RU2722195C2 - Tubular element with screw stop - Google Patents

Tubular element with screw stop Download PDF

Info

Publication number
RU2722195C2
RU2722195C2 RU2017119835A RU2017119835A RU2722195C2 RU 2722195 C2 RU2722195 C2 RU 2722195C2 RU 2017119835 A RU2017119835 A RU 2017119835A RU 2017119835 A RU2017119835 A RU 2017119835A RU 2722195 C2 RU2722195 C2 RU 2722195C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thread
stop
end part
axis
rotation
Prior art date
Application number
RU2017119835A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2017119835A (en
RU2017119835A3 (en
Inventor
Фабьен КАРУА
Дидье ДАВИД
Original Assignee
Валлурек Ойл Энд Гес Франс
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валлурек Ойл Энд Гес Франс filed Critical Валлурек Ойл Энд Гес Франс
Publication of RU2017119835A publication Critical patent/RU2017119835A/en
Publication of RU2017119835A3 publication Critical patent/RU2017119835A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2722195C2 publication Critical patent/RU2722195C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/04Couplings; joints between rod or the like and bit or between rod and rod or the like
    • E21B17/042Threaded
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/02Couplings; joints
    • E21B17/08Casing joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L15/00Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints
    • F16L15/04Screw-threaded joints; Forms of screw-threads for such joints with additional sealings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Non-Disconnectible Joints And Screw-Threaded Joints (AREA)
  • Mutual Connection Of Rods And Tubes (AREA)

Abstract

FIELD: soil or rock drilling.SUBSTANCE: invention relates to tubular element of drilling rod. Tubular element comprises end part with axis of rotation and threaded passing around axis of rotation. End part can be connected by means of screwing to the corresponding end part of the other tubular element equipped with complementary thread. End part contains at least one external stop, which is made with possibility to contact with the corresponding external stop of the other element at completion of screwing, and the thread-free surface. Said outer support comprises at least one helical surface having axis of helical line that coincides with axis of rotation. Thread-free surface is located between screw surface and thread.EFFECT: increase of rated torque of attachment and provision of connection sealing during repeated screwing-unscrewing operations.14 cl, 12 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к трубчатому элементу для соединения посредством свинчивания с аналогичным элементом с целью формирования непрерывного трубчатого сооружения. Предпочтительно изобретение применимо при изготовлении штанги, образованной из бурильных труб, утяжеленных бурильных труб и воротников бура, которые через одинаковые промежутки крепятся друг к другу и отсоединяются друг от друга. Штанга этого типа может быть, в частности, использована при приведении во вращение с целью бурения нефтегазоносных скважин. В качестве альтернативы трубчатые элементы этого типа могут также быть использованы в подъемнике бурильных труб или даже в райзере при эксплуатации скважины этого типа.The invention relates to a tubular element for connection by screwing to a similar element in order to form a continuous tubular structure. Preferably, the invention is applicable in the manufacture of a drill rod formed of drill pipes, weighted drill pipes and drill collars, which are fastened to each other at regular intervals and disconnected from each other. A rod of this type can, in particular, be used to bring into rotation for the purpose of drilling oil and gas wells. Alternatively, tubular members of this type may also be used in a drill pipe hoist or even in a riser when operating this type of well.

Каждый трубчатый элемент содержит по меньшей мере одну концевую часть, которая снабжена наружной или внутренней резьбой. Как правило, трубчатый элемент содержит концевую часть с наружной резьбой и противоположную концевую часть с внутренней резьбой. Резьбовая концевая часть предназначена для свинчивания с концевой частью с комплементарной резьбой другого элемента. При соединении две концевые части двух элементов образуют соединение.Each tubular element contains at least one end portion, which is provided with an external or internal thread. Typically, the tubular element comprises an end portion with an external thread and an opposite end portion with an internal thread. The threaded end part is designed for screwing with the end part with a complementary thread of another element. When connected, the two end parts of the two elements form a connection.

Резьбовые трубчатые элементы соединяются при тщательно контролируемых нагрузках, удовлетворяющих требованиям в отношении затягивания, а иногда и в отношении герметизации, которые зависят от условий использования. Как правило, резьбовая концевая часть соединения содержит по меньшей мере один осевой упор, который активируется в конце свинчивания и прижимается к соответствующей поверхности посредством прикладывания заданного крутящего момента докрепления. Крутящий момент докрепления, прикладываемый в конце затяжки, известен как крутящий момент на заплечике, поскольку он соответствует крутящему моменту, необходимому для активации осевых упоров.The threaded tubular elements join together under carefully controlled loads that satisfy the tightening requirements and sometimes the sealing requirements, which depend on the conditions of use. Typically, the threaded end of the connection contains at least one axial stop, which is activated at the end of make-up and is pressed against the corresponding surface by applying a predetermined fixing torque. The attachment torque applied at the end of the tightening is known as the shoulder torque because it corresponds to the torque required to activate the axial stops.

При свинчивании двух элементов друг с другом прикладывание слишком малого крутящего момента на заплечик, например, в результате преждевременной остановки свинчивания, обеспечивает соединение, которое не соответствует техническим требованиям. В таком случае высоки риски разъединения из-за выскакивания или случайного развинчивания. Перед тем как собственно происходит разъединение, также может произойти ослабление затяжки. Недостаточная затяжка способствует быстрому износу соединений и возникновению сложностей, когда речь идет о намеренном развинчивании.When making two elements with each other, applying too little torque to the shoulder, for example, as a result of premature stopping of the make-up, provides a connection that does not meet the technical requirements. In this case, there is a high risk of separation due to popping up or accidentally unscrewing. Before the actual separation occurs, loosening of the tightening can also occur. Inadequate tightening contributes to quick wear of the joints and the occurrence of difficulties when it comes to intentional unscrewing.

Прикладывание слишком большого крутящего момента на заплечик, например, в результате свинчивания труб с чрезмерным моментом, также обеспечивает соединение, которое не соответствует техническим требованиям. При свинчивании труб с чрезмерным моментом части элемента подвергаются риску пластической деформации и повреждения. В таком случае больше не гарантируется предполагаемое взаимодействие между различными поверхностями каждого из элементов. Поведение соединения становится трудно предсказуемым. Деградация этого типа является трудно исправимой.Applying too much torque to the shoulder, for example as a result of over-torqueing the pipes, also provides a connection that does not meet specifications. When making pipes with excessive torque, parts of the element are at risk of plastic deformation and damage. In this case, the alleged interaction between the different surfaces of each element is no longer guaranteed. The behavior of the compound becomes difficult to predict. Degradation of this type is difficult to fix.

С целью ограничения этих рисков согласно обычной практике определяются номинальный верхний крутящий момент на заплечике при моменте смыкания упорных элементов и нижний крутящий момент на заплечике при крутящем моменте на пределе текучести. Соблюдение номинального крутящего момента на заплечике и диапазона его допусков является гарантией удовлетворительной механической прочности соединения при предполагаемых условиях использования. Соблюдение этого диапазона ограничивает риски возникновения неисправностей. Пределы диапазона допустимого крутящего момента на заплечике изменяются для каждой конструкции элементов. Номинальные значения для таких пределов зависят от размеров элементов и, в частности, от толщины стенок, которые изменяются в зависимости от предполагаемых применений.In order to limit these risks, according to standard practice, the nominal upper torque on the shoulder at the moment of closure of the stop elements and the lower torque on the shoulder at the torque at the yield point are determined. Compliance with the rated torque on the shoulder and the range of its tolerances is a guarantee of satisfactory mechanical strength of the joint under the expected conditions of use. Compliance with this range limits the risk of malfunctions. The limits of the allowable torque range on the shoulder vary for each element design. Nominal values for such limits depend on the size of the elements and, in particular, on the wall thickness, which vary depending on the intended application.

На практике операции свинчивания/развинчивания проводятся на месте в сложных условиях, например, на морских платформах. Фактические условия свинчивания могут сильно отличаться от теоретических условий в лаборатории.In practice, screwing / unscrewing operations are carried out on site in difficult conditions, for example, on offshore platforms. Actual make-up conditions can vary greatly from theoretical conditions in the laboratory.

В применениях, предусмотренных настоящим изобретением, резьбовая концевая часть соединения может содержать два осевых упора, которые разделены в осевом направлении на внутренний и наружный соответственно, которые активируются в конце свинчивания и прижимаются к соответствующим поверхностям посредством прикладывания заданного номинального крутящего момента докрепления. Заданный крутящий момент докрепления этих соединений увеличивается из-за удвоения поверхностей, которые входят в зацепление в упоре.In the applications provided by the present invention, the threaded end part of the connection may comprise two axial stops that are axially divided into internal and external, respectively, which are activated at the end of the make-up and are pressed to the corresponding surfaces by applying a predetermined nominal fixing torque. The predetermined fixing torque of these joints increases due to doubling of the surfaces that engage in the abutment.

Скважины, подлежащие бурению, становятся все более сложными и более глубокими, и крутящий момент, оказываемый на расположенные выше по потоку трубчатые элементы, возрастает с увеличением расстояния между расположенными выше по потоку трубчатыми элементами и расположенными ниже по потоку трубчатыми элементами. Изобретение улучшает ситуацию путем предоставления трубчатых элементов, которые могут быть использованы, чтобы выдерживать более высокие эксплуатационные нагрузки, путем обеспечения более высокого номинального крутящего момента докрепления, чем у существующих соединений, не увеличивая ни внешних размеров соединения, ни веса колонны. Кроме того, еще одним преимуществом изобретения является то, что оно предлагает концевую часть, в частности упор, целостность которой поддерживается на протяжении ее использования, и для которой обеспечивается герметизация от жидкости даже после нескольких операций свинчивания-развинчивания.The wells to be drilled are becoming more complex and deeper, and the torque exerted on the upstream tubular elements increases with increasing distance between the upstream tubular elements and the downstream tubular elements. The invention improves the situation by providing tubular elements that can be used to withstand higher operational loads, by providing a higher rated attachment torque than existing joints, without increasing the external dimensions of the joint or the weight of the column. In addition, another advantage of the invention is that it offers an end portion, in particular an emphasis, the integrity of which is maintained throughout its use, and for which sealing against liquids is ensured even after several screwing-unscrewing operations.

Для получения одинаковой толщины стенки трубчатый элемент согласно настоящему изобретению имеет по меньшей мере один упор, активная поверхность которого является более расширенной, чем у известных трубчатых элементов. Конструкция согласно настоящему изобретению подразумевает, что локальные контактные давления не увеличиваются, вследствие чего предотвращается нарастание пластических деформаций и гарантируется то, что упоры выдерживают под напряжением тяговое усилие и, таким образом, остаются непроницаемыми даже в процессе эксплуатации.To obtain the same wall thickness, the tubular element according to the present invention has at least one stop, the active surface of which is more expanded than that of the known tubular elements. The construction according to the present invention implies that the local contact pressures do not increase, thereby preventing the growth of plastic deformations and ensuring that the stresses withstand the tensile stress and thus remain impermeable even during operation.

При большом крутящем моменте докрепления контактные давления на поверхности упоров по настоящему изобретению подвергаются нагрузкам на единицу площади поверхности, которые идентичны нагрузкам традиционных затрубных поверхностей или кольцевых поверхностей. Крутящий момент докрепления, после которого может возникнуть явление нарастания пластических деформаций, таким образом, является более высоким.With a large attachment torque, contact pressures on the surface of the stops of the present invention are subjected to loads per unit surface area, which are identical to the loads of traditional annular surfaces or annular surfaces. The fastening torque, after which the phenomenon of an increase in plastic deformations can occur, is thus higher.

С этой целью настоящее изобретение предлагает трубчатый элемент для бурильной штанги, содержащий концевую часть, имеющую ось вращения и снабженную резьбой, проходящей вокруг оси вращения, причем концевая часть выполнена с возможностью соединения посредством свинчивания с соответствующей концевой частью другого трубчатого элемента, снабженной комплементарной резьбой, при этом концевая часть содержит по меньшей мере один наружный упор, расположенный таким образом, чтобы контактировать с соответствующим наружным упором другого элемента при завершении свинчивания, при этом указанный наружный упор содержит по меньшей мере одну винтовую поверхность, имеющую ось винтовой линии, которая совпадает с осью вращения.To this end, the present invention provides a tubular element for a drill rod comprising an end portion having an axis of rotation and provided with a thread extending around the axis of rotation, the end portion being adapted to be screwed into the corresponding end portion of another tubular element provided with a complementary thread, this end part contains at least one outer stop located in such a way as to contact with the corresponding outer stop of another element at the end of make-up, while this outer stop contains at least one helical surface having an axis of a helix that coincides with the axis of rotation .

В другом аспекте заявитель предлагает соединение, содержащее две концевые части двух отличающихся элементов, как определено выше в данном документе. Эти два элемента соединяются друг с другом посредством свинчивания концевой части первого элемента с соответствующей концевой частью второго элемента.In another aspect, the applicant provides a compound containing two end parts of two different elements, as defined above in this document. These two elements are connected to each other by screwing the end part of the first element with the corresponding end part of the second element.

Компонент может иметь следующие дополнительные характеристики либо по отдельности, либо в комбинации друг с другом.A component may have the following additional characteristics, either individually or in combination with each other.

В частности, резьба имеет такой угол профиля резьбы, что винтовая поверхность или поверхности могут иметь угол наклона винтовой линии, который меньше или равен углу профиля резьбы. Предпочтительно угол наклона винтовой линии может находиться в диапазоне от 0,5 до 7°.In particular, the thread has such a thread profile angle that the screw surface or surfaces can have a helix angle that is less than or equal to the thread profile angle. Preferably, the helix angle may be in the range of 0.5 to 7 °.

В частности, сумма угловых частей вокруг оси вращения, по которой проходит винтовая поверхность, может находиться в диапазоне от 180 до 360°.In particular, the sum of the angular parts about the axis of rotation along which the helical surface extends can be in the range from 180 to 360 °.

Вследствие существования винтовой поверхности концевая часть также содержит кольцевой заплечик, соединенный по меньшей мере с одним из периферических концов указанной винтовой поверхности.Due to the existence of a helical surface, the end portion also comprises an annular shoulder connected to at least one of the peripheral ends of said helical surface.

В частности, этот кольцевой заплечик может содержать по меньшей мере одну по существу плоскую поверхность, плоскость которой образует угол с осью вращения в диапазоне от 0 до 75°. В частности, кольцевой заплечик может содержать по меньшей мере одну по существу плоскую поверхность, плоскость которой может быть параллельна оси вращения или может совпадать с осью вращения.In particular, this annular shoulder may comprise at least one substantially flat surface, the plane of which forms an angle with the axis of rotation in the range from 0 to 75 °. In particular, the annular shoulder may comprise at least one substantially flat surface, the plane of which may be parallel to the axis of rotation or may coincide with the axis of rotation.

В соответствии с различными вариантами осуществления кольцевой заплечик может быть соединен с винтовой поверхностью с помощью радиуса закругления или наклонной плоскости. В частности, при наличии радиуса закругления он может иметь радиус кривизны в диапазоне от 0,5 до 10,0 мм.In accordance with various embodiments, an annular shoulder can be connected to a helical surface using a radius of curvature or an inclined plane. In particular, in the presence of a radius of curvature, it may have a radius of curvature in the range from 0.5 to 10.0 mm.

Предпочтительно концевая часть может содержать два упора, внутренний упор и наружный упор, причем каждый из двух упоров содержит по меньшей мере один кольцевой заплечик. В качестве альтернативы концевая часть может содержать такие два упора, внутренний упор и наружный упор, соответственно, что только наружный упор снабжен винтовой поверхностью.Preferably, the end portion may comprise two stops, an internal stop and an external stop, each of the two stops comprising at least one annular shoulder. Alternatively, the end portion may comprise such two stops, an internal stop and an external stop, respectively, such that only the outer stop is provided with a helical surface.

В частности, концевая часть может содержать одну винтовую поверхность, расположенную исключительно на наружном упоре.In particular, the end portion may comprise a single helical surface located solely on the outer stop.

Преимущественно винтовая поверхность может находиться на некотором расстоянии от резьбы; расстояние между концом резьбы и винтовой поверхностью, в частности, может составлять по меньшей мере 8 мм.Advantageously, the helical surface may be at some distance from the thread; the distance between the end of the thread and the screw surface, in particular, can be at least 8 mm.

Более конкретно, настоящее изобретение относится также к соединению, содержащему два элемента согласно настоящему изобретению, в котором или наружный упор элемента, или соответствующий наружный упор другого элемента расположен на свободном дальнем конце своей концевой части.More specifically, the present invention also relates to a connection containing two elements according to the present invention, in which either the outer stop of the element or the corresponding outer stop of the other element is located at the free distal end of its end portion.

Другие характеристики, подробности и преимущества настоящего изобретения станут очевидными из последующего подробного описания и прилагаемых графических материалов, на которых:Other characteristics, details and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying graphic materials, on which:

- на фиг. 1 представлен продольный вид в частичном разрезе двух элементов согласно настоящему изобретению;- in FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view of two elements according to the present invention;

- на фиг. 2 представлен вид в перспективе концевой части с наружной резьбой элемента согласно настоящему изобретению;- in FIG. 2 is a perspective view of an end portion with an external thread of an element according to the present invention;

- на фиг. 3 представлен вид в перспективе варианта концевой части с наружной резьбой элемента согласно настоящему изобретению;- in FIG. 3 is a perspective view of an embodiment of an end portion with an external thread of an element according to the present invention;

- на фиг. 4 представлен вид в перспективе концевой части с внутренней резьбой элемента согласно настоящему изобретению, соответствующей части на фиг. 3;- in FIG. 4 is a perspective view of an end portion with an internal thread of an element according to the present invention, a corresponding portion of FIG. 3;

- на фиг. 5-8 представлены виды в перспективе вариантов детального чертежа концевой части компонента согласно настоящему изобретению;- in FIG. 5-8 are perspective views of embodiments of a detailed drawing of an end portion of a component according to the present invention;

- на фиг. 9, 10 и 11 представлены виды в перспективе вариантов концевой части с наружной резьбой элемента согласно настоящему изобретению;- in FIG. 9, 10 and 11 are perspective views of variants of an end portion with an external thread of an element according to the present invention;

- на фиг. 12 представлен другой вариант концевой части с наружной резьбой, на которой предусмотрены три винтовые поверхности, согласно настоящему изобретению.- in FIG. 12 shows another embodiment of an end portion with an external thread on which three screw surfaces are provided according to the present invention.

Чертежи и нижеследующее описание, по существу, содержат элементы с конкретными свойствами. Таким образом, они могут служить не только для лучшего понимания настоящего изобретения, но и способствуют его определению при необходимости.The drawings and the following description essentially contain elements with specific properties. Thus, they can serve not only to better understand the present invention, but also contribute to its determination, if necessary.

Первый трубчатый элемент 1 и второй трубчатый элемент 101 представлены на фиг. 1. Элементы 1 и 101, как правило, выполнены в виде тела вращения вокруг оси вращения XX. На фиг. 1 элементы 1 и 101 выровнены по одной линии друг с другом. Следовательно, оси вращения XX совпадают. Направление оси вращения XX называется осевым направлением.The first tubular element 1 and the second tubular element 101 are shown in FIG. 1. Elements 1 and 101, as a rule, are made in the form of a body of revolution around the axis of rotation XX. In FIG. 1, elements 1 and 101 are aligned in a line with each other. Therefore, the axis of rotation XX coincide. The direction of the axis of rotation XX is called the axial direction.

С целью облегчения понимания ссылочные позиции для второго элемента 101 увеличены на 100. Каждый из элементов 1 и 101 содержит концевую часть 2 или 103 соответственно. При этом первый элемент 1 содержит концевую часть 2 с наружной резьбой (или ниппель), в то время как второй трубчатый элемент 101 содержит концевую часть 103 с внутренней резьбой (или муфту). Каждый из элементов 1 и 101 содержит постоянную трубную часть 9 или 109. Постоянная трубная часть 9 выполнена как одно целое с концевой частью 2 с наружной резьбой, а на противоположном конце также выполнена как одно целое со второй концевой частью с внутренней резьбой (не показана), которая идентична концевой части 103 с внутренней резьбой. Аналогичным образом постоянная трубная часть 09 выполнена как одно целое с концевой частью 103 с внутренней резьбой, а на противоположном конце также выполнена как одно целое с другой концевой частью с наружной резьбой (не показана), которая идентична концевой части 2 с наружной резьбой.In order to facilitate understanding, the reference numbers for the second element 101 are increased by 100. Each of the elements 1 and 101 comprises an end portion 2 or 103, respectively. In this case, the first element 1 contains an end part 2 with an external thread (or nipple), while the second tubular element 101 contains an end part 103 with an internal thread (or sleeve). Each of the elements 1 and 101 contains a permanent pipe part 9 or 109. The constant pipe part 9 is made integrally with the end part 2 with an external thread, and at the opposite end is also made integrally with the second end part with an internal thread (not shown) which is identical to the end portion 103 with a female thread. Similarly, the permanent pipe part 09 is integral with the end portion 103 with an internal thread, and at the opposite end is also integral with the other end part with an external thread (not shown), which is identical to the end part 2 with an external thread.

Постоянные трубные части 9 и 109 двух элементов 1 и 101 подобны друг другу. Трубчатые элементы 1 и 101 непроницаемы по конструкции и по материалу. В частности, трубчатые элементы образуют металлические конструкции, в частности, изготовленные из стали или инконеля. В качестве примера категория прочности материала составляет порядка 130 тысяч фунтов на кв. дюйм с техническим пределом текучести в диапазоне от 120000 до 140000 фунтов на кв. дюйм; однако он также может быть выбран из более высоких категорий прочности приблизительно 140 тысяч фунтов на кв. дюйм, 150 тысяч фунтов на кв. дюйм и 165 тысяч фунтов на кв. дюйм, а также из более низких категорий прочности стали, таких как те, которые определяются приблизительно 80 тысячами фунтов на кв. дюйм, или 95 тысячами фунтов на кв. дюйм, или даже 110 тысячами фунтов на кв. дюйм. Концевые части 2 и 103 могут быть изготовлены из материала, который является идентичным материалу труб 9 и 109 или отличным от него.The permanent pipe parts 9 and 109 of the two elements 1 and 101 are similar to each other. The tubular elements 1 and 101 are impervious in design and material. In particular, the tubular elements form metal structures, in particular made of steel or inconel. As an example, the material strength category is about 130 thousand pounds per square meter. inches with a technical yield strength in the range of 120,000 to 140,000 psi. inch; however, it can also be selected from higher strength categories of approximately 140 thousand psi. inch, 150 thousand pounds per square. inch and 165 thousand pounds per square. inch, as well as from lower strength categories of steel, such as those defined by approximately 80 thousand psi. inch, or 95 thousand pounds per square. inch, or even 110 thousand pounds per square. inch. The end parts 2 and 103 may be made of a material that is identical to or different from the material of the pipes 9 and 109.

При этом концевые части, в частности 2 и 103, имеют конструкцию, которая соответствует стандарту API-7 или API-RP-7G или даже ISO-10407-1. В вариантах концевые части 2 и 103 имеют запатентованную конструкцию, как, например, имеющуюся на рынке под товарным знаком VAM®.In this case, the end parts, in particular 2 and 103, have a design that complies with the standard API-7 or API-RP-7G or even ISO-10407-1. In embodiments, end parts 2 and 103 have a patented design, such as, for example, commercially available under the trademark VAM®.

Это выражено прямо или действительно, как описано в публикациях WO-2006/092649 или WO-2012/089305.This is expressed directly or truly, as described in publications WO-2006/092649 or WO-2012/089305.

Постоянная часть 9, как правило, имеет цилиндрическую форму и имеет длину в диапазоне от 5 до 15 метров для длинных элементов, например бурильных труб, и от 1 до 5 метров для коротких элементов, например изнашиваемых вставок, используемых в устье скважины. Внутренний диаметр находится, например, в диапазоне от 25 до 400 мм, в то время как наружный диаметр находится в диапазоне от 50 до 500 мм.The stationary part 9 is generally cylindrical and has a length in the range of 5 to 15 meters for long elements, such as drill pipes, and 1 to 5 meters for short elements, for example wear inserts used at the wellhead. The inner diameter is, for example, in the range of 25 to 400 mm, while the outer diameter is in the range of 50 to 500 mm.

Элемент 1 может быть получен посредством сварки трением концевых частей с каждым концом трубы, образующим постоянную часть 9. Аналогичный способ изготовления может быть использован для элемента 101. В таких случаях концы постоянной части 9 могут уже быть прокованы, высажены или утолщены для увеличения радиальной поверхности металла. Как можно видеть на фиг. 1, плоскость 5 или 105 сварного шва соответственно образована на стыке между постоянными трубными частями 9 и 109 и концевыми частями 2 и 103 соответственно. В качестве альтернативы трубчатый элемент может быть цельным, то есть без сварного шва, и полученным из одной заготовки. Постоянные части 9, 109 не показаны на фиг. 2-8.Element 1 can be obtained by friction welding of the end parts with each end of the pipe forming a constant part 9. A similar manufacturing method can be used for element 101. In such cases, the ends of the constant part 9 can already be forged, planted or thickened to increase the radial surface of the metal . As can be seen in FIG. 1, a plane 5 or 105 of the weld, respectively, is formed at the junction between the constant pipe parts 9 and 109 and the end parts 2 and 103, respectively. Alternatively, the tubular element may be solid, that is, without a weld, and obtained from a single workpiece. The permanent parts 9, 109 are not shown in FIG. 2-8.

Концевые части 2, 103, как правило, имеют трубчатую форму. Концевые части 2, 103 имеют наружную поверхность 11, 121 соответственно, которая имеет по существу цилиндрическую форму.The end parts 2, 103, as a rule, have a tubular shape. The end parts 2, 103 have an outer surface 11, 121, respectively, which has a substantially cylindrical shape.

Концевые части 2, 103 содержат внутреннюю поверхность 17, 127 соответственно, или отверстие, которое имеет по существу цилиндрическую форму.The end portions 2, 103 comprise an inner surface 17, 127, respectively, or an opening that has a substantially cylindrical shape.

Как правило, поверхности вращения элементов 1 и 101 по существу концентричны с центром оси вращения XX. Толщина стенок элементов 1, 101 по существу однородная по окружности, за исключением местоположения концевых частей.Typically, the surfaces of rotation of the elements 1 and 101 are substantially concentric with the center of the axis of rotation XX. The wall thicknesses of the elements 1, 101 are substantially uniform in circumference, with the exception of the location of the end parts.

При использовании элементами 1 управляют с помощью плашек. Плашки будут удерживать элементы 1 посредством их концевых частей 2 или 103. Концевые части 2 и 103 лучше подходят, чтобы выдерживать приложенные нагрузки, в частности, во время операций свинчивания/развинчивания. В частности, наружные контактные поверхности 11 или 121 соответственно локально имеют наибольший наружный диаметр, предназначенный для поднятия в зажимах рабочего трубного ключа, чтобы гарантировать окончательный крутящий момент докрепления формируемого соединения. Эта наружная контактная поверхность представляет собой поверхность, которая вступает во фрикционный контакт со стенками скважины во время вращения бурильной штанги.When used, elements 1 are controlled using dies. The dies will hold the elements 1 by means of their end parts 2 or 103. The end parts 2 and 103 are better suited to withstand the applied loads, in particular during screwing / unscrewing operations. In particular, the outer contact surfaces 11 or 121, respectively, locally have the largest outer diameter, designed to raise the working pipe wrench in the clamps in order to guarantee the final fixing torque of the formed joint. This outer contact surface is a surface that comes into frictional contact with the walls of the well during rotation of the drill rod.

Обратимся теперь к фиг. 1, 2 и 3, на которых представлены три варианта осуществления концевой части 2 с наружной резьбой элемента 1. Концевая часть 2 с наружной резьбой содержит по существу коническую наружную поверхность 12, в которой сформирована по меньшей мере одна внешняя резьба, известная как наружная резьба.Turning now to FIG. 1, 2 and 3, in which there are three embodiments of the end portion 2 with the external thread of the element 1. The end portion 2 with the external thread contains a substantially tapered outer surface 12 in which at least one external thread is formed, known as an external thread.

Концевая часть 2 также содержит концевую поверхность 13 и центральную поверхность 16. Наружная коническая поверхность 12 расположена в осевом направлении между концевой поверхностью 13 и центральной поверхностью 16. Концевая поверхность 13 и центральная поверхность 16 не содержат никакой резьбы. В показанном примере концевая поверхность 13 и центральная поверхность 16 имеют по существу цилиндрический профиль.The end portion 2 also includes an end surface 13 and a central surface 16. The outer conical surface 12 is located in the axial direction between the end surface 13 and the central surface 16. The end surface 13 and the central surface 16 do not contain any thread. In the example shown, the end surface 13 and the central surface 16 have a substantially cylindrical profile.

В показанном примере коническая наружная поверхность 12 с резьбой содержит резьбу, представляющую собой однозаходную резьбу.In the shown example, the threaded conical outer surface 12 comprises a thread, which is a single-thread.

Концевая поверхность 13 соединяется с поверхностью 15, проходящей по существу в соответствии с толщиной концевой части 2, по существу перпендикулярно к концевой поверхности 13. Эта поверхность образует внутренний упор 15. Внутренний упор 15 образует свободный дальний конец концевой части 2 элемента 1 в разъединенном состоянии. Этот внутренний упор 15 соединяется изнутри с внутренней поверхностью 17, которая является по существу цилиндрической. Внутренний упор 15 называется внутренним упором с наружной резьбой.The end surface 13 is connected to the surface 15, which extends essentially in accordance with the thickness of the end part 2, essentially perpendicular to the end surface 13. This surface forms the inner stop 15. The inner stop 15 forms the free distal end of the end part 2 of the element 1 in a disconnected state. This inner stop 15 is connected from the inside to the inner surface 17, which is essentially cylindrical. The internal stop 15 is called an internal stop with an external thread.

Центральная поверхность 16 соединена с наружной контактной поверхностью 11 с помощью поверхности, которая проходит по существу вдоль части толщины концевой части 2. Эта поверхность образует наружный упор 18. Наружный упор 18 образует наружный заплечик концевой части 2 элемента 1. Наружный упор 18 называется наружным упором с наружной резьбой.The central surface 16 is connected to the outer contact surface 11 by means of a surface that extends essentially along part of the thickness of the end portion 2. This surface forms the outer stop 18. The outer stop 18 forms the outer shoulder of the end portion 2 of the element 1. The outer stop 18 is called the outer stop with external thread.

Предпочтительно по меньшей мере один из упоров, или внутренний упор 15, или наружный упор 18, имеет винтовую поверхность. В случае, если концевая часть 2 имеет одну винтовую поверхность, то эта винтовая поверхность выполнена на наружном упоре 18, как в случае с винтовой поверхностью 38 на фиг. 2.Preferably, at least one of the stops, or the inner stop 15, or the outer stop 18, has a helical surface. In case the end part 2 has one helical surface, then this helical surface is made on the outer stop 18, as in the case of the helical surface 38 in FIG. 2.

На фиг. 2 винтовая поверхность 38 находится на некотором расстоянии от резьбы. Может быть определена осевая длина D1 для центральной поверхности 16, которая не содержит резьбу; в частности, это расстояние D1 составляет по меньшей мере 8 мм и, например, менее 24 мм. Это расстояние D1 соответствует минимальному осевому расстоянию вдоль оси XX между винтовой поверхностью 38 и по существу конической наружной поверхностью 12, содержащей резьбу.In FIG. 2, the screw surface 38 is at some distance from the thread. The axial length D1 can be determined for the central surface 16, which does not contain a thread; in particular, this distance D1 is at least 8 mm and, for example, less than 24 mm. This distance D1 corresponds to the minimum axial distance along axis XX between the screw surface 38 and the substantially tapered outer surface 12 containing the thread.

Винтовая поверхность 38 образована с помощью оси винта, которая совпадает с осью вращения XX. Направление винтовой линии винтовой поверхности 38 соответствует направлению резьбы конической наружной поверхности 12. Винтовая поверхность 38 имеет угол наклона винтовой линии, который имеет позицию α (альфа). Резьба конической наружной поверхности 12 имеет угол профиля резьбы с позицией β (бета). Угол α наклона винтовой линии винтовой поверхности 38 в этом примере равен углу β профиля резьбы.The helical surface 38 is formed using the axis of the screw, which coincides with the axis of rotation XX. The direction of the helix of the helical surface 38 corresponds to the thread direction of the conical outer surface 12. The helical surface 38 has an angle of inclination of the helix, which has the position α (alpha). The thread of the conical outer surface 12 has a thread profile angle with the position β (beta). The inclination angle α of the helix of the helical surface 38 in this example is equal to the angle β of the thread profile.

По определению винтовая поверхность 38 не является плоской. С другой точки зрения, винтовая поверхность 38 образует поверхность, положение которой изменяется вдоль осевого направления в зависимости от угловой части элемента 1 или рассматриваемого углового сектора.By definition, the helical surface 38 is not flat. From another point of view, the helical surface 38 forms a surface whose position varies along the axial direction depending on the angular part of the element 1 or the angular sector in question.

На фиг. 2 наружный упор 18 соединен с наружной поверхностью 11 с помощью кольцевой фаски 20.In FIG. 2, the outer stop 18 is connected to the outer surface 11 by means of an annular chamfer 20.

В варианте, показанном на фиг. 3, концевая часть 2 показана с двумя такими винтовыми поверхностями, так что внутренний упор 15 содержит винтовую поверхность 35, а наружный упор 18 содержит винтовую поверхность 38.In the embodiment shown in FIG. 3, the end portion 2 is shown with two such helical surfaces, so that the inner stop 15 comprises a screw surface 35, and the outer stop 18 comprises a screw surface 38.

На фиг. 3 винтовая поверхность 35 также находится на некотором расстоянии от резьбы. Может быть определена осевая длина D2 концевой поверхности 13, которая не содержит резьбу, причем это расстояние D2, в частности, составляет по меньшей мере 8 мм, например, менее 24 мм. Это расстояние D2 соответствует минимальному осевому расстоянию вдоль оси XX между винтовой поверхностью 35 и по существу конической наружной поверхностью 12, содержащей резьбу. Это расстояние D2 также соответствует осевому расстоянию между свободным дальним концом концевой части 2 и резьбовой наружной поверхностью 12.In FIG. 3, the screw surface 35 is also located at some distance from the thread. The axial length D2 of the end surface 13, which does not contain a thread, can be determined, and this distance D2, in particular, is at least 8 mm, for example, less than 24 mm. This distance D2 corresponds to the minimum axial distance along the axis XX between the screw surface 35 and the substantially conical outer surface 12 containing the thread. This distance D2 also corresponds to the axial distance between the free distal end of the end portion 2 and the threaded outer surface 12.

В вариантах осуществления на фиг. 2 и 3 каждая угловая часть винтовой поверхности 38 проходит в радиальном направлении, то есть перпендикулярно к оси вращения XX. Другими словами, профиль винтовой поверхности 38, если смотреть в продольном сечении, проходящем через ось вращения XX, может быть представлен в виде прямого отрезка, ориентированного в радиальном направлении. Ширина винтовой поверхности 38, таким образом, по существу равна расстоянию по радиусу наружного упора 18. Аналогичное рассуждение применяется к винтовой поверхности, относящейся к внутреннему упору 15.In the embodiments of FIG. 2 and 3, each corner portion of the helical surface 38 extends in a radial direction, that is, perpendicular to the axis of rotation XX. In other words, the profile of the helical surface 38, when viewed in a longitudinal section passing through the axis of rotation XX, can be represented as a straight segment oriented in the radial direction. The width of the helical surface 38 is thus substantially equal to the radius of the outer stop 18. A similar reasoning applies to the helical surface related to the inner stop 15.

В вариантах (не показаны) профиль винтовой поверхности 38 может быть прямым и иметь ненулевой наклон относительно радиального направления. В этом случае винтовая поверхность 38 имеет в целом коническую конструкцию. Ширина винтовой поверхности 38, таким образом, по существу больше, чем радиальная толщина наружного упора 18. В других вариантах профиль винтовой поверхности 38 может быть изогнутым, например, вогнутым или выпуклым. Радиальная ширина винтовой поверхности 38, таким образом, по существу больше, чем наружный упор 18.In options (not shown), the profile of the helical surface 38 may be straight and have a non-zero inclination relative to the radial direction. In this case, the helical surface 38 has a generally conical structure. The width of the screw surface 38 is thus substantially larger than the radial thickness of the outer stop 18. In other embodiments, the profile of the screw surface 38 may be curved, for example, concave or convex. The radial width of the helical surface 38 is thus substantially larger than the outer stop 18.

В вариантах осуществления, показанных на фиг. 2 и 3, винтовые поверхности 35 и 38 проходят по всей окружности их соответствующих упоров, т.е. приблизительно на 360°. Углы α наклона винтовой линии винтовых поверхностей 35 и 38 по существу идентичны. В этом примере угол α наклона винтовой линии по существу равен углу β профиля резьбы конической наружной поверхности 12. Угол α наклона винтовой линии винтовой поверхности 38 находится в диапазоне, например, от 0,5 до 7°.In the embodiments shown in FIG. 2 and 3, the screw surfaces 35 and 38 extend around the entire circumference of their respective stops, i.e. approximately 360 °. The helix angles α of the helix of the helical surfaces 35 and 38 are substantially identical. In this example, the angle of inclination of the helix is substantially equal to the angle β of the thread profile of the conical outer surface 12. The angle α of inclination of the helix of the helical surface 38 is in the range, for example, from 0.5 to 7 °.

Наличие винтовых поверхностей 35 и 38 приводит к образованию кольцевого заплечика 36 или 39 соответственно на каждом из упоров 15 и 18. Два кольцевых заплечика могут быть по существу плоскими, причем каждый из них образует плоскость, содержащую ось XX. Они могут быть выполнены таким образом, чтобы находиться в одной и той же плоскости.The presence of helical surfaces 35 and 38 leads to the formation of an annular shoulder 36 or 39, respectively, on each of the stops 15 and 18. Two annular shoulders can be essentially flat, each of which forms a plane containing the axis XX. They can be made in such a way as to be in the same plane.

Наружный упор 18 концевой части 2, таким образом, содержит кольцевой заплечик 39. Кольцевой заплечик 39 проходит по осевому положению концевой части 2, которое идентично положению, по которому проходит винтовая поверхность 38. Когда винтовая поверхность 38 составляет 360°, кольцевой заплечик 39 соединяет два периферических конца винтовой поверхности 38 друг с другом.The outer stop 18 of the end part 2 thus comprises an annular shoulder 39. The annular shoulder 39 extends along the axial position of the end part 2, which is identical to the position along which the screw surface 38 extends. When the screw surface 38 is 360 °, the annular shoulder 39 connects two peripheral end of the helical surface 38 with each other.

На фиг. 5 показан детальный чертеж кольцевого заплечика 36 согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 3. Два периферических конца винтовой поверхности 35 выровнены в осевом направлении, и таким образом кольцевой заплечик 36 демонстрирует нулевую круговую составляющую. В примере на фиг. 2 и 3 периферические концы винтовой поверхности 38 выровнены в осевом направлении, при этом кольцевой заплечик 39 имеет здесь нулевую круговую составляющую. В этих конструкциях кольцевой заплечик 39 образует плоскость, проходящую через ось XX. В частности, на фиг. 3 кольцевые заплечики 36 и 39 образованы в одной и той же плоскости.In FIG. 5 shows a detailed drawing of an annular shoulder 36 according to the embodiment shown in FIG. 3. The two peripheral ends of the helical surface 35 are aligned axially, and thus the annular shoulder 36 exhibits a zero circular component. In the example of FIG. 2 and 3, the peripheral ends of the helical surface 38 are aligned axially, with the annular shoulder 39 having a zero circular component here. In these structures, the annular shoulder 39 forms a plane passing through the axis XX. In particular, in FIG. 3 annular shoulders 36 and 39 are formed in the same plane.

На фиг. 6 кольцевой заплечик 36 имеет по существу плоскую поверхность. Плоскость плоской поверхности образует угол γ (гамма) с осью вращения XX. В вариантах осуществления на фиг. 2 и 3 плоскость соответствующей плоской поверхности кольцевых заплечиков 36 и 39 в этом случае по существу совпадает с осью вращения XX. Угол γ, таким образом, по существу равен нулю. Плоская поверхность кольцевых заплечиков 36 и 39 проходит по существу перпендикулярно к винтовым поверхностям 35 и 38, плюс/минус угол α наклона винтовой линии.In FIG. 6, the annular shoulder 36 has a substantially flat surface. The plane of the flat surface forms an angle γ (gamma) with the axis of rotation XX. In the embodiments of FIG. 2 and 3, the plane of the corresponding flat surface of the annular shoulders 36 and 39 in this case essentially coincides with the axis of rotation XX. The angle γ is thus substantially zero. The flat surface of the annular shoulders 36 and 39 extends substantially perpendicular to the helical surfaces 35 and 38, plus / minus the angle of inclination α of the helix.

В примере, показанном на фиг. 2, кольцевой заплечик 39 соединен с обоими периферическими концами винтовой поверхности 38 с помощью острых краев или кромок. Это также имеет место на фиг. 3 для кольцевых заплечиков 36 и 39.In the example shown in FIG. 2, an annular shoulder 39 is connected to both peripheral ends of the helical surface 38 by sharp edges or edges. This also takes place in FIG. 3 for annular shoulders 36 and 39.

На фиг. 6, 7 и 8 показаны варианты винтовых поверхностей. Для того чтобы сделать эти варианты более разборчивыми, они показаны на внутреннем упоре 15. Ясно, что каждый из вариантов может быть также применен к варианту осуществления, в котором винтовая поверхность находится на наружном упоре 18, как показано на фиг. 9, 10 и 11. Эти варианты в основном отличаются от варианта осуществления, показанного на фиг. 3, тем, что винтовая поверхность 35 проходит по угловой части меньше чем 360°. Два периферических конца винтовой поверхности 35 не выровнены в осевом направлении. Кольцевой заплечик 36, соединяющий их, имеет ненулевую круговую составляющую. Кольцевой заплечик 36 проходит на несколько градусов по угловой части, например, от 1 до 15°.In FIG. 6, 7 and 8 show options for screw surfaces. In order to make these options more legible, they are shown on the inner stop 15. It is clear that each of the options can also be applied to an embodiment in which the screw surface is on the outer stop 18, as shown in FIG. 9, 10, and 11. These options are generally different from the embodiment shown in FIG. 3 in that the helical surface 35 extends along an angular portion of less than 360 °. The two peripheral ends of the screw surface 35 are not aligned axially. The annular shoulder 36 connecting them has a nonzero circular component. The annular shoulder 36 extends several degrees along the angular portion, for example, from 1 to 15 °.

В вариантах 6, 7 и 8 профиль поверхности кольцевого заплечика 36, если смотреть в продольном сечении, проходящем через ось вращения XX, может быть представлен в виде прямого отрезка, ориентированного в радиальном направлении. Как и в случае с винтовой поверхностью 35, в варианте профиль кольцевого заплечика 36 является прямым и имеет наклон относительно радиального направления. В других вариантах профиль поверхности кольцевого заплечика 36 может быть изогнутым, например, вогнутым или выпуклым.In options 6, 7 and 8, the surface profile of the annular shoulder 36, when viewed in a longitudinal section passing through the axis of rotation XX, can be represented as a straight segment oriented in the radial direction. As with the screw surface 35, in the embodiment, the profile of the annular shoulder 36 is straight and has a slope relative to the radial direction. In other embodiments, the surface profile of the annular shoulder 36 may be curved, for example, concave or convex.

В варианте, показанном на фиг. 6, кольцевой заплечик 36 содержит по существу плоскую поверхность. Плоскость плоской поверхности образует угол γ с осью вращения XX. В этом случае угол γ не равен нулю, а находится, например, в диапазоне от 0 до 75°. Как и в случае на фиг. 2, кольцевой заплечик 36 соединен с обоими периферическими концами винтовой поверхности 35 с помощью острых краев или кромок.In the embodiment shown in FIG. 6, the annular shoulder 36 comprises a substantially flat surface. The plane of the flat surface forms an angle γ with the axis of rotation XX. In this case, the angle γ is not equal to zero, but is, for example, in the range from 0 to 75 °. As in the case of FIG. 2, an annular shoulder 36 is connected to both peripheral ends of the helical surface 35 by sharp edges or edges.

В варианте, показанном на фиг. 7, кольцевой заплечик 36 имеет два радиуса закругления, один из которых вогнутый, а другой выпуклый. Каждый радиус закругления имеет радиус кривизны, соответственно, с позициями R1 и R2. Соединения между кольцевым заплечиком 36 и винтовой поверхностью 35 не имеют острых краев или кромок. В варианте, который не показан, кольцевой заплечик 36 может не иметь плоскую поверхность, чтобы радиусы закругления соединялись друг с другом с помощью точки перегиба таким образом, чтобы кольцевой заплечик 36 образовывал по существу непрерывную связь между этими двумя периферическими концами винтовой поверхности 35. В этом случае радиусы кривизны R1 и R2 по существу равны. Радиусы кривизны R1 и R2 находятся в диапазоне, например, от 0,5 до 10 мм.In the embodiment shown in FIG. 7, the annular shoulder 36 has two radii of curvature, one of which is concave and the other convex. Each radius of curvature has a radius of curvature, respectively, with positions R1 and R2. The joints between the annular shoulder 36 and the helical surface 35 do not have sharp edges or edges. In an embodiment that is not shown, the annular shoulder 36 may not have a flat surface so that the radii of curvature are connected to each other using an inflection point so that the annular shoulder 36 forms a substantially continuous connection between these two peripheral ends of the screw surface 35. In this In this case, the radii of curvature R1 and R2 are essentially equal. The radii of curvature R1 and R2 are in the range, for example, from 0.5 to 10 mm.

В варианте на фиг. 8 кольцевой заплечик 36 содержит две по существу плоские взаимно пересекающиеся поверхности. Первая плоскость 36' образует нулевой угол γ с осью вращения XX. В отличие от случая, показанного на фиг. 3, плоская поверхность соединена с одним из двух периферических концов винтовой поверхности 35 с помощью второй плоскости 36” в виде фаски, в этом случае по существу под углом 45°. При этом фаска предусматривается на стороне вогнутого соединения с винтовой поверхностью 35. Вместо этого или в дополнение, фаска может быть предусмотрена на стороне выпуклого соединения с винтовой поверхностью 35.In the embodiment of FIG. 8, an annular shoulder 36 comprises two substantially flat, mutually intersecting surfaces. The first plane 36 'forms a zero angle γ with the axis of rotation XX. In contrast to the case shown in FIG. 3, a flat surface is connected to one of the two peripheral ends of the screw surface 35 by means of a second plane 36 ”in the form of a chamfer, in this case essentially at an angle of 45 °. In this case, a chamfer is provided on the side of the concave connection with the screw surface 35. Instead, or in addition, a chamfer may be provided on the side of the convex connection with the screw surface 35.

В других вариантах винтовая поверхность 35 проходит немного больше, чем на 360°, то есть на один поворот плюс несколько градусов, например, от 361 до 365°. Затем кольцевые концевые части винтовой поверхности 35 слегка накладываются в осевом направлении на отдельную угловую часть элемента 1. Затем кольцевой заплечик 36 формуют в виде вогнутости, соединяющей два периферических конца винтовой поверхности 35 друг с другом.In other embodiments, the helical surface 35 extends a little more than 360 °, that is, one turn plus several degrees, for example, from 361 to 365 °. Then, the annular end parts of the screw surface 35 are slightly axially superimposed on the separate angular part of the element 1. Then, the annular shoulder 36 is formed in the form of concavity connecting the two peripheral ends of the screw surface 35 with each other.

В варианте, показанном на фиг. 9, 10 и 11 (не показано), внутренний упор 15 не может иметь винтовую поверхность, несмотря на то, что внутренний упор снабжен одной винтовой поверхностью в одном из вариантов.In the embodiment shown in FIG. 9, 10 and 11 (not shown), the inner stop 15 cannot have a helical surface, despite the fact that the inner stop is provided with one screw surface in one embodiment.

В других вариантах осуществления упор 15 содержит винтовую поверхность 35, которая проходит через угловую часть, которая значительно меньше 360°, например, меньше 270°, или более предпочтительно меньше 180° или меньше 90°.In other embodiments, the stop 15 comprises a helical surface 35 that extends through an angular portion that is significantly less than 360 °, for example, less than 270 °, or more preferably less than 180 ° or less than 90 °.

В тех случаях, в которых винтовая поверхность проходит по угловой части значительно меньше 360°, тогда упор содержит указанную одну винтовую поверхность, один кольцевой заплечик и остальную угловую часть упора, которая затем образует поверхность в виде части кольца. Профиль поверхности в виде части кольца, если смотреть в продольном сечении, может быть плоским и параллельным в радиальном направлении, плоским и наклоненным относительно радиального направления или фактически изогнутым, например, выпуклым или вогнутым. Упор 18 последовательно по окружности содержит поверхность в виде части кольца, винтовую поверхность 38 и кольцевой заплечик 39. В этом случае кольцевой заплечик 39 соединяет периферический конец винтовой поверхности 38 с периферическим концом поверхности в виде части кольца.In those cases in which the helical surface extends significantly less than 360 ° along the angular part, then the abutment comprises the indicated one helical surface, one annular shoulder and the rest of the angular abutment, which then forms the surface as a part of the ring. The surface profile in the form of a part of the ring, when viewed in longitudinal section, can be flat and parallel in the radial direction, flat and inclined relative to the radial direction, or actually curved, for example, convex or concave. The stop 18 successively around the circumference contains a surface in the form of a part of the ring, a helical surface 38 and an annular shoulder 39. In this case, the annular shoulder 39 connects the peripheral end of the screw surface 38 with the peripheral end of the surface as a part of the ring.

В варианте на фиг. 12 упор 18 содержит по меньшей мере две винтовые поверхности 38. Как следствие, упор 18 содержит столько кольцевых заплечиков 39, сколько присутствует винтовых поверхностей 38. Упор 18 последовательно по окружности содержит первую винтовую поверхность 38’, первый кольцевой заплечик 39’, вторую винтовую поверхность 38” и второй кольцевой заплечик 39”. В примере, показанном на фиг. 12, внутренний упор 15 также имеет винтовую поверхность 35, и поэтому он представляет собой вариант с тремя винтовыми поверхностями.In the embodiment of FIG. 12, the stop 18 contains at least two screw surfaces 38. As a result, the stop 18 contains as many annular shoulders 39 as there are screw surfaces 38. The stop 18 sequentially around the circumference contains a first screw surface 38 ', a first annular shoulder 39', and a second screw surface 38 ”and second 39” annular shoulder. In the example shown in FIG. 12, the inner stop 15 also has a helical surface 35, and therefore it is a variant with three helical surfaces.

Согласно настоящему изобретению присутствующие N винтовых поверхностей могут быть объединены с N плоскими поверхностями в виде части кольца. Упор к тому же содержит последовательность из N групп вдоль окружности, состоящих из винтовой поверхности, поверхности в виде кольца и кольцевого заплечика.According to the present invention, N screw surfaces present can be combined with N flat surfaces as part of a ring. The emphasis also contains a sequence of N groups along a circle consisting of a helical surface, a surface in the form of a ring and an annular shoulder.

Сумма угловых частей, по которым проходят N винтовых поверхностей, находится в диапазоне, например, от 180 до 360°.The sum of the angular parts along which N screw surfaces extend is in the range, for example, from 180 to 360 °.

Каждая характеристика, вариант осуществления, вариант и комбинация, которые вытекают из вышеприведенного описания, в отношении упора 15 могут быть перенесены на упор 18, и наоборот. Кроме того, первая концевая часть 2 элемента 1 может содержать:Each characteristic, embodiment, variant, and combination that follows from the above description with respect to the stop 15 can be transferred to the stop 18, and vice versa. In addition, the first end portion 2 of element 1 may comprise:

i) упор 15 на внутренней стороне в соответствии с одним из вышеописанных вариантов осуществления и упор на наружной стороне с хорошо известной конструкцией;i) an emphasis 15 on the inner side in accordance with one of the above embodiments, and an emphasis on the outer side with a well-known construction;

ii) упор 18 на наружной стороне в соответствии с одним из вышеописанных вариантов осуществления и упор на внутренней стороне с хорошо известной конструкцией;ii) an abutment 18 on the outside in accordance with one of the above embodiments and an abutment on the inside with a well-known structure;

iii) комбинацию упора 15 на внутренней стороне в соответствии с одним из вышеописанных вариантов осуществления и упора 18 на наружной стороне, причем упоры 15 и 18 являются аналогичными; илиiii) a combination of an abutment 15 on the inside according to one of the above embodiments and an abutment 18 on the outside, the abutments 15 and 18 being similar; or

iiii) комбинацию упора 15 на внутренней стороне в соответствии с одним из вышеописанных вариантов осуществления и упора 18 на наружной стороне в соответствии с одним из вышеописанных вариантов осуществления, причем упоры 15 и 18 имеют разные конструкции.iiii) a combination of an abutment 15 on the inner side in accordance with one of the above embodiments and an abutment 18 on the outer side in accordance with one of the above embodiments, the abutments 15 and 18 having different designs.

Кольцевые заплечики 36 или 39, соответственно, могут быть расположены в одной и той же угловой части элемента 1, как показано на фиг. 3, или быть смещены по отношению друг к другу.The annular shoulders 36 or 39, respectively, can be located in the same corner portion of element 1, as shown in FIG. 3, or be offset in relation to each other.

Обратимся теперь к фиг. 1 и 4, представляющим два варианта осуществления концевой части 103 с внутренней резьбой элемента 101. Концевая часть 103 с внутренней резьбой на фиг. 4 соответствует и подходит по форме концевой части 2 с наружной резьбой элемента 1, показанного на фиг. 3. Поскольку формы соответствуют, по меньшей мере следует ожидать, что внутренний упор 15 и наружный упор 18 могут быть размещены в герметичном соединении на 360° с соответствующей поверхностью, содержащейся на концевой части 103 с внутренней резьбой, и что резьбовые части могут быть соединены вместе.Turning now to FIG. 1 and 4, representing two embodiments of the end portion 103 with the internal thread of the element 101. The end portion 103 with the internal thread of FIG. 4 corresponds and fits the shape of the end portion 2 with an external thread of the element 1 shown in FIG. 3. Since the shapes are consistent, at least it is to be expected that the inner stop 15 and the outer stop 18 can be 360 ° sealed to the corresponding surface contained on the end portion 103 with the internal thread, and that the threaded portions can be joined together .

Концевая часть 103 с внутренней резьбой содержит по существу коническую внутреннюю поверхность 122, в которой предусмотрена внутренняя резьба. Концевая часть 103 также содержит концевую или дальнюю поверхность 126 и центральную или ближнюю поверхность 123. Резьба на внутренней конической поверхности 122 расположена в осевом направлении между концевой поверхностью 126 и центральной поверхностью 123. Концевая поверхность 126 и центральная поверхность 123 не содержат резьбу. Концевая поверхность 126 и центральная поверхность 123 имеют по существу цилиндрическую форму и соответствуют форме центральных поверхностей 16 и концевых поверхностей 13 концевой части 2 с наружной резьбой. Между этими соответствующими цилиндрическим частями предусматривается пространство с целью образования зоны обратного потока для смазки, нанесенной на резьбы; эта смазка могла быть нанесена в большем количестве, чем оставшееся промежуточное пространство, обеспечиваемое между резьбами при завершении свинчивания.The end portion 103 with an internal thread comprises a substantially tapered inner surface 122 in which an internal thread is provided. The end portion 103 also includes an end or distal surface 126 and a central or proximal surface 123. The threads on the inner conical surface 122 are located axially between the end surface 126 and the central surface 123. The end surface 126 and the central surface 123 do not contain a thread. The end surface 126 and the central surface 123 are substantially cylindrical in shape and correspond to the shape of the central surfaces 16 and the end surfaces 13 of the male end portion 2. A space is provided between these respective cylindrical parts in order to form a return flow zone for the lubricant applied to the threads; this grease could be applied in a larger amount than the remaining intermediate space provided between the threads at the end of the make-up.

Концевая поверхность 126 имеет диаметр, который больше, чем у центральной поверхности 123. Резьба на внутренней конической поверхности 122 расположена в радиальном направлении между концевой поверхностью 126 и центральной поверхностью 123.The end surface 126 has a diameter that is larger than that of the central surface 123. The thread on the inner conical surface 122 is located in the radial direction between the end surface 126 and the central surface 123.

Во время соединения ось свинчивания соответствует оси вращения XX. Направление свинчивания устанавливается направлением комплементарных резьб наружной 12 и внутренней 122 конических поверхностей. Вариант осуществления, показанный на фиг. 3 и 4, содержит резьбу с обычным направлением свинчивания, т.е. концевые части 2, 103 имеют правые резьбы.During connection, the make-up axis corresponds to the rotation axis XX. The direction of screwing is set by the direction of the complementary threads of the outer 12 and inner 122 conical surfaces. The embodiment shown in FIG. 3 and 4, contains threads with a normal make-up direction, i.e. end parts 2, 103 have right threads.

Центральная поверхность 123 и внутренняя поверхность 127, обе по существу цилиндрические, соединены друг с другом посредством поверхности, проходящей по существу вдоль части толщины концевой части 103. Эта поверхность образует упор 125. Внутренний упор 125 образует внутренний заплечик концевой части 103 элемента 101.The central surface 123 and the inner surface 127, both substantially cylindrical, are connected to each other by means of a surface extending substantially along part of the thickness of the end portion 103. This surface forms a stop 125. The inner stop 125 forms the inner shoulder of the end portion 103 of the element 101.

Концевая поверхность 126 и наружная поверхность 121, обе по существу цилиндрические и концентрические, соединены друг с другом посредством поверхности, проходящей по существу по толщине концевой части 103. Эта поверхность образует наружный упор 128. Наружный упор 128 образует свободный дальний конец или терминальный конец концевой части 103 элемента 101 в разъединенном состоянии.The end surface 126 and the outer surface 121, both substantially cylindrical and concentric, are connected to each other by means of a surface extending substantially along the thickness of the end portion 103. This surface forms the outer stop 128. The outer stop 128 forms a free distal end or terminal end of the end part 103 elements 101 in a disconnected state.

На основании соответствующих радиальных положений внутренний упор 125 может быть назван внутренним упором с внутренней резьбой, тогда как наружный упор 128 может быть назван наружным упором с внутренней резьбой.Based on the respective radial positions, the internal stop 125 may be called an internal stop with an internal thread, while the external stop 128 may be called an external stop with an internal thread.

Внутренний упор 125 концевой части 103 элемента 101 соответствует внутреннему упору 15 концевой части 2 элемента 1. Форма упора 125 соответствует форме упора 15. Упор 15 и упор 125 расположены таким образом, чтобы войти в прижимное соприкосновение друг с другом в конце свинчивания, и таким образом, чтобы получить во всех точках внутреннего упора 15, обращенных к упору 125, достаточное контактное давление для обеспечения герметичности для текучих сред, по меньшей мере для жидкостей.The inner stop 125 of the end part 103 of the element 101 corresponds to the inner stop 15 of the end part 2 of the element 1. The shape of the stop 125 corresponds to the shape of the stop 15. The stop 15 and stop 125 are arranged so that they come into contact with each other at the end of make-up, and thus in order to obtain, at all points of the inner stop 15 facing the stop 125, sufficient contact pressure to ensure tightness for fluids, at least for liquids.

Наружный упор 128 концевой части 103 элемента 101 соответствует наружному упору 18 концевой части 2 элемента 1. Форма упора 128 соответствует форме упора 18. Упор 18 и упор 128 расположены таким образом, чтобы войти в прижимное соприкосновение друг с другом в конце свинчивания, и таким образом, чтобы получить во всех точках наружного упора 18, обращенных к упору 128, достаточное контактное давление для обеспечения герметичности для текучих сред, по меньшей мере для жидкостей.The outer stop 128 of the end part 103 of the element 101 corresponds to the outer stop 18 of the end part 2 of the element 1. The shape of the stop 128 corresponds to the shape of the stop 18. The stop 18 and stop 128 are arranged so that they come into contact with each other at the end of make-up, and thus in order to obtain, at all points of the outer stop 18 facing the stop 128, sufficient contact pressure to ensure tightness for fluids, at least for liquids.

В соединении, полученном, когда два элемента 1 и 101 соединены друг с другом посредством свинчивания, концевая часть 2 первого элемента 1 соответствует концевой части 103 второго элемента 101. N винтовых поверхности 35, 38 соответственно являются соответствующими элементами для N винтовых поверхностей с позициями 145, 148 соответственно, и N кольцевых заплечиков 36 или 39 соответственно являются соответствующими элементами для N кольцевых заплечиков 146, 149 соответственно, предусмотренных на концевой части 103.In the connection obtained when the two elements 1 and 101 are connected to each other by screwing, the end part 2 of the first element 1 corresponds to the end part 103 of the second element 101. The N screw surfaces 35, 38 are respectively the corresponding elements for N screw surfaces with positions 145, 148, respectively, and the N ring shoulders 36 or 39, respectively, are corresponding elements for the N ring shoulders 146, 149, respectively, provided on the end portion 103.

На фиг. 4 винтовая поверхность 148 находится на расстоянии от резьбы. Концевая поверхность 126, которая не содержит резьбы, покрывает осевое расстояние D3 вдоль оси XX, причем расстояние D3 не обязательно равно осевому расстоянию D1. Это осевое расстояние D3 также соответствует расстоянию между свободным дальним концом концевой части 103 и внутренней резьбовой конической поверхностью 122. Это ненулевое осевое расстояние D3 составляет по меньшей мере 8 мм и, например, менее 24 мм.In FIG. 4, the screw surface 148 is at a distance from the thread. The end surface 126, which does not contain a thread, covers the axial distance D3 along the axis XX, and the distance D3 is not necessarily equal to the axial distance D1. This axial distance D3 also corresponds to the distance between the free distal end of the end portion 103 and the internal threaded conical surface 122. This non-zero axial distance D3 is at least 8 mm and, for example, less than 24 mm.

Резьбы наружной 12 и внутренней 122 конических поверхностей являются комплементарными.The threads of the outer 12 and inner 122 of the conical surfaces are complementary.

В данном случае резьба наружной 12 и внутренней 122 конических поверхностей имеют одну нитку резьбы. В одном из вариантов резьба состоит из нескольких ниток резьбы, например, двух, трех или четырех. Они известны как многозаходные резьбы. Резьбы имеют постоянный шаг резьбы.In this case, the threads of the outer 12 and inner 122 of the conical surfaces have one thread of thread. In one embodiment, the thread consists of several threads, for example, two, three or four. They are known as multi-thread. Threads have a constant thread pitch.

Теперь будет описан процесс соединения двух элементов 1 и 101. В примере, показанном на фиг. 1 или фиг. 3 и 4, концевая часть 2 с наружной резьбой первого элемента 1 соединена с концевой частью 103 с внутренней резьбой второго элемента 101. Это эквивалентно соединению концевой части с наружной резьбой (например, 2) второго элемента 101 с концевой частью с внутренней резьбой (например, 103) первого элемента 1. Каждая из вышеупомянутых поверхностей первого элемента 1 может к тому же взаимодействовать с соответствующей поверхностью второго элемента 101. Во время операции разъединения, т.е. развинчивания, меняются местами следующие события и их порядок.Now the process of connecting the two elements 1 and 101 will be described. In the example shown in FIG. 1 or FIG. 3 and 4, the end portion 2 with the external thread of the first element 1 is connected to the end part 103 with the internal thread of the second element 101. This is equivalent to the connection of the end part with the external thread (for example 2) of the second element 101 with the end part with an internal thread (for example, 103) of the first element 1. Each of the above surfaces of the first element 1 can also interact with the corresponding surface of the second element 101. During the disconnecting operation, i.e. unscrewing, the following events and their order are interchanged.

Перед соединением элементы 1 и 101 выравниваются друг с другом таким образом, чтобы их оси вращения XX совпадали, и часть 2 с наружной резьбой первого элемента 1 размещается напротив концевой части 103 с внутренней резьбой второго элемента 101.Before connecting the elements 1 and 101 are aligned with each other so that their axis of rotation XX coincide, and part 2 with the external thread of the first element 1 is placed opposite the end part 103 with the internal thread of the second element 101.

В начале соединения:At the beginning of the connection:

- концевая часть 2 с наружной резьбой частично вставляется в концевую часть 103 с внутренней резьбой посредством поступательного движения вдоль оси вращения XX для сведения элементов 1, 101 друг с другом;- the end portion 2 with the external thread is partially inserted into the end portion 103 with the internal thread by translational motion along the axis of rotation XX to bring the elements 1, 101 together;

- с помощью свинчивающего движения резьба наружной конической поверхности 12 и резьба внутренней конической поверхности 122 вступают в зацепление друг с другом.- using a screwing movement, the threads of the outer conical surface 12 and the threads of the inner conical surface 122 engage with each other.

В конце свинчивания:At the end of make-up:

наружные поверхности 11 и 121 находятся по существу в продолжении друг друга в осевом направлении и сближаются друг с другом;the outer surfaces 11 and 121 are essentially in the continuation of each other in the axial direction and approach each other;

внутренние поверхности 17 и 127 находятся по существу в продолжении друг друга в осевом направлении и сближаются друг с другом;the inner surfaces 17 and 127 are essentially in the continuation of each other in the axial direction and approach each other;

упор 15 входит в соприкосновение с упором 125. Другими словами, внутренние упоры 15 и 125 входят в соприкосновение друг с другом;emphasis 15 enters into contact with emphasis 125. In other words, the inner stops 15 and 125 come into contact with each other;

упор 18 входит в соприкосновение с упором 128. Другими словами, наружные упоры 18 и 128 входят в соприкосновение друг с другом;the emphasis 18 is in contact with the emphasis 128. In other words, the outer stops 18 and 128 come in contact with each other;

N винтовых поверхностей 35 входят в соприкосновение с N винтовыми поверхностями 145. Другими словами, винтовые поверхности 35 и 145 входят в соприкосновение попарно;N screw surfaces 35 come into contact with N screw surfaces 145. In other words, screw surfaces 35 and 145 come into contact in pairs;

N винтовых поверхностей 38 входят в соприкосновение с N винтовыми поверхностями 148. Другими словами, винтовые поверхности 38 и 148 входят в соприкосновение попарно;N screw surfaces 38 come into contact with N screw surfaces 148. In other words, screw surfaces 38 and 148 come into contact in pairs;

N кольцевых заплечиков 36 сближаются с N кольцевыми заплечиками 146. Другими словами, кольцевые заплечики 36 и 146 сближаются друг с другом попарно;N annular shoulders 36 are brought closer together with N annular shoulders 146. In other words, annular shoulders 36 and 146 are brought together in pairs;

N кольцевых заплечиков 39 сближаются с кольцевыми N заплечиками 149. Другими словами, кольцевые заплечики 39 и 149 сближаются друг с другом попарно.The N annular shoulders 39 approach each other with the annular N shoulders 149. In other words, the annular shoulders 39 and 149 approach each other in pairs.

В конце затяжки:At the end of a puff:

наружные поверхности 11 и 121 образуют квазинепрерывную наружную поверхность, проходящую от одного элемента 1, 101 к другому;the outer surfaces 11 and 121 form a quasi-continuous outer surface extending from one element 1, 101 to another;

внутренние поверхности 17 и 127 образуют квазинепрерывное наружное отверстие, проходящее от одного элемента 1, 101 к другому;inner surfaces 17 and 127 form a quasi-continuous outer hole extending from one element 1, 101 to another;

упор 15 находится в прижимном соприкосновении с упором 125, что означает, что может быть приложен большой крутящий момент докрепления;the stop 15 is in close contact with the stop 125, which means that a large attachment torque can be applied;

упор 18 находится в прижимном соприкосновении с упором 128, что означает, что может быть приложен большой крутящий момент докрепления;the stop 18 is in close contact with the stop 128, which means that a large attachment torque can be applied;

кольцевые заплечики 36 и 146 находятся в соприкосновении или почти в соприкосновении; the annular shoulders 36 and 146 are in contact or nearly in contact;

кольцевые заплечики 39 и 149 находятся в соприкосновении или почти в соприкосновении. the annular shoulders 39 and 149 are in contact or nearly in contact.

Упоры согласно настоящему изобретению, содержащие по меньшей мере одну винтовую поверхность, имеют большую активную поверхность, чем упоры, состоящие из поверхности в виде плоского кольца, перпендикулярного к оси вращения XX, как это известно из предшествующего уровня техники. Формирование винтовых поверхностей, например, путем механической обработки на плоских поверхностях трубчатого элемента подразумевает, что поверхность передачи нагрузки может быть увеличена. Радиальные размеры концевой части, такие как внутренние и наружные диаметры и толщина трубчатой стенки, остаются неизменными. Снижаются риски повреждений при использовании и сложности при операциях развинчивания.The stops according to the present invention, containing at least one helical surface, have a larger active surface than the stops, consisting of a surface in the form of a flat ring perpendicular to the axis of rotation XX, as is known from the prior art. The formation of helical surfaces, for example, by machining on the flat surfaces of a tubular element, implies that the load transfer surface can be increased. The radial dimensions of the end portion, such as the inner and outer diameters and the thickness of the tubular wall, remain unchanged. The risks of damage during use and the complexity of unscrewing operations are reduced.

В качестве примера, для варианта осуществления в соответствии с фиг. 3 с винтовыми поверхностями, соответственно образованными на наружном упоре и внутреннем упоре, для соединения с однозаходной резьбой в резьбовой зоне были получены следующие результаты:As an example, for the embodiment of FIG. 3 with screw surfaces respectively formed on the outer stop and inner stop for the connection with a single thread in the threaded zone, the following results were obtained:

Figure 00000001
Figure 00000001

и следующие результаты с одной и той же конструкцией с двумя винтовыми поверхностями, но в этом случае, снабженными двухзаходной резьбой в резьбовой зоне:and the following results with the same design with two screw surfaces, but in this case, equipped with a double thread in the threaded area:

Figure 00000002
Figure 00000002

Чем выше шаг резьбы, тем больше может быть угол наклона винтовой линии, и, как следствие, может быть получено положительное влияние на улучшение номинального крутящего момента докрепления.The higher the thread pitch, the larger the angle of inclination of the helix can be, and, as a result, a positive effect can be obtained on improving the rated torque of attachment.

Следует отметить, что предпочтительно увеличение в единицах измерения конечного крутящего момента докрепления больше при многозаходной резьбе. Поскольку шаг резьбы больше при наличии большего числа заходов резьбы, увеличение угла профиля резьбы означает, что может быть получено увеличение угла наклона винтовой линии.It should be noted that it is preferable that the increase in the units of the final fastening torque is greater with multiple threads. Since the thread pitch is larger when there are more thread starts, an increase in the thread profile angle means that an increase in the helix angle can be obtained.

Следует также отметить, что может быть получено еще одно важное преимущество по улучшению увеличения крутящего момента на малых диаметрах трубчатых элементов, часто расположенных в самой нижней части скважины на большом расстоянии от устья пробуренной скважины и на которых труднее генерировать большие крутящие моменты докрепления.It should also be noted that another important advantage can be obtained in improving the increase in torque at small diameters of the tubular elements, often located in the lowest part of the well at a great distance from the mouth of the drilled well and which make it harder to generate large attachment torques.

Расстояние, отделяющее кольцевые заплечики 39 и 149 на наружной стороне, видно снаружи соединения. Таким образом, это может представлять собой визуальный индикатор для операторов, контролирующих качество свинчивания.The distance separating the annular shoulders 39 and 149 on the outside is visible from the outside of the joint. Thus, this can be a visual indicator for operators monitoring the quality of make-up.

Когда кольцевые заплечики 39 и 149, а в соответствующих случаях 36 и 146, входят в соприкосновение, противодействующая сила, препятствующая свинчиванию, резко возрастает. Кольцевые заплечики 36 и 146 или, соответственно 39 и 149, затем образуют кольцевые упоры для останова свинчивания. Крутящий момент, необходимый для продолжения свинчивания, резко возрастает. Это резкое увеличение легко обнаружить с помощью инструментов свинчивания, оборудованных динамометрическими датчиками. Свинчивание может быть остановлено до возникновения чрезмерного момента свинчивания. Останов свинчивания при обнаружении резкого увеличения крутящего момента может быть автоматизирован. Снижаются риски повреждения концевых частей, таких как 2 и 103, элементов 1, 101 соединения.When the annular shoulders 39 and 149, and, as appropriate, 36 and 146, come in contact, the counteracting force that prevents make-up increases sharply. The annular shoulders 36 and 146, or 39 and 149, respectively, then form annular stops to stop make-up. The torque required to continue screwing up sharply. This sharp increase is easily detected with screwdriver tools equipped with torque sensors. Make-up can be stopped before excessive make-up occurs. Stopping makeup when a sharp increase in torque is detected can be automated. The risks of damage to the end parts, such as 2 and 103, elements 1, 101 of the connection are reduced.

Изобретение не ограничивается вышеописанными примерами элементов и соединений, приведенными только в качестве примера, но оно охватывает любые и все варианты, которые специалист в данной области может предусматривать в контексте нижеприведенной формулы изобретения.The invention is not limited to the above examples of elements and compounds, given by way of example only, but it encompasses any and all options that a person skilled in the art may provide for in the context of the following claims.

Claims (14)

1. Трубчатый элемент (1; 101) бурильной штанги, содержащий концевую часть (2; 103), имеющую ось вращения (XX) и снабженную резьбой, проходящей вокруг оси вращения (XX), при этом концевая часть (2; 103) выполнена с возможностью соединения посредством свинчивания с соответствующей концевой частью (103; 2) другого трубчатого элемента (101), снабженной комплементарной резьбой, при этом концевая часть (2; 103) содержит по меньшей мере один наружный упор (18), расположенный таким образом, чтобы контактировать с соответствующим наружным упором (128) другого элемента (101) при завершении свинчивания, и не содержащую резьбы поверхность (16; 126), при этом указанный наружный упор (18) содержит по меньшей мере одну винтовую поверхность (38; 148), имеющую ось винтовой линии, которая совпадает с осью вращения (XX); и при этом не содержащая резьбы поверхность (16; 126) расположена между винтовой поверхностью (38; 148) и резьбой.1. The tubular element (1; 101) of the drill rod containing the end part (2; 103) having an axis of rotation (XX) and provided with a thread passing around the axis of rotation (XX), while the end part (2; 103) is made with the possibility of connecting by screwing with the corresponding end part (103; 2) of another tubular element (101) provided with a complementary thread, while the end part (2; 103) contains at least one external stop (18) located so as to contact with a corresponding external stop (128) of another element (101) at the end of screwing, and a thread-free surface (16; 126), wherein said external stop (18) contains at least one helical surface (38; 148) having an axis helix, which coincides with the axis of rotation (XX); and the non-threading surface (16; 126) is located between the screw surface (38; 148) and the thread. 2. Элемент (1; 101) по предыдущему пункту, отличающийся тем, что резьба имеет такой угол (β) профиля резьбы, что винтовая поверхность (38; 148) имеет угол (α) наклона винтовой линии, который меньше или равен углу (β) профиля резьбы.2. The element (1; 101) according to the preceding paragraph, characterized in that the thread has such an angle (β) of the thread profile that the screw surface (38; 148) has an angle (α) of the inclination of the helix that is less than or equal to the angle (β ) thread profile. 3. Элемент (1; 101) по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что угол (α) наклона винтовой линии находится в диапазоне от 0,5 до 7°.3. Element (1; 101) according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that the helix angle (α) is in the range from 0.5 to 7 °. 4. Элемент (1; 101) по п. 1 или 2, отличающийся тем, что сумма угловых частей вокруг оси вращения (XX), вокруг которой проходит винтовая поверхность (38; 148), находится в диапазоне от 180 до 360°.4. Element (1; 101) according to claim 1 or 2, characterized in that the sum of the angular parts around the axis of rotation (XX) around which the screw surface (38; 148) passes, is in the range from 180 to 360 °. 5. Элемент (1; 101) по п. 1, отличающийся тем, что концевая часть (2; 103) дополнительно содержит кольцевой заплечик (39; 149), соединенный по меньшей мере с одним из периферических концов указанной винтовой поверхности (38; 148).5. Element (1; 101) according to claim 1, characterized in that the end part (2; 103) further comprises an annular shoulder (39; 149) connected to at least one of the peripheral ends of the specified helical surface (38; 148 ) 6. Элемент (1; 101) по п. 5, отличающийся тем, что кольцевой заплечик (39; 149) содержит по меньшей мере одну по существу плоскую поверхность, плоскость которой образует с осью вращения (XX) угол (γ), находящийся в диапазоне от 0 до 75°.6. Element (1; 101) according to claim 5, characterized in that the annular shoulder (39; 149) contains at least one essentially flat surface, the plane of which forms an angle (γ) with the axis of rotation (XX), located in range from 0 to 75 °. 7. Элемент (1; 101) по п. 5 или 6, отличающийся тем, что кольцевой заплечик (39; 149) содержит по меньшей мере одну по существу плоскую поверхность, плоскость которой параллельна оси вращения (XX) или совпадает с осью вращения (ХХ).7. Element (1; 101) according to claim 5 or 6, characterized in that the annular shoulder (39; 149) contains at least one essentially flat surface, the plane of which is parallel to the axis of rotation (XX) or coincides with the axis of rotation ( XX). 8. Элемент (1; 101) по п. 5 или 6, отличающийся тем, что кольцевой заплечик (39; 149) соединен с винтовой поверхностью (38; 148) с помощью радиуса закругления или наклонной плоскости.8. Element (1; 101) according to claim 5 or 6, characterized in that the annular shoulder (39; 149) is connected to the helical surface (38; 148) using a radius of curvature or an inclined plane. 9. Элемент (1; 101) по п. 8, отличающийся тем, что радиус закругления имеет радиус кривизны (R1; R2), находящийся в диапазоне от 0,5 до 10,0 мм.9. Element (1; 101) according to claim 8, characterized in that the radius of curvature has a radius of curvature (R1; R2) in the range from 0.5 to 10.0 mm. 10. Элемент (1; 101) по любому из пп. 1, 2, 5, 6, 9, отличающийся тем, что концевая часть (2; 103) содержит два упора (15, 18), внутренний упор и наружный упор, причем каждый из двух упоров (15, 18) содержит кольцевой заплечик (36, 39).10. Element (1; 101) according to any one of paragraphs. 1, 2, 5, 6, 9, characterized in that the end part (2; 103) contains two stops (15, 18), an internal stop and an external stop, each of the two stops (15, 18) containing an annular shoulder ( 36, 39). 11. Элемент (1; 101) по любому из пп. 1, 2, 5, 6, 9, отличающийся тем, что концевая часть (2; 103) состоит из двух упоров (15, 18), внутреннего упора и наружного упора, причем только наружный упор (18) снабжен винтовой поверхностью.11. Element (1; 101) according to any one of paragraphs. 1, 2, 5, 6, 9, characterized in that the end part (2; 103) consists of two stops (15, 18), an internal stop and an external stop, with only the external stop (18) provided with a screw surface. 12. Элемент (1; 101) по любому из пп. 1, 2, 5, 6, 9, отличающийся тем, что осевая длина не содержащей резьбы поверхности (16; 126) составляет по меньшей мере 8 мм.12. Element (1; 101) according to any one of paragraphs. 1, 2, 5, 6, 9, characterized in that the axial length of the thread-free surface (16; 126) is at least 8 mm. 13. Соединение, содержащее два элемента (1, 101) по любому из предыдущих пунктов, где наружный упор (149) одного из элементов (101) расположен на свободном дальнем конце его концевой части (103).13. A connection containing two elements (1, 101) according to any one of the preceding paragraphs, where the outer stop (149) of one of the elements (101) is located on the free distal end of its end part (103). 14. Соединение, содержащее две концевые части (2, 103) двух элементов (1, 101) по любому из предыдущих пунктов, где два элемента (1, 101) соединены друг с другом посредством свинчивания концевой части (2, 3) элемента (1) с соответствующей концевой частью (103, 2) другого элемента (101).14. A connection comprising two end parts (2, 103) of two elements (1, 101) according to any one of the preceding paragraphs, where two elements (1, 101) are connected to each other by screwing up the end part (2, 3) of the element (1 ) with the corresponding end part (103, 2) of another element (101).
RU2017119835A 2014-12-09 2015-12-08 Tubular element with screw stop RU2722195C2 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1462123A FR3029593B1 (en) 2014-12-09 2014-12-09 HELICOIDAL TUBULAR COMPONENT
FR1462123 2014-12-09
PCT/EP2015/078967 WO2016091871A1 (en) 2014-12-09 2015-12-08 Tubular component with a helical abutment

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2017119835A RU2017119835A (en) 2018-12-10
RU2017119835A3 RU2017119835A3 (en) 2019-06-03
RU2722195C2 true RU2722195C2 (en) 2020-05-28

Family

ID=52692802

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017119835A RU2722195C2 (en) 2014-12-09 2015-12-08 Tubular element with screw stop

Country Status (11)

Country Link
US (1) US20170370162A1 (en)
EP (1) EP3230551A1 (en)
JP (1) JP2017538901A (en)
CN (1) CN107002472A (en)
AR (1) AR103986A1 (en)
BR (1) BR112017009990A2 (en)
CA (1) CA2966957A1 (en)
FR (1) FR3029593B1 (en)
MX (1) MX2017007528A (en)
RU (1) RU2722195C2 (en)
WO (1) WO2016091871A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020205312A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 Ducon - Becker Service Technology, Llc Manufacturing methods for dual concentric tubing
JP6808792B1 (en) * 2019-09-19 2021-01-06 正修 舟橋 Brush for cleaning screen doors that does not rotate in the reverse direction
CH717074B1 (en) * 2020-01-27 2023-11-30 Zermec Gmbh Tool coupling for tool-free coupling and decoupling of a hollow core drill to a drive unit.
USD1005455S1 (en) 2020-09-08 2023-11-21 Adesso Inc. Connector
US11940065B2 (en) 2020-09-09 2024-03-26 Adesso Inc. Connector and associated lighting assembly

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US516983A (en) * 1894-03-20 Machine foe
US1645032A (en) * 1926-06-14 1927-10-11 Guiberson Corp Box and pin coupling
SU568380A3 (en) * 1972-03-31 1977-08-05 Сумитомо Метал Индастриз Лимитед (Фирма) Threaded joint for casing pipes
US20090136316A1 (en) * 2006-08-04 2009-05-28 Leica Camera Ag Cylinder rings
EA016941B1 (en) * 2007-11-07 2012-08-30 Валлурек Маннесманн Ойл Энд Гес Франс Threaded connection comprising at least one threaded element with an end lip for a metal tube
US20140145433A1 (en) * 2012-11-28 2014-05-29 Fu J. Hou Tubular connection with helically extending torque shoulder

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4564225A (en) * 1983-10-27 1986-01-14 Taylor Vernon W Multiple lead threading
US5169183A (en) * 1987-05-12 1992-12-08 Diamant Boart Stratabit S.A. Threaded joint for drill rod elements
US5906398A (en) * 1995-02-01 1999-05-25 Novo Nordisk A/S Threaded joint for two tubular plastic parts
US7237810B2 (en) * 2000-09-15 2007-07-03 Hollingsworth Elmont E Plastic pipe adhesive joint
BR0316540A (en) * 2002-11-26 2005-10-04 Shell Int Research Method for installing an expandable tubular assembly into a drilled well formed in a geological formation, and system for initiating radial expansion of a tubular element into a drilled well
US7390032B2 (en) * 2003-08-01 2008-06-24 Sonstone Corporation Tubing joint of multiple orientations containing electrical wiring
WO2009060552A1 (en) * 2007-11-08 2009-05-14 Sumitomo Metal Industries, Ltd. Threaded joint for steel pipes
US8136846B2 (en) * 2008-11-17 2012-03-20 Gandy Technologies Corporation Cylindrical tapered thread form for tubular connections
CN201513136U (en) * 2009-09-27 2010-06-23 无锡西姆莱斯石油专用管制造有限公司 Double-shoulder drill pipe joint
FR2953271B1 (en) * 2009-11-27 2012-11-16 Vallourec Mannesmann Oil & Gas ASSEMBLY FOR CARRYING OUT A THREADED SEAL, METHOD FOR SCREWING AND DISCRIMINATING SUCH A SEAL AND USE OF SUCH JOINT IN AN UNDERWATER UPLINK
FR2966191B1 (en) * 2010-10-15 2013-11-01 Vallourec Mannesmann Oil & Gas TUBULAR THREADED COMPONENT AND RESULTING SEAL
US10767683B2 (en) * 2015-02-27 2020-09-08 Dreco Energy Services Ulc Thread profiles for rotary shouldered connections

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US516983A (en) * 1894-03-20 Machine foe
US1645032A (en) * 1926-06-14 1927-10-11 Guiberson Corp Box and pin coupling
SU568380A3 (en) * 1972-03-31 1977-08-05 Сумитомо Метал Индастриз Лимитед (Фирма) Threaded joint for casing pipes
US20090136316A1 (en) * 2006-08-04 2009-05-28 Leica Camera Ag Cylinder rings
EA016941B1 (en) * 2007-11-07 2012-08-30 Валлурек Маннесманн Ойл Энд Гес Франс Threaded connection comprising at least one threaded element with an end lip for a metal tube
US20140145433A1 (en) * 2012-11-28 2014-05-29 Fu J. Hou Tubular connection with helically extending torque shoulder

Also Published As

Publication number Publication date
US20170370162A1 (en) 2017-12-28
FR3029593B1 (en) 2017-04-28
BR112017009990A2 (en) 2018-01-02
JP2017538901A (en) 2017-12-28
MX2017007528A (en) 2017-08-22
FR3029593A1 (en) 2016-06-10
RU2017119835A (en) 2018-12-10
CA2966957A1 (en) 2016-06-16
AR103986A1 (en) 2017-06-21
RU2017119835A3 (en) 2019-06-03
WO2016091871A1 (en) 2016-06-16
CN107002472A (en) 2017-08-01
EP3230551A1 (en) 2017-10-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2722195C2 (en) Tubular element with screw stop
US6578880B2 (en) Wedgethread pipe connection
AU2010321285B2 (en) Threaded connection
US9004544B2 (en) Threaded joint for tubes, pipes and the like
US8678448B2 (en) Threaded connection
US10407997B2 (en) Threaded connection
JP5276014B2 (en) Threaded pipe connection
OA13212A (en) Threaded joint for steel pipes.
AU2015314833B2 (en) Dynamic riser mechanical connector
JPS60500457A (en) Tubular fittings with metal-to-metal seals
JPS6347588A (en) Pipe joint
KR101945656B1 (en) Threaded connection for pipes, such as oil and gas pipes
CN110382812B (en) Threaded joint for pipes
CA2940209A1 (en) Threaded joint
US20060157982A1 (en) Pipe connection
RU2796572C1 (en) Screw connection and its application
WO2013101852A1 (en) High torque threaded pipe connection
JP2023505881A (en) Partial self-locking threaded connection with external shoulders capable of withstanding high torques
RU2669018C2 (en) Drill pipe joint and method for manufacture thereof
EA044460B1 (en) THREADED CONNECTION CONTAINING AN INTERMEDIATE SHOULDER
OA18344A (en) Threaded connection
MXPA00008685A (en) A threaded connection
MX2011010472A (en) Conical-shaped threaded connection of trapezoidal-shaped incremental thread.