RU2665941C1 - Соединение насосно-компрессорных труб - Google Patents
Соединение насосно-компрессорных труб Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665941C1 RU2665941C1 RU2017110958A RU2017110958A RU2665941C1 RU 2665941 C1 RU2665941 C1 RU 2665941C1 RU 2017110958 A RU2017110958 A RU 2017110958A RU 2017110958 A RU2017110958 A RU 2017110958A RU 2665941 C1 RU2665941 C1 RU 2665941C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tubing
- thread
- sleeve
- pipes
- sealing
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 10
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 4
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 4
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 4
- 101150096674 C20L gene Proteins 0.000 description 3
- 102220543923 Protocadherin-10_F16L_mutation Human genes 0.000 description 3
- 101100445889 Vaccinia virus (strain Copenhagen) F16L gene Proteins 0.000 description 3
- 101100445891 Vaccinia virus (strain Western Reserve) VACWR055 gene Proteins 0.000 description 3
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 2
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/01—Risers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B17/00—Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
- E21B17/02—Couplings; joints
- E21B17/04—Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
- E21B17/042—Threaded
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L15/00—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
- F16L15/001—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads
- F16L15/003—Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with conical threads with sealing rings
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L17/00—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure
- F16L17/06—Joints with packing adapted to sealing by fluid pressure with sealing rings arranged between the end surfaces of the pipes or flanges or arranged in recesses in the pipe ends or flanges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Joints With Pressure Members (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к соединению насосно-компрессорных труб (НКТ), и может быть использовано при монтаже колонны НКТ в нефтяных и газовых скважинах. Технический результат – высокая надежность, защита резьбы от абразивного воздействия твердых частиц. Соединение насосно-компрессорных труб включает трубы с наружной конической резьбой по концам, муфту с конической резьбой с обеих сторон и уплотнительную манжету, размещенную между торцами труб. Уплотнительная манжета выполнена с равноотстоящими по окружности винтовыми рядами сквозных щелей, обеспечивающими изменение ее размера в осевом направлении при затяжке резьбы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, а именно к соединению насосно-компрессорных труб (НКТ), и может быть использовано при монтаже колонны НКТ в нефтяных и газовых скважинах.
В колонне НКТ резьбовое соединение является наиболее слабым местом из-за наличия между торцами насосно-компрессорных труб промежутка, в котором наблюдаются повышенный абразивный и эрозионный износ и усиленная коррозия вследствие образующегося в нем завихрения потока откачиваемой жидкости. В результате происходит промыв НКТ по резьбе, который может привести к обрыву колонны [Князькин С.А., Иоффе А.В., Выбойщик М.А., Зырянов А.О. Особенности коррозионного разрушения насосно - компрессорных труб при эксплуатации в средах с повышенным содержанием углекислого газа // Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. №10. С. 10-14].
Известно соединение НКТ, включающее трубы с винтовыми канавками и наружной цилиндрической резьбой по концам, муфту с внутренним буртиком посередине и цилиндрической поверхностью, цилиндрической резьбой и кольцевой канавкой по обеим сторонам от буртика, упругие кольца, зажатые между буртиком, торцами труб и цилиндрическими поверхностями муфты, и упругие втулки между кольцевыми канавками муфты и винтовыми канавками труб [Пат. №2264523 РФ, E21B 17/042, 2005].
Недостаток описанного соединения состоит в наличии чрезмерного числа упругих колец и втулок, применяемых для устранения промежутка между торцами труб и буртиком, что усложняет монтаж НКТ на скважине. Кроме того, соединение НКТ имеет ограниченное применение из-за специфической конструкции муфты с внутренним буртиком.
Известно соединение НКТ, включающее трубы с наружной конической резьбой и скошенными торцами, муфту с внутренней конической резьбой и полимерную манжету трапецеидальной формы в сечении, которая размещена между торцами труб с зазором относительно муфты [Пат. №2186284 РФ, F16L 15/04, 2002].
Недостатком соединения НКТ является то, что полимерная манжета имеет постоянный размер в осевом направлении, тогда как расстояние между торцами вкрученных в муфту труб зависит от качества резьбы, и значения этих параметров могут не совпадать. В результате между торцами полимерной манжеты и торцами НКТ появляется зазор, являющийся причиной последующего разрушения труб.
Известно соединение НКТ, включающее трубы с конической резьбой, муфту с проточкой посередине и конической резьбой с обеих сторон и полимерную составную манжету, состоящую из наружной втулки с внутренним буртиком и вставленную в нее с натягом и возможностью осевого перемещения внутреннюю втулку с наружным буртиком с противоположной стороны [Пат. №2478865 РФ, F16L 47/06, 2013].
В рассмотренном соединении составная манжета выполнена с возможностью уменьшения длины при затяжке резьбового соединения, благодаря чему ее торцы постоянно примыкают к торцам труб, что исключает эрозионный износ и замедляет коррозию резьбы. Недостатком соединения НКТ является то, что его монтаж должен производиться непосредственно на скважине, при этом требуется специальный инструмент для размещения составной манжеты в муфте.
Наиболее близким к заявляемому по технической сущности является соединение НКТ, включающее трубы с наружной конической резьбой и торцевыми проточками на внутренней стороне, муфту с внутренней конической резьбой и уплотнительную манжету с вогнутой внутрь поверхностью [Пат. №2167358 РФ, F16L 15/04, 2012].
В принятом за прототип соединении НКТ уплотнительная манжета сжимается между торцами труб при затяжке резьбы за счет пониженной жесткости вогнутых стенок. Недостатками соединения НКТ являются необходимость монтажа непосредственно на скважине, потребность в специальных проточках на торцах труб, а также выпирание уплотнительной манжеты внутрь труб, сопровождающееся уменьшением их проходного сечения.
Предлагаемое техническое решение направлено на разработку несложного по конструкции соединения НКТ, обладающего высокой надежностью за счет защиты конической резьбы от абразивного воздействия твердых частиц, находящихся в откачиваемой жидкости или газе.
Поставленная цель достигается тем, что в соединении насосно-компрессорных труб, включающем трубы с наружной конической резьбой по концам, муфту с конической резьбой с обеих сторон и уплотнительную манжету между торцами труб, согласно изобретению, уплотнительная манжета выполнена с равноотстоящими по окружности винтовыми рядами сквозных щелей, обеспечивающими изменениеее размера в осевом направлении при затяжке резьбы.
Уплотнительная манжета имеет внутри цилиндрическую поверхность, а снаружи - цилиндрическую поверхность и коническую поверхность с углом раскрытия конуса меньшим, чем конусность конической резьбы муфты.
На фиг. 1 изображено заявляемое соединение НКТ, продольный разрез; на фиг. 2 уплотнительная манжета, аксонометрия.
Соединение НКТ включает трубы 1, 2 с наружной конической резьбой 3 по концам, муфту 4, имеющую коническую резьбу 5 с обеих сторон, и уплотнительную манжету 6, например, из фторопласта, размещенную между торцами обозначенных труб (фиг. 1). На уплотнительной манжете 6 выполнены равноотстоящие в окружном направлении винтовые ряды 7 сквозных щелей 8, которые обеспечивают ей упругость и пониженную жесткость в осевом направлении и способность деформироваться вплоть до смыкания краев сквозных щелей 8 (фиг. 2). Сквозные щели с винтовым расположением получены по высокопроизводительной технологии деформирующего резания [Зубков Н.Н., Слепцов А.Д. Получение полимерных щелевых фильтрующих труб методом деформирующего резания // Вестник машиностроения. 2010. №12. c. 51-53]. Количество винтовых рядов 7 должно быть не менее 3, но не более 6, а ширина сквозных щелей 8 может изменяться в диапазоне 50-200 мкм. Уплотнительная манжета 6 имеет внутри цилиндрическую поверхность, имеющим диаметр, совпадающим с внутренним диаметром труб 1, 2, а снаружи - цилиндрическую поверхность 9 и коническую поверхность 10. Для обеспечения возможности осевого сжатия уплотнительной манжеты 6 в ее части, имеющей коническую поверхность 10, угол раскрытия конуса α конической поверхности 10 выполняется меньше угла конуса β конической резьбы 5 на муфте 3. В отличие от прототипа, на торцах труб 1, 2 не требуется выполнения проточек, что расширяет возможности использования предлагаемого соединения НКТ.
Насосно-компрессорные трубы соединяют следующим образом.
Уплотнительную манжету 6, например, из фторопласта вставляют концом с цилиндрической поверхностью 9 в муфту 4, а после ввинчивают в муфту трубу 1. Труба 1 своим торцом упирается в торец уплотнительной манжеты 6 и перемещает ее до примыкания конической поверхности 10 к конической резьбе 5 на муфте 4. При дальнейшем завинчивании трубы 1 уплотнительная манжета 6 сжимается в осевом направлении, при этом уменьшается ширина щелей 8 на части манжеты с конической наружной поверхностью 10 (фиг. 1). Данная операция может выполняться в производственном помещении для сокращения времени последующего монтажа колонны НКТ на скважине, что особенно важно в зимнее время. На скважине трубу 1 с навернутой муфтой 4 и зафиксированной между ними уплотнительной манжетой 6 спускают в скважину, после чего сверху в муфту 4 ввертывают трубу 2, снабженную на противоположном конце такой же муфтой и уплотнительной манжетой. При затяжке резьбы торец трубы 2 упирается в торец уплотнительной манжеты 6 и сжимает ее. Уплотнительная манжета 6 уменьшается в длину за счет сближения и смыкания между собой краев щелей 8 в той ее части, которая имеет цилиндрическую наружную поверхность 9. Подобным образом осуществляется монтаж колонны НКТ расчетной длины. Благодаря упругим свойствам уплотнительной манжеты 6 ее торцы всегда находятся в механическом контакте с торцами труб 1 и 2, в результате чего гарантируется отсутствие зазоров, в которых возможно завихрение перекачиваемой жидкости или газа, вызывающее абразивный и коррозионный износ резьбы.
Предложенное соединение НКТ характеризуется простотой и надежностью, поскольку уплотнительная манжета с винтовыми рядами сквозных щелей способна за счет изменения своего осевого размера заполнить зазор между торцами труб и исключить тем самым износ и коррозию конической резьбы на трубах и муфте.
Claims (2)
1. Соединение насосно-компрессорных труб, включающее трубы с наружной конической резьбой по концам, муфту с конической резьбой с обеих сторон и уплотнительную манжету, размещенную между торцами труб, отличающееся тем, что уплотнительная манжета выполнена с равноотстоящими по окружности винтовыми рядами сквозных щелей, обеспечивающими изменение ее размера в осевом направлении при затяжке резьбы.
2. Соединение насосно-компрессорных труб по п. 1, отличающееся тем, что уплотнительная манжета имеет изнутри цилиндрическую поверхность, а снаружи - цилиндрическую поверхность и коническую поверхность с углом раскрытия конуса, меньшим, чем конусность конической резьбы муфты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110958A RU2665941C1 (ru) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Соединение насосно-компрессорных труб |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110958A RU2665941C1 (ru) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Соединение насосно-компрессорных труб |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2665941C1 true RU2665941C1 (ru) | 2018-09-05 |
Family
ID=63459704
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017110958A RU2665941C1 (ru) | 2017-03-31 | 2017-03-31 | Соединение насосно-компрессорных труб |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2665941C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1680935A1 (ru) * | 1989-07-04 | 1991-09-30 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Соединение обсадных труб |
RU2167358C2 (ru) * | 1998-10-23 | 2001-05-20 | ОАО "Газпром" | Трубное уплотняющееся резьбовое соединение |
UA55847A (ru) * | 2002-07-08 | 2003-04-15 | Івано-Франківський Національний Технічний Університет Нафти І Газу | Устройство для герметизации муфтовых соединений труб |
RU2264523C1 (ru) * | 2004-09-15 | 2005-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Соединение насосно-компрессорных или обсадных труб в нефтяных или газовых скважинах |
-
2017
- 2017-03-31 RU RU2017110958A patent/RU2665941C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1680935A1 (ru) * | 1989-07-04 | 1991-09-30 | Ивано-Франковский Институт Нефти И Газа | Соединение обсадных труб |
RU2167358C2 (ru) * | 1998-10-23 | 2001-05-20 | ОАО "Газпром" | Трубное уплотняющееся резьбовое соединение |
UA55847A (ru) * | 2002-07-08 | 2003-04-15 | Івано-Франківський Національний Технічний Університет Нафти І Газу | Устройство для герметизации муфтовых соединений труб |
RU2264523C1 (ru) * | 2004-09-15 | 2005-11-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Соединение насосно-компрессорных или обсадных труб в нефтяных или газовых скважинах |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2596513C (en) | Threaded joint for pipes provided with seal | |
JP5530352B2 (ja) | 弾性のあるシールリングを有するねじ接合部 | |
RU2297512C2 (ru) | Герметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб | |
JP4257707B2 (ja) | ネジ式管継手 | |
CA2418920C (en) | Screw threaded joint for continuous-profile tubes | |
KR950000608B1 (ko) | 밀폐형 금속 파이프 조인트 | |
US9835283B2 (en) | Polymeric device to protect pipe coupling | |
JP2018536818A (ja) | 中間肩部を含むねじ接続 | |
RU2665941C1 (ru) | Соединение насосно-компрессорных труб | |
RU116890U1 (ru) | Герметичное муфтовое соединение нефтегазопромысловых труб | |
RU2264523C1 (ru) | Соединение насосно-компрессорных или обсадных труб в нефтяных или газовых скважинах | |
RU165295U1 (ru) | Герметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб | |
RU2651856C1 (ru) | Соединение насосно-компрессорных труб | |
CN102996079A (zh) | 一种管状气密封螺纹接头及其应用 | |
RU176005U1 (ru) | Предохранительный узел резьбового соединения насосно-компрессорных труб | |
RU2325581C2 (ru) | Герметичное разъемное соединение для трубопроводов | |
RU2435931C1 (ru) | Способ герметизации головки колонной разъёмной | |
CN212272048U (zh) | 一种套管短节 | |
WO2016064368A1 (ru) | Герметичное резьбовое соединение металлических труб | |
RU2548257C1 (ru) | Способ сохранения герметичности резьбового соединения обсадной колонны | |
RU2211986C1 (ru) | Виброгаситель | |
RU2022101779A (ru) | Резьбовое соединение для разведки и добычи на углеводородных скважинах | |
BE797580A (en) | Screwed joint - particularly for oil well pipe assemblies | |
EA044460B1 (ru) | Резьбовое соединение, содержащее промежуточный заплечик | |
RU2536730C1 (ru) | Герметичное резьбовое соединение для обсадных труб |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200401 |