RU90868U1 - PUMP-COMPRESSOR OR DRILL PIPE MOUNTING AND CONNECTING COMPLEX - Google Patents

Abstract

1. Монтажно-соединительный комплекс насосно-компрессорных или бурильных труб, включающий установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб соединительную цилиндрическую муфту, имеющую внутреннюю резьбовую поверхность, и полый цилиндрический переходник, выполненный на одном конце с внутренней, а на другом конце - с наружной резьбой, и монтажно-демонтажный механизм, отличающийся тем, что в центре внешних рабочих поверхностей переходника и муфты, длина которых выбирается не менее длины захватывающих органов механизма для монтажа-демонтажа, выполнены кольцеобразные выемки, имеющие в поперечном сечении форму сегмента окружности, а в центре захватывающих органов механизма для монтажа-демонтажа соединений выполнена выпуклость сферической формы, диаметр которой несколько меньше диаметра сечений выемок на муфте и переходнике. ! 2. Монтажно-соединительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что выпуклость сферической формы в центре захватывающих органов механизма монтажа-демонтажа выполнена путем установки объемно упрочненного металлического шарика в предварительно сделанное цилиндрическое отверстие, диаметр которого равен диаметру шарика, а глубина несколько меньше диаметра шарика.1. Installation and connection complex of tubing or drill pipe, including a connecting cylindrical sleeve mounted on the threaded end of one of the connected pipes, having an internal threaded surface, and a hollow cylindrical adapter made at one end with an inner and at the other end with an outer thread, and mounting and dismounting mechanism, characterized in that in the center of the external working surfaces of the adapter and coupling, the length of which is chosen not less than the length of the gripping organs of the mechanism for mounting -dismantling, ring-shaped recesses are made having a circular segment in cross section, and a spherical convexity is made in the center of the gripping organs of the mechanism for assembling and disassembling the joints, the diameter of which is slightly smaller than the diameter of the cross-sections of the recesses on the coupling and adapter. ! 2. The assembly and connecting complex according to claim 1, characterized in that the spherical convexity in the center of the gripping organs of the mounting-dismounting mechanism is made by installing a body-strengthened metal ball in a pre-made cylindrical hole, the diameter of which is equal to the diameter of the ball, and the depth is slightly less than the diameter ball.

Description

Модель относится к области нефтедобычи, в частности к универсальным соединениям насосно-компрессорных или бурильных труб при монтаже-демонтаже их в колонну, и может быть использовано при бурении скважин на нефть и газ и при добыче нефти и газа из скважин, а также при выполнении технологических операций на скважине, при ремонте и обслуживании скважин.The model relates to the field of oil production, in particular to the universal connections of tubing or drill pipe for mounting and dismounting them into a string, and can be used in drilling oil and gas wells and in the production of oil and gas from wells, as well as when performing technological operations on the well, in the repair and maintenance of wells.

Известен, включающее установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб соединительную цилиндрическую муфту, имеющую внутреннюю резьбовую поверхность, и полый цилиндрический переходник, выполненный на одном конце с внутренней, а на другом конце - с наружной резьбой, для взаимодействия с резьбой концевого участка другой соединяемой трубы и резьбой муфты соответственно (см., например, - Инструкция по эксплуатации бурильных труб - РД 39-2-961-83, г.Куйбышев, 1984 г.) и монтажно-демонтажный механизм (см., например, ТУ 26-16-101-79). При этом муфта и переходник выполнены из материала той же категории прочности, что и соединяемые трубы. При монтаже-демонтаже колонны труб одна часть механизма для монтажа-демонтажа колонны с помощью специальных органов захватывает муфту, а другая - переходник, и приводит их во вращение относительно друг-друга. Тем самым соединяя или разъединяя резьбовое соединение.It is known to include a connecting cylindrical coupling mounted on the threaded end of one of the pipes to be connected, having an internal threaded surface, and a hollow cylindrical adapter made at one end with an internal and at the other end with an external thread for interacting with the thread of the end section of the other connected pipe and thread of the coupling, respectively (see, for example, - Drill pipe operating instructions - RD 39-2-961-83, Kuibyshev, 1984) and mounting and dismounting mechanism (see, for example, TU 26-16- 101-79). At the same time, the coupling and adapter are made of material of the same strength category as the connected pipes. When assembling and disassembling a pipe string, one part of the mechanism for assembling and disassembling the string with the help of special organs captures the coupling, and the other the adapter, and rotates them relative to each other. Thus connecting or disconnecting the threaded connection.

Однако этот монтажно-соединительный комплекс труб имеет недостаточную эксплуатационную надежность, т.к. после многократных операций монтажа-демонтажа соединений труб в колонну нарушается герметичность резьбовых соединений из-за повреждения резьбы по причине недостаточной износостойкости резьбовых поверхностей переходника и соединительной муфты.However, this installation and connection complex of pipes has insufficient operational reliability, because after repeated installation and dismantling of pipe connections into the string, the tightness of the threaded joints is violated due to damage to the thread due to insufficient wear resistance of the threaded surfaces of the adapter and the coupling.

Кроме того, известное соединение является недолговечным, т.к. при монтаже-демонтаже колонны труб не исключено воздействие захватного и удерживающего органов механизма для монтажа-демонтажа на тело трубы, т.к. суммарная длина цилиндрических поверхностей муфты и переходника выполнена без учета размера механизма для монтажа-демонтажа. Как следствие - происходит нарушение поверхностей соединяемых труб. К тому же это приводит к снижению производительности работ по монтажу-демонтажу колонны труб.In addition, the known compound is short-lived, because during installation and dismantling of the pipe string, the impact of the gripping and retaining organs of the mechanism for mounting and dismounting on the pipe body is not excluded, as the total length of the cylindrical surfaces of the coupling and the adapter is made without regard to the size of the mechanism for mounting and dismounting. As a result, there is a violation of the surfaces of the connected pipes. In addition, this leads to a decrease in the productivity of installation and dismantling of the pipe string.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению является монтажно-соединительный комплекс, состоящий из соединения насосно-компрессорных или бурильных труб, включающего установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб соединительную цилиндрическую муфту, имеющую внутреннюю резьбовую поверхность, и полый цилиндрический переходник, выполненный на одном конце с внутренней, а на другом конце - с наружной резьбой, для взаимодействия с резьбой концевого участка другой соединяемой трубы и муфты соответственно, при этом рабочие поверхности муфты и переходника выполнены упрочненными (см., например, свидетельство на полезную модель N10823, кл. F16L 15/08, от 1997 г.) и монтажно-демонтажного механизма (см., например, ТУ 26-16-101-79).The closest in technical essence to the claimed technical solution is an assembly and connection complex, consisting of a connection of tubing or drill pipe, including a connecting cylindrical sleeve mounted on the threaded end of one of the connected pipes, having an internal threaded surface, and a hollow cylindrical adapter made on at one end with an internal, and at the other end, with an external thread, for interacting with the thread of the end section of the other connected pipe and coupling, respectively In fact, the working surfaces of the coupling and adapter are made hardened (see, for example, certificate for utility model N10823, class F16L 15/08, 1997) and the assembly and disassembly mechanism (see, for example, TU 26-16 -101-79).

Однако и в этом соединении труб не исключено повреждение концевых участков труб в месте их соединения при монтаже-демонтаже. Это объясняется тем, что длины цилиндрических поверхностей муфты и переходника выполнены без учета размера захватывающих и удерживающих органов механизма для монтажа-демонтажа, а так же без учета проскальзывания органов данного механизмов по поверхности муфты и переходника, поэтому возможен зажим верхнего конца трубы и нарушение ее целостности. Это приводит к снижению эксплуатационной надежности и долговечности соединения труб, требует дополнительные эксплуатационных затрат на проведение ремонтных работ, заключающихся в отрезании концевого участка трубы и перенарезке на нем резьбы.However, even in this pipe connection, damage to the end sections of the pipes at the point of their connection during installation and dismantling is not ruled out. This is because the lengths of the cylindrical surfaces of the coupling and the adapter are made without taking into account the size of the gripping and retaining organs of the mechanism for mounting and dismounting, as well as without taking into account the slipping of the organs of this mechanism over the surface of the coupling and the adapter, therefore, it is possible to clamp the upper end of the pipe and violate its integrity . This leads to a decrease in the operational reliability and durability of the pipe connection, requires additional operating costs for repair work, consisting in cutting the end section of the pipe and re-cutting the thread on it.

Целью настоящей модели является повышение эксплуатационной надежности соединения с обеспечением герметичности резьбовых соединений после многократных операций монтажа-демонтажа соединений при спусках и подъемах колонны труб, а также повышение долговечности соединения за счет исключения соприкосновения труб с захватными и удерживающими органами механизма для монтажа-демонтажа колонны труб и снижение при этом эксплуатационных затрат.The purpose of this model is to increase the operational reliability of the connection with ensuring the tightness of threaded joints after repeated installation and dismantling of joints during descents and rises of the pipe string, as well as to increase the durability of the connection by eliminating the contact of the pipes with the gripping and retaining organs of the pipe-mounting and dismounting mechanism reduction in operating costs.

Поставленная цель достигается тем, что в известном монтажно-соединительном комплексе насосно-компрессорных или бурильных труб, включающем установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб соединительную цилиндрическую муфту, имеющую внутреннюю резьбовую поверхность, и полый цилиндрический переходник, выполненный на одном конце с внутренней, а на другом конце - с наружной резьбой, для взаимодействия с резьбой концевого участка другой соединяемой трубы и муфты, и монтажно-демонтажного механизма, соответственно, новым является то, что на в центре внешних рабочих поверхностей переходника и муфты, длина которых выбирается не менее длины захватывающих органов механизма для монтажа-демонтажа, выполнены кольцеобразные выемки, имеющие в поперечном сечении форму сегмента окружности, а в центре захватывающих органах механизма для монтажа-демонтажа соединений выполнена выпуклость сферической формы, диаметр которой несколько меньше диаметра сечений выемок на муфте и переходнике.This goal is achieved by the fact that in the known installation and connection complex of tubing or drill pipe, including mounted on the threaded end of one of the pipes to be connected, a connecting cylindrical sleeve having an internal threaded surface, and a hollow cylindrical adapter made at one end with an internal at the other end, with an external thread, for interaction with the thread of the end section of the other pipe and coupling to be connected, and the assembly and disassembly mechanism, respectively, is new the fact that in the center of the outer working surfaces of the adapter and the coupling, the length of which is chosen not less than the length of the gripping organs of the mechanism for mounting-dismounting, ring-shaped recesses are made having a circular cross section in cross section, and in the center of the gripping organs of the mechanism for mounting-dismounting a convexity of a spherical shape is made, the diameter of which is slightly smaller than the diameter of the cross-sections of the recesses on the coupling and adapter.

Выпуклость сферической формы в центре захватывающих органов механизма монтажа-демонтажа выполнена путем установки объемно упрочненного металлического шарика в предварительно сделанное цилиндрическое отверстие, диаметр которого равен диаметру шарика, а глубина несколько меньше диаметра шарика.The convexity of a spherical shape in the center of the exciting organs of the mounting-dismounting mechanism is made by installing a body-strengthened metal ball in a pre-made cylindrical hole, the diameter of which is equal to the diameter of the ball and the depth is slightly less than the diameter of the ball.

Из патентной и научно-технической литературы нам не известны монтажно-соединительные комплексы труб, включающие указанную выше совокупность конструктивных признаков, что позволяет сделать вывод о "новизне" предлагаемого технического решения.From the patent and scientific and technical literature, we do not know the mounting and connection systems of pipes, including the above set of design features, which allows us to conclude about the "novelty" of the proposed technical solution.

Достижение указанной выше цели обеспечивается благодаря следующему.Achieving the above goal is ensured by the following.

Благодаря тому, что в центре внешних рабочих поверхностей переходника и муфты, длина которых выбирается не менее длины захватывающих органов механизма для монтажа-демонтажа, выполнены кольцеобразные выемки, имеющие в поперечном сечении форму сегмента окружности, а в центре захватывающих органах механизма для монтажа-демонтажа соединений выполнена выпуклость сферической формы диаметр которой несколько меньше диаметра сечений выемок на муфте и переходнике наружной поверхности переходника выполнена выемка полукруглой формы, а в захватывающих органах механизма для монтажа-демонтажа соединений выполнена выпуклость сферической формы, захватывающие органы механизма устанавливаются и фиксируются без продольного смещения на цилиндрической средней части переходника. Это позволяет полностью исключить проскальзывание (полет) спускаемой при монтаже в скважину колонны труб.Due to the fact that in the center of the external working surfaces of the adapter and the coupling, the length of which is chosen not less than the length of the gripping organs of the mechanism for mounting-dismounting, ring-shaped recesses are made having a circular cross section in cross section, and in the center of the gripping organs of the mechanism for mounting-dismounting a convexity of a spherical shape is made, the diameter of which is slightly smaller than the diameter of the cross-sections of the recesses on the sleeve and the adapter of the outer surface of the adapter, a semicircular shape is made, and in the grip yvayuschih bodies mechanism for mounting and demounting of the compounds formed bulge spherical bodies gripping mechanism installed and fixed without longitudinal displacement in the cylindrical middle part of the adapter. This allows you to completely eliminate the slippage (flight) of the pipe string being lowered during installation in the well.

Благодаря тому, что выемка имеет в сечении форму сегмента окружности, напряжение и давление на переходник органами механизма для монтаже-демонтажа соединений будет намного меньше чем при другой форме выемки, что позволяет повысить долговечность и эксплуатационную надежность соединения.Due to the fact that the recess has the shape of a circle segment in cross section, the voltage and pressure on the adapter by the organs of the mechanism for assembling and disassembling the joints will be much less than with the other form of the recess, which improves the durability and operational reliability of the connection.

Сущность предлагаемой модели поясняется чертежом, где представлен общий вид соединения насосно-компрессорных или бурильных труб.The essence of the proposed model is illustrated in the drawing, which shows a General view of the connection of tubing or drill pipe.

Монтажно-соединительный комплекс насосно-компрессорных или бурильных труб включает соединительную цилиндрическую муфту 1, установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб 2, и полый цилиндрический переходник 3, установленный на резьбовом конце другой из соединяемых труб 4 и монтажно-демонтажного механизма 5. В наружной поверхности соединительной муфты 1 выполнены кольцеобразные выемки, имеющие в поперечном сечении форму сегмента окружности 6. Наружный диаметр переходника 3 выполнен соответствующим наружному диаметру стандартной соединительной муфты. В наружной поверхности переходника 3 выполнены кольцеобразные выемки, имеющие в поперечном сечении форму сегмента окружности 7. На захватывающих поверхностях 8 стандартного монтажно-демонтажного механизма 5, имеется выступа сферической формы 9.The assembly and connection complex of tubing or drill pipe includes a cylindrical coupling 1 mounted on the threaded end of one of the connected pipes 2, and a hollow cylindrical adapter 3 mounted on the threaded end of the other of the connected pipes 4 and mounting and dismounting mechanism 5. In the outer the surface of the coupling 1 is made ring-shaped recesses having a cross-section in the form of a circle segment 6. The outer diameter of the adapter 3 is made corresponding to the outer diameter of the standard connection sleeve. In the outer surface of the adapter 3 there are ring-shaped recesses having a cross-section in the form of a segment of a circle 7. On the gripping surfaces 8 of the standard mounting and dismounting mechanism 5, there is a protrusion of a spherical shape 9.

Создание выступа сферической формы 8 на захватывающих поверхностях стандартного монтажно-демонтажного механизма 5 можно произвести путем установки объемно упрочненного металлического шарика (например, изготовленного по технологии шарикоподшипников) в предварительно сделанное отверстие цилиндрической формы диаметром равным диаметру шарика и глубиной несколько меньше диаметра шарика на захватывающих поверхностях механизма. Так как захватывающие поверхности термически обработаны, отверстие под шарик может быть изготовлено, например, на электроискровом станке. Шарик может быть закреплен в отверстии, например, с помощью полимерного компаунда.Creating a protrusion of a spherical shape 8 on the gripping surfaces of a standard mounting and dismounting mechanism 5 can be done by installing a body-strengthened metal ball (for example, made using ball bearing technology) in a pre-made cylindrical hole with a diameter equal to the diameter of the ball and a depth slightly smaller than the diameter of the ball on the gripping surfaces of the mechanism . Since the gripping surfaces are thermally processed, the hole for the ball can be made, for example, on an electric spark machine. The ball can be fixed in the hole, for example, using a polymer compound.

Сборку насосно-компрессорных или бурильных труб посредством предлагаемого монтажно-соединительного комплекса производят при формировании колонны труб для спуска ее в скважину, а работы по монтажу-демонтажу переходников и муфт с трубой - при проведении ремонтных работ. При этом на резьбовом конце трубы 2 установлена муфта 1, а на резьбовом конце трубы 4 установлен переходник 3. Переходник 3 с трубой 4 ввинчивают в муфту 1. При этом завинчивание производится посредством механизма для монтажа-демонтажа 5, в котором захватный орган размещается на цилиндрических поверхностях переходника 3 и муфты 1.The assembly of tubing or drill pipe through the proposed installation and connection complex is carried out when forming a pipe string for lowering it into the well, and installation and dismantling of adapters and couplings with a pipe during repair work. At the same time, a sleeve 1 is installed on the threaded end of the pipe 2, and an adapter 3 is installed on the threaded end of the pipe 4. The adapter 3 is screwed into the sleeve 1 with the pipe 4. In this case, the screwing is carried out by means of a mounting-dismounting mechanism 5, in which the gripping element is placed on cylindrical surfaces of adapter 3 and coupling 1.

Таким образом, заявляемое соединение труб значительно повышает эксплуатационную надежность соединений, обеспечивает герметичность резьбовых соединений после многократных операций монтажа-демонтажа соединений, увеличивает в несколько раз продолжительность их эксплуатации.Thus, the claimed pipe connection significantly increases the operational reliability of the joints, ensures the tightness of the threaded joints after repeated installation and dismantling of the joints, increases the duration of their operation several times.

Кроме того, снижаются эксплуатационные затраты при эксплуатации колонны насосно-компрессорных или бурильных труб, упрощается проведение ремонтных работ, т.к. не требуется восстановления трубы, входящей в колонну (отрезание концевого участка трубы и перенарезание резьбы), поскольку места соединений, наиболее подверженные износу, перенесены с концевых участков соединяемых труб на переходник и муфту; поэтому ремонт потребует только замены переходников и муфт, заранее изготовленных и упрочненных тем или иным способом. Использование предлагаемой модели позволит применять в технологических колоннах трубы более низкой категории прочности.In addition, operating costs are reduced during the operation of the tubing string or drill pipe, repair work is simplified, because it is not necessary to restore the pipe entering the column (cutting the end section of the pipe and re-cutting the thread), since the joints most susceptible to wear are transferred from the end sections of the pipes to be connected to the adapter and the coupling; therefore, repair will require only the replacement of adapters and couplings, prefabricated and hardened in one way or another. Using the proposed model will allow the use of pipes of a lower strength category in technological columns.

Claims (2)

1. Монтажно-соединительный комплекс насосно-компрессорных или бурильных труб, включающий установленную на резьбовом конце одной из соединяемых труб соединительную цилиндрическую муфту, имеющую внутреннюю резьбовую поверхность, и полый цилиндрический переходник, выполненный на одном конце с внутренней, а на другом конце - с наружной резьбой, и монтажно-демонтажный механизм, отличающийся тем, что в центре внешних рабочих поверхностей переходника и муфты, длина которых выбирается не менее длины захватывающих органов механизма для монтажа-демонтажа, выполнены кольцеобразные выемки, имеющие в поперечном сечении форму сегмента окружности, а в центре захватывающих органов механизма для монтажа-демонтажа соединений выполнена выпуклость сферической формы, диаметр которой несколько меньше диаметра сечений выемок на муфте и переходнике.1. Installation and connection complex of tubing or drill pipe, including a connecting cylindrical sleeve mounted on the threaded end of one of the connected pipes, having an internal threaded surface, and a hollow cylindrical adapter made at one end with an inner and at the other end with an outer thread, and mounting and dismounting mechanism, characterized in that in the center of the external working surfaces of the adapter and coupling, the length of which is chosen not less than the length of the gripping organs of the mechanism for mounting -dismantling, ring-shaped recesses are made having a circular segment in cross section, and a spherical convexity is made in the center of the gripping organs of the mechanism for assembling and disassembling the joints, the diameter of which is slightly smaller than the diameter of the cross-sections of the recesses on the coupling and adapter. 2. Монтажно-соединительный комплекс по п.1, отличающийся тем, что выпуклость сферической формы в центре захватывающих органов механизма монтажа-демонтажа выполнена путем установки объемно упрочненного металлического шарика в предварительно сделанное цилиндрическое отверстие, диаметр которого равен диаметру шарика, а глубина несколько меньше диаметра шарика.

2. The assembly and connecting complex according to claim 1, characterized in that the spherical convexity in the center of the gripping organs of the mounting-dismounting mechanism is made by installing a body-strengthened metal ball in a pre-made cylindrical hole, the diameter of which is equal to the diameter of the ball, and the depth is slightly less than the diameter ball.