Резьбовое соединение труб

 

(72) Авторы иЬобретеиия

В.Н. Пчелкин, Е.П. Ганин, Н.Н. Бор

M.Н. Бубынин, В.Н. Абраменков и

> !

Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб".--., (71) Заявитель (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 уплотнитель16 ными поверхностями цилиндрической фор". мы, расположенными за резьбой .со стороны начала резьбы у ниппеля и конца резьбы у муфты 51).

Недостаток известного соединения заключается в том, что при свинчива нии 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 технической 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 центрирующие цилиндрические поверхности для взаимодействия с центрирующнми участками ниппеля l 23.

Недостатком этого соединения является то, что для обеспечения цент3, 881289 4 рмрования соединения муфта должна, до и после резьбового участка иметь гладкие центрирующие поверхности, что увеличивает габариты замка, его металлоемкость и делает неприемлемым использование соединения в конструкции тонкостенных обсадных и насоснокомпрессорных труб с высадкой.

Цель изобретения — обеспечение

I 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 центрирующего хвостовика и резьбового участка муфты по вершинам резьбы равна величине посадки скольжения.

На чертеже показано резьбовое соединение труб, разрез.

Резьбовое соединение труб включает муфту I и нигйель 2, свинчиваемые по цилиндрической резьбе З.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 уступ 8 в начале резьбы и уступ 9 в конце резьбы. В насосно компрессорных трубах осевой упор свинчиваемых деталей (муфгы и ниппеля) осуществляется по уступам 7 и 8, а в обсадных трубах по уступам 8 и 9.

Минимальная длина центрирующего хвостовика 4 должна быть больше величины шага резьбы, а максимальная должна превышать размер расстояния от пер45 вой полной нитки резьбы муфты до начала уплотнительной поверхности 5 муфты.

Наружный диаметр центрирующего хвостовика 4 выполнен меньше внутреннего диаметра муфты по вершинам резь50 бы на величину зазора, обеспечивающего посадку скольжения.

Свинчивание резьбового соединения осуществляется следующим образом.

В начальный момент свинчивания центрирующий хвостовик 4 свободно скользит по вершинам резьбы 3 муфты

1, тем самым центрируя ось ниппеля

2 относительно оси муфты 1. 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-. чающее ниппель и муфту с резьбовыми участками, расположенный перед резьбовым участком ниппеля, центрирующий хвостовик, имеющий диаметр меньше диаметра резьбового участка муфты

rio вершинам резьбы и длину больше величины шага резьбы, и уплотнительную поверхность, расположенную за резьбовым участком муфты, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с .целью 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 центрирующего хвостовика и резьбового участка муфты по вершинам резьбы равна величине посадки скольжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CIHA Ф 2532632, кл.285-55, опублик. 1950.

2. Авторское свидетельство СССР

У 702153, кл. Е 21 В 17/10, 1977 (прототип) .

881289

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель А. Шипилов

Редактор M. Недолуженко Техред А.Бабинец

Заказ 9902/51 Тираж 630

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Корректор A Дзятко.

Подписное