РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к трубному производству, в частности к насосно-компрессорным трубам (НКТ), используемым при строительстве и эксплуатации трубопроводов различного назначения.
Известно трубное резьбовое соединение, которое включает охватываемую составляющую с наружной охватываемой резьбой и охватывающую составляющую с внутренней резьбой, которые могут быть собраны с определенным стягивающим моментом, охватывающий участок, расположенный вне охватываемой резьбы, образуют между их внутренней и наружной поверхностями кольцевую зону, по меньшей мере, часть которой формирует кольцевую зону, в которой клей обеспечивает механическое скрепление между охватывающим участком и охватываемым участком. Резьбовое соединение может быть выполнено с конической двухзаходной резьбой (Патент РФ №2200820, Е21В 17/042, F16L 15/08)/
Недостатком известного соединения является выполнение его неразъемным и, как следствие, невозможность его использования в соединениях труб, которые подвергаются при эксплуатации многократной сборке и разборке и должны выдерживать многократное свинчивание и развинчивание.
Широкое распространение в данной области применения получили насосно-компрессорные трубы, резьбовое соединение которых содержит сопрягаемые наружный (муфта) и внутренний (труба) элементы с конической резьбой треугольного профиля. Резьбовое соединение обеспечивает требуемый уровень герметизации соединения за счет плотности прилегания боковых сторон треугольного профиля и резьбоуплотнительной смазки без применения дополнительных герметизирующих узлов поверхностей и клея (ГОСТ 633-80 «Трубы насосно-компрессорные и муфты к ним. Технические условия», п.2.13: п.п.2.13.1, 2.13.2; черт.5, черт.6).
Недостатком данного резьбового соединения НКТ является однозаходная резьба, что определяет величину осевого перемещения трубы (муфты) за один оборот (ход резьбы), равную шагу резьбы 2,54 мм или 3,175 мм. Указанная величина хода резьбы определяет низкую скорость свинчивания и развинчивания НКТ при их сборке и разборке во время эксплуатации.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой полезной модели является трубное соединение, содержащее охватывающий элемент, имеющий на приемном конце внутреннюю коническую резьбу, и трубу, имеющую на конце соответственную наружную коническую резьбу, в котором внутренняя коническая резьба охватывающего элемента и наружная коническая резьба трубы выполнены двухзаходными.
Недостатком резьбового соединения является использование двухзаходной резьбы только для свинчивания обсадных труб, имеющих трапецеидальную резьбу, с уменьшением вдвое затрат времени на их сборку, без последующего развинчивания, без определения хода резьбы, что не позволяет устанавливать время свинчивания и развинчивания при сборке-разборке труб в колонне, необходимое для расчета трудоемкости операций на буровой.
Задачей полезной модели является создание резьбового соединения НКТ с конической резьбой треугольного профиля, используемого для свинчивания и развинчивания с высокой скоростью и возможностью определения времени свинчивания и развинчивания при сборке-разборке труб в колонне, необходимого для расчета трудоемкости операций на буровой.
Технический результат от использования полезной модели состоит в повышении скорости свинчивания и развинчивания НКТ с многозаходной конической резьбой треугольного профиля при их сборке-разборке и определение времени свинчивания и развинчивания при сборке-разборке труб в клоне за счет определения хода резьбы.
Технический результат достигается тем, что в резьбовом соединении насосно-компрессорных труб, содержащем охватывающий элемент, имеющий на приемном конце внутреннюю коническую резьбу, и охватываемый элемент, имеющий на конце соответственную наружную коническую резьбу, в котором внутренняя коническая резьба охватывающего элемента и наружная коническая резьба охватываемого элемента имеют треугольный профиль и выполнены многозаходными с ходом резьбы, определяемом из выражения:
Т=n·Р, мм, где:
Т - ход резьбы, мм;
n - число заходов резьбы;
Р - шаг резьбы, мм
Полезная модель осуществляется следующим образом.
При выполнении операций свинчивания и развинчивания охватывающий элемент, имеющий на приемном конце внутреннюю коническую резьбу, и труба, имеющая на конце соответствующую наружную коническую резьбу, взаимодействуют с помощью конической резьбы треугольного профиля. При этом ход резьбы Т равен осевому перемещению одного из элементов соединения за один оборот при его вращении и в n раз больше, чем при использовании однозаходного резьбового соединения, что определяет соответствующее повышение скорости свинчивания и развинчивания насосно-компрессорных труб при их сборке и разборке и позволяет устанавливать время свинчивания и развинчивания при сборке (разборке) труб в колонне за счет определения хода резьбы.
Эффективность предлагаемого резьбового соединения подтверждают испытанием двух резьбовых соединений насосно-компрессорных труб с конической резьбой треугольного профиля с углом профиля 60°, одно из которых выполнено однозаходным, а другое - трехзаходным. Результаты испытаний представлены в таблице 1.
Таблица 1
Шаг резьбы Р, мм
Число заходов резьбы n
1
3
Ход резьбы Т, мм
2,54
2,54
7,62
3,175
9,175
9,525
При использовании на буровой автомата АПР-2ВБ с частотой вращения водила 48 об/мин механизированное свинчивание (развинчивание) насосно-компрессорных труб диаметром 60, 73, 89 мм с длиной резьбы на трубе соответственно 42, 53, 63 мм при шаге резьбы 2,54 мм с ходом резьбы 7,62 мм производят при следующем числе оборотов водила: 42/7,62=5,5 об, 53/7,62=7,62 об, 63/7,62=8,3 об.
При этом затраты времени рассчитываются, соответственно:
5,5/48=0,11 мин,
7,62/48=0,14 мин,
8,3/48=0,17 мин.
Предлагаемое резьбовое соединение особенно востребовано при увеличении глубины нефтяных скважин, когда увеличивается частота операций сборки и разборки труб и требуется уменьшение времени свинчивания и развинчивания за счет использования многозаходной резьбы с увеличенным ходом и определяется время свинчивания и развинчивания при сборке (разборке) труб в колонне, необходимое для расчета трудоемкости операций на буровой.