Резьбовое соединение для бурильного компонента углеводородных скважин

Номер патента: 23431

Опубликовано: 30.06.2016

Авторы: Карон Оливье, Гранже Скотт, Верже Эрик

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

1. Резьбовое соединение, которое содержит первый и второй трубчатые компоненты, каждый с осью вращения (10), причем один из концов (1, 2) каждого трубчатого компонента содержит резьбовую область (3, 4), при этом конец (1) одного компонента содержит наружную резьбу, а конец (2) второго компонента содержит внутреннюю резьбу, в зависимости от того, является ли резьбовой конец охватываемого или охватывающего типа, а указанные резьбовые области (3, 4) содержат на части, определенной как самоблокирующееся свинчивание, витки резьбы (32, 42), содержащие, если смотреть в продольном сечении, проходящем через ось вращения (10) трубчатых компонентов, вершину (35, 45) резьбы, впадину (36, 46) резьбы, сторону нагрузки (30, 40) и сторону посадки (31, 41), при этом ширина вершин резьбы (35, 45) каждого трубчатого компонента уменьшается в направлении концов с резьбой (7, 8) рассматриваемых трубчатых компонентов, тогда как ширина впадин (36, 46) резьбы возрастает, отличающееся тем, что шаг охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) соответственно отличается от шага охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40), а шаги указанных сторон (30, 31, 40, 41) остаются постоянными на указанной части, определенной как самоблокирующееся свинчивание.

2. Резьбовое соединение по п.1, отличающееся тем, что шаг охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) соответственно меньше, чем шаг охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40), а толщина ep охватываемого трубчатого компонента на конце резьбовой области, противоположном указанному торцу (7), является меньшей, чем толщина eb охватывающего трубчатого компонента на конце резьбовой области, противоположном указанному торцу (8).

3. Резьбовое соединение по п.1, отличающееся тем, что шаг охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) соответственно больше, чем шаг охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40), а толщина ep охватываемого трубчатого компонента на конце резьбовой области, противоположном указанному торцу (7), является большей, чем толщина eb охватывающего трубчатого компонента на конце резьбовой области, противоположном указанному концу (8).

4. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что относительная разность между шагом охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) и шагом охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40) находится в диапазоне от 0,15 до 0,35%.

5. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что относительная разность между шагом охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) и шагом охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40) преимущественно равна 0,25%.

6. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что каждая из резьбовых областей (3, 4) имеет наклонную образующую (20), формирующую угол (β) с осью вращения (10) трубчатых компонентов.

7. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что вершины (35, 45) резьбы и впадины (36, 46) резьбы являются параллельными оси вращения (10) трубчатого компонента.

8. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что витки резьбы (32, 42) охватываемого и охватывающего трубчатых компонентов имеют профиль типа "ласточкин хвост".

9. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что охватываемые и/или охватывающие вершины (35, 45) резьбы усаживаются с натягом на впадины (36, 46) охватывающих и/или охватываемых витков резьбы (32, 42).

10. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что резьбовое соединение является резьбовым соединением для бурильного компонента.

Рисунок 1

Текст

Смотреть все

РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ БУРИЛЬНОГО КОМПОНЕНТА УГЛЕВОДОРОДНЫХ СКВАЖИН Изобретение касается резьбового соединения, содержащего первый и второй трубчатые компоненты с осью вращения (10), один из концов (1, 2) каждого трубчатого компонента содержит резьбовую область (3, 4), при этом конец (1) одного компонента содержит наружную резьбу, а конец(2) второго компонента содержит внутреннюю резьбу в зависимости от того, является ли резьбовой конец охватываемого или охватывающего типа, а указанные резьбовые области (3, 4) содержат витки резьбы (32, 42), содержащие, если смотреть в продольном сечении, проходящем через ось вращения (10) трубчатых компонентов, вершину (35, 45) резьбы, впадину (36, 46) резьбы, сторону нагрузки (30, 40) и сторону посадки (31, 41), причем ширина вершин (35, 45) резьбы каждого трубчатого компонента уменьшается в направлении концов с резьбой (7, 8) рассматриваемых трубчатых компонентов, тогда как ширина впадин (36, 46) резьбы возрастает, отличающегося тем, что шаг охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) отличается от шага охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40). Изобретение также относится к резьбовому соединению.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ВАЛЛУРЕК МАННЕСМАНН ОЙЛ ЭНД ГЕС ФРАНС (FR); СУМИТОМО МЕТАЛ ИНДАСТРИС, ЛТД. (JP) Данное изобретение касается резьбового соединения для бурения и эксплуатации углеводородных скважин, которое содержит первый и второй трубчатые компоненты, один снабжается резьбовым концом охватываемого типа, а второй снабжается резьбовым концом охватывающего типа, при этом два конца могут взаимодействовать самоблокирующимся свинчиванием. Изобретение также касается резьбового соединения, получающегося в результате соединения двух трубчатых компонентов посредством свинчивания. Термин "компонент, используемый для бурения или эксплуатации углеводородных скважин" означает любой элемент в значительной мере трубчатой формы, предназначенный для соединения с другим элементом такого же или иного типа, чтобы в соединении образовывать или колонну для бурения углеводородной скважины, или подъемное устройство для техобслуживания, осуществляемого посредством подъемного устройства, или толстостенную обсадную колонну, или насосно-компрессорную колонну,применяемую для эксплуатации скважины. Изобретение, в частности, применяется к компонентам, используемым в бурильной колонне, таким как бурильные трубы, утяжеленные бурильные трубы, воротники бура и части, которые соединяют трубы и утяжеленные трубы, известные как бурильные замки. Известным образом, каждый компонент, используемый в бурильной колонне, обычно включает конец, снабженный охватываемой резьбовой областью, и/или конец, снабженный охватывающей резьбовой областью, каждый предназначен для соединения свинчиванием с соответствующим концом другого компонента, при этом сборка определяет соединение. Колонна, полученная таким образом, приводится в движение с поверхности скважины вращением во время бурения; по этой причине компоненты должны быть свинчены вместе с высоким крутящим моментом, чтобы быть в состоянии передавать крутящий момент, достаточный для того, чтобы бурение скважины осуществлялось без развинчивания или даже свинчивания с чрезмерным моментом. В обычных изделиях крутящий момент свинчивания, как правило, достигается благодаря взаимодействию путем затяжки контактных поверхностей, имеющихся на каждом из компонентов, которые предназначены для свинчивания. Однако, поскольку участок контактных поверхностей является частью толщины труб, при приложении слишком высокого крутящего момента быстро наступает порог нарастания пластической деформации контактных поверхностей. По этой причине были разработаны витки резьбы, которые могут освобождать контактные поверхности по меньшей мере от части или даже всех нагрузок, которые они не в состоянии выдерживать. Эта цель была достигнута путем использования самоблокирующихся витков резьбы, таких как те, что описаны в документе известного уровня техники US Re 30647 и US Re 34467. В этом типе самоблокирующейся нарезки витки резьбы (также называемые зубцами) охватываемого конца и витки резьбы (также называемые зубцами) охватывающего конца имеют постоянный шаг, но ширина резьбы является переменной. Более конкретно, ширина вершин (или зубцов) резьбы постепенно возрастает с расстоянием от охватывающего конца для витков резьбы охватываемого конца и соответственно с расстоянием от охватываемого конца для витков резьбы охватывающего конца. Таким образом, во время свинчивания охватываемые и охватывающие витки резьбы (или зубцы) в конце блокируются друг в друге в положении, соответствующем точке блокировки. Более конкретно, блокировка происходит для самоблокирующихся витков резьбы, когда стороны охватываемых витков резьбы (или зубцов) блокируются относительно сторон соответствующих охватывающих витков резьбы (или зубцов). Когда положение блокировки достигается,свинченные друг с другом охватываемая и охватывающая резьбовые области имеют плоскость симметрии, вдоль которой ширина на общей срединной высоте охватываемых и охватывающих зубцов, расположенных на конце охватываемой резьбовой области, соответствует ширине на общей срединной высоте охватываемых и охватывающих зубцов, расположенных на конце охватывающей резьбовой области. По этой причине крутящий момент свинчивания воспринимается почти всеми контактными поверхностями между сторонами, то есть всей областью поверхности, которая намного больше, чем та,которая создается контактными поверхностями, известными из уровня техники. Однако необходимость создавать резьбовые области такого типа плотности соединения путем создания контакта между сторонами и между вершинами резьбы и впадинами резьбы делает операцию свинчивания сложной, когда используется смазка. До сборки соединений смазочная пленка накладывается на резьбовые области охватываемого конца (также называемого ниппель), охватывающего конца(также называемого муфта) или обоих. Эта смазочная пленка обычно значительно толще, чем необходимо. Таким образом, когда соединение собирается, избыточная смазка течет по резьбовым областям и затем выводится во внешнее плечо охватываемого трубчатого компонента или во внутреннее плечо охватывающего трубчатого компонента. Однако в случае, когда витки резьбы находятся в уплотняющемся контакте на вершинах резьбы и впадинах, и сторонах, смазка запирается под давлением. По этой причине получается ложное показание крутящего момента свинчивания. Затем во время работы при недостаточном крутящем моменте свинчивания соединение уже не может быть тугим, и сжатая избыточная смазка может вытечь. Для преодоления этих недостатков были произведены усовершенствования. Документы US6050610 и US-7350830 предлагают введение желоба в витки резьбы, чтобы выводить смазку. Однако наличие желобов ослабляет усталостную прочность и вредит изоляции. Рассматривались и другие решения,-1 023431 такие как предложенные в документе US 2007/0216160. Принцип заключается в том, чтобы создать помехи в областях резьбы, так чтобы контактное давление между витками резьбы уравновешивалось в определенных частях, в частности, чтобы позволять смазке перемещаться, тем самым избегая проблемы чрезмерного давления. Однако такие конфигурации являются проблематичными из-за того, что осмотр зон резьбы становится сложным. Он, в частности, необходим для выяснения того, является ли помеха плановой или же дефектом обработки. Также уменьшение контактного давления в заданной области должно быть компенсировано увеличением в контактном давлении в соседней области. А это ведет к возрастанию рисков истирания. По этой причине целью изобретения является облегчение вывода излишней смазки во время свинчивания без ухудшения уплотнения соединения или его усталостной прочности. Более конкретно, изобретение касается резьбового соединения, содержащего первый и второй трубчатый компоненты, каждый с осью вращения; при этом один из концов каждого трубчатого компонента содержит резьбовую область, образованной на внешней или внутренней периферийной поверхности компонента, в зависимости от того, является ли резьбовой конец охватываемого или охватывающего типа, и указанные концы заканчиваются на концевой поверхности, которая радиально ориентирована относительно оси вращения трубчатых компонентов, а указанные области резьбы включают витки резьбы, содержащие, если смотреть в продольном сечении, проходящем через ось вращения трубчатых компонентов, вершину резьбы, впадину резьбы, сторону нагрузки и сторону посадки, при этом ширина вершин резьбы каждого трубчатого компонента уменьшается в направлении концевой поверхности рассматриваемого трубчатого компонента, тогда как ширина впадин резьбы возрастает, отличающееся тем,что шаг охватываемых сторон посадки и/или сторон нагрузки отличается от шага охватывающих сторон посадки и/или сторон нагрузки. Произвольные дополняющие или заменяющие свойства изобретения описаны ниже. Шаг охватываемых сторон посадки и/или сторон нагрузки является меньшим, чем шаг охватывающих сторон посадки и/или сторон нагрузки, толщина ep охватываемого трубчатого компонента на конце резьбовой области, противоположном указанному торцу (7) является меньшей, чем толщина eb на конце резьбовой области, противоположном указанному торцу охватывающего трубчатого компонента. Шаг охватываемых сторон посадки и/или сторон нагрузки является строго большим, чем шаг охватывающих сторон посадки и/или сторон нагрузки, толщина ep охватываемого трубчатого компонента на конце резьбовой области, противоположном указанному торцу, является большей, чем толщина eb охватывающего трубчатого компонента на конце резьбовой области, противоположном указанному торцу. Относительная разность между шагом охватываемых сторон посадки и/или сторон нагрузки и шагом охватывающих сторон посадки и/или сторон нагрузки находится в диапазоне от 0,15 до 0,35%. Относительная разность между шагом охватываемых сторон посадки и/или сторон нагрузки и шагом охватывающих сторон посадки и/или сторон нагрузки преимущественно равняется 0,25%. Резьбовые области, каждая, имеют наклонную образующую, формирующую угол с осью вращения трубчатых компонентов. Вершины и впадины резьбы являются параллельными оси вращения трубчатого компонента. Витки резьбы охватываемого и охватывающего трубчатых компонентов имеют профиль типа "ласточкин хвост". Изобретение также касается резьбового соединения, получающегося в результате свинчивания устройства в соответствии с изобретением самоблокирующимся свинчиванием. В соответствии с определенными особенностями охватываемые и/или охватывающие вершины резьбы усаживаются с натягом на впадины охватывающих и/или охватываемых витков резьбы. В соответствии с другими особенностями резьбовое соединение является резьбовым соединением бурильного компонента. Особенности и преимущества изобретения более подробно подаются в следующем описании, которое производится со ссылками на сопутствующие графические материалы. Фиг. 1 представляет собой схематическое изображение в продольном сечении соединения, получающегося в результате соединения двух трубчатых компонентов самоблокирующимся свинчиванием, в соответствии с одним вариантом осуществления изобретения. Фиг. 2 представляет собой подробное схематическое изображение в продольном сечении областей резьбы соединения с фиг. 1. Фиг. 3 представляет собой схематическое изображение в продольном сечении двух трубчатых компонентов в соответствии с изобретением во время соединения самоблокирующимся свинчиванием. Фиг. 4 представляет собой схематическое изображение в продольном сечении двух трубчатых компонентов в соответствии с изобретением в конце самоблокирующегося свинчивания. Фиг. 5 А и 5 В, каждая, представляют собой схематические изображения в продольном сечении соответственно охватываемого трубчатого компонента и охватывающего трубчатого компонента в соответствии с изобретением. Резьбовое соединение, показанное на фиг. 1, с осью вращения 10 содержит, известным образом,первый трубчатый компонент с той же осью вращения 10 и снабженный охватываемым концом 1, и вто-2 023431 рой трубчатый компонент с той же осью вращения 10 и снабженный охватывающим концом 2. Два конца 1 и 2 каждый заканчиваются на концевой поверхности 7, 8, которая ориентирована радиально относительно оси 10 резьбового соединения, и соответственно снабжены резьбовыми областями 3 и 4, которые взаимодействуют вместе для взаимного соединения двух компонентов свинчиванием. Резьбовые области 3 и 4 имеют известный тип, определяемый как "самоблокирующийся" (также известный как имеющий постепенное изменение осевой ширины витков резьбы и/или промежутков между витками резьбы), так что постепенный осевой натяг возникает во время свинчивания до достижения окончательного положения блокировки. Фиг. 2-4 представляют собой изображения самоблокирующихся резьбовых областей и используют идентичные числовые обозначения. Фиг. 2 представляет собой подробное схематическое изображение в продольном сечении резьбовых областей соединения с фиг. 1. Термин "самоблокирующиеся резьбовые области" означает резьбовые области, включающие свойства, подробно описанные ниже. Охватываемые витки резьбы (или зубцы) 32, как охватывающие витки резьбы (или зубцы), 42 имеют постоянный шаг,тогда как их ширина уменьшается в направлении их соответствующих концевых поверхностей 7, 8, так что во время свинчивания охватываемые 32 и охватывающие 42 витки резьбы (или зубцы) оказываются в итоге заблокированы друг в друге в определенном положении. Более конкретно, шаг LFPb между сторонами нагрузки 40 охватывающей резьбовой области 4 является постоянным, как и шаг SFPb между сторонами посадки 41 охватывающей резьбовой области, где особым свойством является то, что шаг между сторонами нагрузки 40 является большим, чем шаг между сторонами посадки 41. Аналогично, шаг SFPp между охватываемыми сторонами посадки 31 является постоянным, как и шаг LFPp между охватываемыми сторонами нагрузки 30, особым отличием является то, что шаг между сторонами нагрузки 30 является большим, чем шаг между сторонами посадки 31. В соответствии с изобретением и как можно увидеть на фиг. 3, шаги между сторонами посадки и/или нагрузки, охватываемыми и охватывающими, не равны друг другу. Более конкретно, в соответствии с одним предусмотренным вариантом осуществления, соответствующие шаги SFPp и SFPb между охватываемыми 31 и охватывающими 41 сторонами посадки не равны друг другу, и соответствующие шаги LFPp и LFPb между охватываемыми 30 и охватывающими 40 сторонами нагрузки также не равны друг другу. В случае если шаг LFPp сторон нагрузки охватываемой резьбовой области 1 больше, чем шаг LFPb сторон нагрузки охватывающей области 2, то во время операции свинчивания стороны нагрузки охватываемой и охватывающей резьбовых областей входят в контакт раньше в районе охватывающей концевой поверхности 8, чем в случае обычного соединения, когда шаги охватываемых и охватывающих сторон нагрузки равны. Аналогично, в случае, когда шаг SFPp сторон посадки охватываемой резьбовой области 1 больше,чем шаг SFPb сторон посадки охватывающей резьбовой области 2, то во время операции свинчивания стороны посадки охватываемой и охватывающей резьбовых областей входят в контакт раньше в районе охватываемой концевой поверхности 7, чем в случае обычного соединения, когда шаги охватываемых и охватывающих сторон нагрузки равны. В отличие от этого в случае, когда шаг LFPp сторон нагрузки охватываемой резьбовой области 1 меньше, чем шаг LFPb сторон нагрузки охватывающей резьбовой области 2, то во время операции свинчивания стороны нагрузки охватываемой и охватывающей резьбовых областей входят в контакт позже в области охватывающей концевой поверхности 8, чем в случае обычного соединения, когда шаги охватываемых и охватывающих сторон нагрузки равны. Аналогично, в случае, когда шаг SFPp сторон посадки охватываемой резьбовой области 1 меньше,чем шаг SFPb сторон посадки охватывающей резьбовой области 2, то во время операции свинчивания стороны посадки охватываемой и охватывающей резьбовых областей входят в контакт позже в области охватываемой концевой поверхности 7, чем случае обычного соединения, когда шаги охватываемых и охватывающих сторон нагрузки равны. Таким образом, если выбирается конфигурация, в которой шаг LFPp сторон нагрузки и шаг SFPp сторон посадки охватываемой резьбовой области 1 соответственно больше, чем шаг LFPb сторон нагрузки и шаг SFPb сторон посадки охватывающей резьбовой области 2, то избыточная смазка выводится из соединения в конце свинчивания. Фактически, по мере продвижения операции свинчивания, поскольку стороны посадки в районе охватываемой концевой поверхности быстро входят в контакт, т.е. зазор между указанными сторонами посадки уменьшается быстрее, чем в обычном соединении, избыточная смазка выталкивается в наружном направлении соединения. Также, когда эта избыточная смазка достигает района охватывающей концевой поверхности, поскольку стороны нагрузки быстро входят в контакт, т.е. зазор между указанными сторонами нагрузки уменьшается быстрее, чем в обычном соединении, избыточная смазка выводится в наружном направлении. Аналогично, если выбрана конфигурация, в которой шаг LFPp сторон нагрузки и шаг SFPp сторон посадки охватываемой резьбовой области 1 соответственно меньше, чем шаг LFPb сторон нагрузки и шаг SFPb сторон посадки охватывающей резьбовой области 2, избыточная смазка выводится внутрь со-3 023431 единения в конце свинчивания. Во всех случаях проблема считывания крутящего момента свинчивания, интерпретируемого ошибочно из-за избытка смазки, преодолевается путем облегчения вывода избыточной смазки. Также, конфигурация, в которой шаг сторон нагрузки и шаг сторон посадки охватываемой резьбовой области больше, чем шаг сторон нагрузки и шаг сторон посадки охватывающей резьбовой области,также предоставляет еще одно отличие. Увеличение контактных усилий в этих районах поблизости к концевым поверхностям стремится"удлинить" охватываемый конец и "укоротить" охватывающий конец. Следует заметить, что трение, вызванное контактным давлением на эти стороны, приводит к дополнительному источнику крутящего момента на соединении. Также, когда соединение работает на растяжение, контактное давление на стенки нагрузки возрастает, а контактное давление на стенки посадки падает. Проблема состоит в том, что контактное давление стремится уравновеситься на охватывающих стенках посадки, расположенных в районе охватываемой концевой поверхности 7. Это фактически ослабляет резьбовую область в отношении усталости. Однако, поскольку контактное давление выше на стенках посадки поблизости охватываемой концевой поверхности 7, и контактное давление ниже на сторонах нагрузки ближе к охватывающей концевой поверхности 8, усталостная прочность, таким образом, увеличивается на охватывающем конце 2 и уменьшается на охватываемом конце 1. Таким образом, получается, что выбор превышения размеров шага сторон охватываемого конца по сравнению с шагом сторон охватывающего конца или наоборот зависит от конструкции соединения и,более конкретно, от толщины охватываемого и охватывающего концов. Соответственно, если толщина ep охватываемого конца 1, определяемая не разностью между внешним диаметром ODp и внутренним диаметром IDp, а основой резьбовой области 3, является меньшей, чем толщина eb охватывающего конца 2,определяемого не разностью между внешним диаметром ODb и внутренним диаметром IDb, а основой резьбовой области 4, то усталостная прочность охватываемого конца 1 должна быть увеличена (в ущерб усталостной прочности охватывающего конца) путем уменьшения размеров шагов сторон охватываемого конца относительно соответствующих шагов охватывающего конца. Напротив, если толщина ер охватываемого конца 1 больше, чем толщина eb охватывающего конца 2, усталостная прочность охватывающего конца 2 должна быть увеличена (в ущерб усталостной прочности охватываемого конца 1) путем увеличения размеров шагов сторон охватываемого конца относительно соответствующих шагов охватывающего конца. Преимущественно относительная разница между шагом охватываемых сторон посадки и/или сторон нагрузки и шагом охватывающих сторон посадки и/или сторон нагрузки находится в диапазоне от 0,15 до 0,35%. Преимущественно относительная разница между шагом охватываемых сторон посадки и/или сторон нагрузки и шагом охватывающих сторон посадки и/или сторон нагрузки в значительной мере равна 0,25%. Как можно увидеть на фиг. 2, и преимущественно, охватываемые и охватывающие витки резьбы(или зубцы) имеют профиль, видимый в продольном сечении, проходящем через ось 10 резьбового соединения, который имеет общий вид "ласточкин хвост", так что они жестко устанавливаются друг в друга после свинчивания. Это дополнительное обеспечение означает, что избегаются риски, известные как"выскакивание", относящиеся к расхождению охватываемых и охватывающих витков резьбы, когда соединение подвергается большим изгибающим или растягивающим нагрузкам. Более конкретно, геометрия витков резьбы в виде "ласточкин хвост" увеличивает радиальную жесткость их соединения в сравнении с витками резьбы, которые обычно называются "трапецеидальными" с шириной в направлении оси,которая уменьшается от впадины 36, 46 до вершины 35, 45 витков резьбы. Преимущественно и как можно увидеть на фиг. 2, витки резьбы 3 и 4 трубчатых компонентов ориентированы вдоль наклонной образующей 20 так, чтобы способствовать осуществлению свинчивания. В общем, эта наклонная образующая формирует угол с осью 10, который находится в промежутке от 1 до 5. В данном случае наклонная образующая определяется как проходящая через середину сторон нагрузки. Преимущественно и как можно увидеть на фиг. 2, вершины 35, 45 зубцов и впадины 36, 46 зубцов охватываемых и охватывающих резьбовых областей являются параллельными оси 10 резьбового соединения. Это облегчает обработку. Таким образом, резьбовое соединение, получающееся из сборки трубчатых компонентов в соответствии с изобретением, обладает крутящим моментом свинчивания, соответствующим существующим стандартам. Этот тип соединения используется, в частности, в бурильных устройствах. Преимущественно охватываемые и/или охватывающие вершины 35, 45 витков резьбы могут насаживаться с натягом на впадины 36, 46 охватывающих и/или охватываемых витков резьбы. Это означает, что захвата смазки можно избежать, поскольку она вытесняется в направлении сторон витков резьбы во время свинчивания. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Резьбовое соединение, которое содержит первый и второй трубчатые компоненты, каждый с осью вращения (10), причем один из концов (1, 2) каждого трубчатого компонента содержит резьбовую область (3, 4), при этом конец (1) одного компонента содержит наружную резьбу, а конец (2) второго компонента содержит внутреннюю резьбу, в зависимости от того, является ли резьбовой конец охватываемого или охватывающего типа, а указанные резьбовые области (3, 4) содержат на части, определенной как самоблокирующееся свинчивание, витки резьбы (32, 42), содержащие, если смотреть в продольном сечении, проходящем через ось вращения (10) трубчатых компонентов, вершину (35, 45) резьбы, впадину(36, 46) резьбы, сторону нагрузки (30, 40) и сторону посадки (31, 41), при этом ширина вершин резьбы(35, 45) каждого трубчатого компонента уменьшается в направлении концов с резьбой (7, 8) рассматриваемых трубчатых компонентов, тогда как ширина впадин (36, 46) резьбы возрастает, отличающееся тем,что шаг охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) соответственно отличается от шага охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40), а шаги указанных сторон (30, 31, 40,41) остаются постоянными на указанной части, определенной как самоблокирующееся свинчивание. 2. Резьбовое соединение по п.1, отличающееся тем, что шаг охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) соответственно меньше, чем шаг охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40), а толщина ep охватываемого трубчатого компонента на конце резьбовой области,противоположном указанному торцу (7), является меньшей, чем толщина eb охватывающего трубчатого компонента на конце резьбовой области, противоположном указанному торцу (8). 3. Резьбовое соединение по п.1, отличающееся тем, что шаг охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) соответственно больше, чем шаг охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40), а толщина ep охватываемого трубчатого компонента на конце резьбовой области,противоположном указанному торцу (7), является большей, чем толщина eb охватывающего трубчатого компонента на конце резьбовой области, противоположном указанному концу (8). 4. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что относительная разность между шагом охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) и шагом охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40) находится в диапазоне от 0,15 до 0,35%. 5. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что относительная разность между шагом охватываемых сторон посадки (31) и/или сторон нагрузки (30) и шагом охватывающих сторон посадки (41) и/или сторон нагрузки (40) преимущественно равна 0,25%. 6. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что каждая из резьбовых областей (3, 4) имеет наклонную образующую (20), формирующую уголс осью вращения(10) трубчатых компонентов. 7. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что вершины (35,45) резьбы и впадины (36, 46) резьбы являются параллельными оси вращения (10) трубчатого компонента. 8. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что витки резьбы(32, 42) охватываемого и охватывающего трубчатых компонентов имеют профиль типа "ласточкин хвост". 9. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что охватываемые и/или охватывающие вершины (35, 45) резьбы усаживаются с натягом на впадины (36, 46) охватывающих и/или охватываемых витков резьбы (32, 42). 10. Резьбовое соединение по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что резьбовое соединение является резьбовым соединением для бурильного компонента.

МПК / Метки

МПК: E21B 17/042

Метки: компонента, соединение, скважин, резьбовое, углеводородных, бурильного

Код ссылки

<a href="https://eas.patents.su/7-23431-rezbovoe-soedinenie-dlya-burilnogo-komponenta-uglevodorodnyh-skvazhin.html" rel="bookmark" title="База патентов Евразийского Союза">Резьбовое соединение для бурильного компонента углеводородных скважин</a>

Похожие патенты