Замковое резьбовое соединение бурильных труб

 

Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить точность определения ресурса работы соединения за счет учета и суммирования усталостных повреждений от всех переменных нормальных напря25 6 7 8 . жений, возникающи.х в процессе бурения. Соединение включает муфту 4 с резьбовым участком, ниппель 1 с резьбовым участком и зарезьбовой разгружающей канавкой 3 и индикатор усталостных повреждений, выполненный в виде электрически соединенных между собой электролитической ванны 10 с активным анодом 11 и катодом 12 и пьезоэлектрического источника 6 электродвижущей силы (ЭДС), который установлен в торцовом углублении упорного уступа 5 ниппеля 1 с возможностью контактирования с торцом муфты 4 при свинченном соединении. Под действием переменных механических напряжений в источнике 6 генерируется переменная ЭДС. Благодаря знакопостоянной ЭДС пьезоэлектрика в ванне 10 вызывается электролиз. При этом из-за переноса вещества уменьшается масса анода 11 и увеличивается масса катода 12. 2 ил. i (Л 41 1C 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4 E 21 В 1202 1702

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2б б 7

3 у

Фиг./

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4181608/22-03 (22) 17.11.86 (46) 23.07.88. Бюл. № 27 (71) Ивано-Франковский институт нефти и газа (72) Е. И. Крыжановский, Я. Д. Климишин, Э. Г. Поддубный и М. Я. Янышивский (53) 622.24.05 (088.8) (56) Трубы нефтяного сортамента: Справочное руководство. Под ред. А. Е. Сарояна.—

М.: Недра, 1976, с. 138.

Авторское свидетельство СССР № 870665, кл. Е 21 В 17/02, 1978. (54) ЗАМКОВОЕ РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить точность определения ресурса работы соединения за счет учета и суммирования усталостных повреждений от всех переменных нормальных напря„„SU„„1411423 A 1 жений, возникающих в процессе бурения.

Соединение включает муфту 4 с резьбовым участком, ниппель 1 с резьбовым участком и зарезьбовой разгружающей канавкой 3 и индикатор усталостных повреждений, выполненный в виде электрически соединенных между собой электролитической ванны 10 с активным анодом 11 и катодом 12 и пьезоэлектрического источника 6 электродвижущей силы (ЭДС), который установлен в торцовом углублении упорного уступа 5 ниппеля

1 с возможностью контактирования с торцом муфты 4 при свинченном соединении. Под действием переменных механических напряжений в источнике 6 генерируется переменная ЭДС. Благодаря знакопостоянной

ЭДС пьезоэлектрика в ванне 10 вызывается электролиз. При этом из-за переноса вещества уменьшается масса анода 11 и увеличивается масса катода 12. 2 ил.

141!423

Формула изобретения

v а ч

/ /

Фиг. 2

БНИИПИ за каз 3628Г28 Ти раж 53 Поди ис но ."

Производстгенно-полиграфическое нр(дириягис, г. Ужгород, угк Проектная, 4

Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам контроля отработки усталостного ресурса замковых резьбовых соединений бурильных труб, и может быть использовано при прогнозировании долговечности соединений бурильных труб.

Цель изобретения — повышение точности определения ресурса работы соединения за счет учета и суммирования усталостных повреждений от, всех переменных нормальных напряжений, возникающих в соединении в процессе бурения.

На фиг. 1 изображено замковое резьбовое соединение бурильных труб с индикатором усталостных повреждений; на фиг. 2— принципиальная электрическая схема индикатора.

Замковое резьбовое соединение бурильных труб состоит из ниппеля l с резьбовым участком, торцовым углублением 2 в упорном уступе и зарезьбовой разгружающей канавкой 3 и муфты 4 с ответным ниппельному резьбовым участком. Замковое резьбовое соединение снабжено индикатором усталостных повреждений, представляющим собой вставленный в торцовое углубление ниппеля на упорных пружинах (уступах) 5 пьезоэлектрический источник 6 электродвижущей силы (ЭДС). Последний является пьезоэлектрическим преобразователем механических напряжений в диэлектрическом кожухе 7 с контактными выводами 8.

Посредством подводящих электропроводон 9 преобразователь соединен с гибкой прозрачной электролитической ванной !О, содержащей активный анод 11, катод !2 и ( раствор 13 соли металла, из которого изго1товлены электроды. Электролитическая ван-!, на смонтирована в зарезьбовой разгружаю-! ! щеи канавке ниппеля и защищена прозрачной лентой 14. Электроды могут быть изго-!

: товлены из любого солеобразую.цего метал ла — меди, серебра и др. Соответственно, электролитическая ванна заполняется раствором соли указанных металлов, например

СИЗО, АдМОз и др.

Замковое резьбовое соединение работает следующим образом.

Под действием переменных механических напряжений, возникающих в процессе бурения и действующих на торцы ниппеля и муфты, в пьезоэлектрическом преобразователе генерируется переменная ЭДС. Вследствие предварительной затяжки и наличия упорной пружины пьезоэлектрик будет испытывать только сжимающую деформацию, в результате чего он будет генерировать знакопостоянную ЭДС. Благодаря последней в электролитической ванне вызывается явление электролиза. За счет переноса вещества при электролизе происходит уменьшение массы активного анода и увеличение массы катода.

1О Уменьшение массы и, как следствие, размеров анода пропорционально электрическому заряду, прошедшему через раствор.

Величина этого заряда зависит от величины переменных механических напряжений, действующих в резьбовом соединении, и количесгеа циклов нагружений.

Для сглаживания пульсаций ЭДС и увеличения силы тока, проходящего через раствор, IIO окружности упорного уступа могут быть уcl ановлены несколько пьезоэлектрических преобразователей.

Применснис замкового резьбового соединения с описанным индикатором усталостных повреждений позволяет более точно определять состояние резьбовых соединений, учи hIBarh усталостные повреждения от всех видов переменных нормальных напряжений и прогнозировать остаточный ресурс работы замкового резьбового соединения.

Замковое резьбовое соединение бурильных труб, включающее муфту с резьбовым участком, ниппель с резьбовым участком и зарезьбовой разгружающей канавкой и индикатор усталостных повреждений, отличаюшееся тем, что, с целью повышения точности определения ресурса работы соединения за счет учета и суммирования усталостных повреждений от всех переменных нор:изльпых напряжении, возникающих в процессе бурения, индикатор усталостных повр:ж.reIIIiII выполнен в виде электрически соединенных между собой электролитической ванны с активным анодом и катодом и пьезоэлектрического источника электродвижх45 гней силы, причем последний установлен в торцовом углублении упорного уступа ниппеля с возможностью контактирования с торцом муфты при свинченном соединении.