Способ сборки резьбовых соединений нефтепромысловых труб

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Е 21 В 17/042, 19/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

1 (21) 4634789/03 (22) 09,01.89 (46) 29.02.92. Бюл. М 8 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (72) С.Л. Добрынин, B.Н. Альдебенев, Э.А. Акчурин, В.И. Меняйло; Г.А, Воронков и А.С, Лещенко (53) 622.24.05(088.8) (56) Заявка РСТ WO 86/02123, кл. Е 21 В 17/042.

Drilling and Ргобцсбоп Symposium.

Материалы симпозиума. 17-21.02.85, 0аИав, USA. (54) СПОСОБ СБОРКИ РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ НЕФТЕПРОМЫСЛОВЫХ ТРУБ (57) Изобретение относится к бурению, в, частности к способам соединения нарезных

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 вйешней поверхности по образующей охватывающего элемента.. Ж 1716077 А1 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.

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 вышеуказаннйх 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 нефтеп ромысловых труб.

1716077

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 распределения 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;

Ох1, %1 — соответственно осевые и окружные напряжения в теле трубы; о„2, oz — 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 — источник 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 магнитоанизотропные 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 4 оборотов и через согласующее устройство 7 — с датчиков 3 механических напряжений. Поступающие в блок 8 сигналы сравниваются с заданными величинами уставок.

Рост механических напряжений при малом, т.е. меньшем оптимального количества

5 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 опти10 мального 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 по-

15 терей натяга (наличием ослабленной резьбы).

При одновременном совпадении значе- ний разностного сигнала датчиков 3 и сигнала с датчика 4 со значением установок

20 блок 8 выдает сигналы о прекращении свинчивания и признании полученного соединения годным. Таким образом сочетание оптимальных значений контролируемых параметров обеспечивает качественную сбор25 ку резьбового соединения.

Прекращение свинчивания в остальных случаях предотвращает возникновение аварийных ситуаций при эксплуатации нефтепромысловых, особенно обсадных ко30 лонн, обусловленных некачественной сборкой резьбовых соединений.

Формула изобретения

Способ сборки резьбовых соединений нефтепромысловых труб, включающий из35 мерение продольных напряжений и числа оборотов в процессе свинчивания и окончания свинчивания после достижения оптимальных значений контролируемых параметров, отличающийся тем, что, с

40 целью улучшения качества сборки, при измерении продольных напряжений одновременно измеряют окружные напряжения и по разности значений последних определяют оптимальное значение напряженного со45 стояния соединения.

-Г

1716077

10 !

Фиг.2

1716077

Wuz3

45

Составитель С.Добрынин

Техред М.Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор 3.Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 591 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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