная длина центрирующего хвостовика больше величины шага резьбы, обеспечивается надежность центрирования за счет контактирования его по меньшей мере с вершинами двух первых полных ниток резьбы муфты. С другой стороны, максимальная длина центрирующего хвостовика, не превышает расстояния от первой нитки резьбы муфты до начала уплотнительной поверхности муфты, что обеспечивает начало свинчивания соединения до начала взаимодействия поверхности центрирующего хвостовика с уплотнительной поверхностью муфты. Технико-экономическая эффективность заключается в повышении скорости спуска обсадных колонн и насосно-компреесорных труб в скважину и увеличение межремонтного периода их работы. Формула изобретения Резьбовое соединение труб, вклю-. чакнцее ниппель и муфту с резьбовыми участками, расположенный перед резьбовым з астком ниппеля, центрирующий хвостовик, именлций диаметр меньше диаметра резьбового участка муфты по вершин 1м резьбы и длину больше величины шага резьбы, и уплотнительную поверхность, расположенную за резьбовым участком муф1Ъ1, отличающееся тем, что, с делью обеспечения центрирования цилиндрического резьбового соединения тонкостенных обсадных и насосно-компрессорных труб и уменьшения металлоемкости, длина центрирующего хвостовика не превышает размер расстояния от первой полной нитки резьбы муфты до начала уплотнительной поверхности муфты, а разница диаметра центрируклцего хвостовика и резьбового участка муфты по верпшнам резьбы равна величине посадки скольжения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 2532632, кл.285-55, опублик. 1950. 2.Авторское свидетельство СССР № 702153, кл. Е 21 В 17/10, 1977 ( прототип).

5-ЕЛ

7

/ /

/ / / /

ж