Соединение труб

 

Изобретение относится к креплению скважины и предназначено для спуска труб в паронагнетательные скважины. Цель - повышение надежности соединения труб при использовании его в паронагнетательных скважинах за счет поддержания заданных контактных напряжений в уплотнительном узле. Соединение содержит охватывающий 1 и охватываемый 2 элементы, взаимодействующие друг с другом по ответным резьбам 3, упорные торцы 4 и конический стабилизирующий уплотнительный узел 5. Торцы 4 размещены между резьбой 3 и узлом 5. Предлагаемое соединение позволяет автоматически поддерживать заданный уровень контактных напряжений в узле 5 при каком угодно кол-ве циклов нагрева и охлаждения резьбового соединения труб при любом режиме закачивания теплоносителя. 1 ил.

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

PECfMiËÈH (5ц 4 Е 21 В 17/02 L.-КУНЦ 1 . — ю .:, ." . б1ЕС;1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСНОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4250535/22-03 (22) 27.05.87 (46) 30,06.89. Бюл. М 24 (7l) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть" (72) М.Н.Гайнуллин, В.А.Машков и И.M.Ôåëüäìàí (53) 622.245.13(088 .8) (56) Билык С.Ф.Герметичность и прочность конических резьбовых соединений труб нефтяного сортамента. М,:

Недра, 1981, с. 145-147, рис. 55.

Авторское свидетельство СССР

М 262796, кл. F. 21 В 17/02, 1964.

„.Я0„„1490247 A 1 (54) СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ (57) Изобретение относится к креплению скважины и предназначено для спуска труб в паронагнетательные скважины. Цель — повышение надежности соединения труб при использовании его в паронагнетательных скважинах за счет поддержания заданных контактных напряжений в уплотнительном узле.

Соединение содержит охватывающий 1 и охватываемый 2 элементы, взаимодействующие друг с другом по ответным резьбам 3, упорные торцы 4 и конический стабилизирующий уплотнительньгй узел 5. Торцы 4 размещены между

1490247 резьбой 3 и узлом 5, Предлагаемое соединение позволяет автоматически поддерживать заданный уровень контактных напряжений в узле 5 при како

Изобретение относится к креплению скважин, работающих в условиях циклического изменения температуры, и используется в соединении труб, пред назначенных для спуска в паронагне- 15 тательные скважины.

Цель изобретения — повышение надежности соединения труб при использовании его в паронагнетательных скважинах. 20

На чертеже схематично представлено соединение труб в сборе.

Соединение содержит охватывающий 1 и охватываемый 2 элементы, которые взаимодействуют друг с другом по ответным резьбам 3. Соединение включает в себя упорные торцы 4 и конический стабилизирующий уплотнительный узел 5, который может, например, иметь уплотнительный элемент 6. Местоположение уплотнительного узла 5 с элементом 6 относительно упорных торцов 4 выбирается н соответствии с зависимостью

2 J/2

35 где 1 — расстояние от упорных торцов до линии контакта в уплотнительном узле, м;

d — диаметр линии контакта в уп- 4g

У лотнительном узле, м; — угол при вершине конуса стабилизирующего уплотнительного узла, град, Соединение труб работает следующим 45 образом.

После спуска колонны труб в скважину и установки пакера, полость между трубами и стенкой скважины заполняется базальтовой пульпой, смесью базальтового волокна с водой. По мере закачки в пласт теплоносителя, вода из затрубного пространства испаряется и базальтовое волокно, высыхая, приобретает теплоизоляционные свойства.

Герметичность собранного по резьбе 3 соединения труб в нормальных условиях обеспечивается за счет натяугодно кол-ве циклов нагрева и охлаждения резьбового соединения труб при любом режиме закачивания теплоносителя, ) ил, га в уплотнительном узле 5 с элементом 6 уплотнения, возникающего при свинчивании труб с заданным крутящим моментом. Натяг в уплотнительном узле 5 создает контактные напряжения определенного уровня, обеспечивающие герметичность соединения °

Герметичность соединения труб при их нагревании в процессе эксплуатации паронагнетательной скважины осуществляется следующим образом.

В начальный момент подачи теплоноC сителя по колонне труб имеет место высокий перепад температуры между охватывающим и охватываемым 2 элементами, Перепад в начальный момент закачки теплоносителя приводит к увеличению диаметра линии контакта охватываемой трубы в уплотнительном узле, что может привести к увеличению контактных напряжений в материале уплотнительного узла 5 до величин, превышающих допустимые, Однако этого не произойдет, так как при прогреве внутреннего охватываемого элемента 2 одновременно с термическим увеличением его радиальных размеров происходит увеличение длины части охватываемого элемента 2, заключенной между торцами 4 и коническим стабилизирующим уплотнительным узлом 5. При этом увеличение радиального размера d>/2 компенсируется увеличением осевого размера 1, которые связаны между собой выражением

- = leg P/2

2

В результате контактные напряжения в материале уплотнительного узла 5, если принебречь силами трения на ли-

1 нии контакта, останутся без изменения, т.е. заданными в момент свинчи- . вания .

На втором этапе прокачивания теплоносителя по трубам при выходе на эксплуатационный режим и прогреве охватывающего элемента до рабочей температуры, внутренний диаметр его

1490247

Формула и з обретения

Аналогичная картина будет наблюдаться при любом изменении термического режима в скважине, где 1

3

Составитель В.Родина

Техред М.Ходаннч

Редактор И.Середа

Корректор А.Козориэ

Заказ 3679/33 Тираж 514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 уплотнительного узла 5 по линии контакта увеличится, что может привести к возникновению радиального зазора в уплотнительном узле. Однако этого не проиэойдет, так как одновременно с увеличением радиального размера уплотнительного узла увеличится и размер l охватывающего элемента 1, В результате возникающий зазор будет перекрыт и контактные напряжения в узле оплотнения останутся на заданном уровне.

Таким образом, предлагаемое соединение труб позволяет автоматически поддерживать заданный уровень контактных напряжений в уплотнительном узле 5 и в его уплотнительном элементе 6 прн каком угодно количестве циклов нагрева и охлаждения резьбового соединения труб при любом режиме закачивания теплоносителя. Это позволяет повысить надежность соединения труб при использовании его в паронагнетательных скважинах.

Соединение труб, включающее охватывающий и охватываемый элементы, взаимодействующие друг с другом по ответным реэьбам, упорные торцы и конический стабилизирующий уплотнительный узел, о т л и ч а ю щ е—

1р е с я тем, что, с целью повышения надежности соединения труб при использовании егo B паронагнетательных скважинах за счет поддержания заданных контактных напряжений в уплотни15 тельном узле, упорные, торцы размещены между резьбой и уплотнительным узлом, а расстояние между упорными торцами и уплотнительным узлом выби% рается в соответствии с зависимо-,, 20 стью д

2tgp/2 расстояние от упорных торцов до линии контакта в уплотнительном узле, м; диаметр линии контакта в уплотнительном узле, м; угол при вернине конуса стабилизирующего уплотнительного узла, град,