РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТОНКОСТЕННЫХ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Предлагаемое техническое решение относится к области резьбовых соединений различных деталей и в частности к резьбовым соединениям тонкостенных труб, преимущественно для бурения.
Известно герметичное резьбовое соединение нефтепромысловых труб (прототип), включающее охватываемую и охватывающую трубы с коническими резьбами и опорными поверхностями, из которых первые, контактирующие между собой выполнены, соответственно, на внешней поверхности охватываемой и на внутренней конической поверхности охватывающей трубы на участке между конической резьбой и телом трубы, а вторые контактирующие поверхности выполнены, соответственно, на охватываемой трубе в виде конической торцевой поверхности с углом конусности в направлении конической резьбы на этой трубе и ответной торцевой конической поверхности на охватывающей трубе, выполненной на участке перехода первой конической поверхности этой трубы к ее телу, причем конические резьбы в виде неравномерной трапеции в сечении выполнены с конусностью 1:16, профиль резьбы имеет отрицательный угол по опорной грани и увеличенный угол по закладной грани, а высота профиля резьбы охватываемой трубы меньше высоты профиля резьбы охватывающей трубы, при этом опорная поверхность охватываемой трубы в зоне контакта с внутренней конической опорной поверхностью охватывающей трубы выполнена сферообразной (см. описание изобретения к патенту РФ №2310058, Е21В 17/042, F16L 15/00, 2007.11.10).
Однако известное резьбовое соединение имеет недостатки, заключающиеся в том, что для такого соединения требуются трубы с разными внутренними и внешними диаметрами и требует больших усилий при свинчивании.
Настоящее техническое решение направление на решение задачи по созданию герметичного резьбового соединения для тонкостенных труб с одинаковым внутренним и наружным диаметром.
Это достигается тем, что в предлагаемом резьбовом соединении для тонкостенных бурильных труб, включающем охватываемую и охватывающую трубы с коническими резьбами, профиль сечения которых представляет собой неравнобедренную трапецию с отрицательным углом по опорной грани и положительным углом по закладной грани, а высота профиля резьбы охватываемой трубы меньше высоты профиля резьбы охватывающей трубы, причем охватываемая труба имеет конический упорный торец с углом конусности в направлении конической резьбы на этой трубе, а охватывающая труба имеет конический упорный уступ, новым является то, что коническая резьба выполнена с конусностью 1:32, охватывающая труба имеет конический упорный торец с углом конусности в направлении конической резьбы на этой трубе, а охватываемая труба имеет конический упорный уступ.
Резьбовое соединение имеет также зазор по закладной грани.
Предложенная конусность конической резьбы дает возможность соединения тонкостенных труб с равными внутренним и наружным диаметрами. Отпадает необходимость закупки разных труб.
То что охватывающая труба имеет конический упорный торец с углом конусности в направлении конической резьбы на этой трубе, а охватываемая труба имеет конический упорный уступ, позволяет повысить герметичность соединения.
Наличие зазора по закладной грани обеспечивает облегченное завинчивание и развинчивание труб.
На фиг.1 изображено резьбовое соединение тонкостенных труб.
На фиг.2 изображен профиль сечения резьбы.
Резьбовое соединение тонкостенных бурильных труб состоит их охватываемой трубы 1 и охватывающей трубы 2 с коническими резьбами. Коническая резьба выполнена с конусностью 1:32. Профиль сечения резьбы представляет собой неравнобедренную трапецию с отрицательным углом α по опорной грани 3 и положительным углом β по закладной грани 4. Высота h профиля резьбы охватываемой трубы 1 меньше высоты Н профиля резьбы охватывающей трубы 2. Охватываемая труба 1 имеет конический упорный торец 5 с углом конусности в направлении конической резьбы на этой трубе, а охватывающая труба 2 имеет конический упорный уступ 6. Охватывающая труба 2 имеет конический упорный торец 7 с углом конусности в направлении конической резьбы на этой трубе, а охватываемая труба 1 имеет конический
упорный уступ 8. Резьба по закладной грани 4 имеет зазор ℓ. Благодаря разнице высот Н и h между вершиной профиля резьбы охватываемой трубы 1 и впадиной профиля резьбы охватывающей трубы 2 в соединении имеется зазор L.
Резьбовое соединение работает следующим образом. При сжимающих осевых нагрузках благодаря коническим упорным торцам 5 и 7 и коническим упорным уступам 6 и 8 и благодаря отрицательному углу по опорной грани профиля резьбы соединение обладает повышенной сопротивляемостью. Эти же элементы конструкции обеспечивают повышенную сопротивляемость соединения при изгибающих нагрузках. При завинчивании и развинчивании труб наличие зазоров ℓ и L позволяет производить это без приложения больших усилий. Наличие конических упорных торцов 5 и 7 и конических упорных уступов 6 и 8 обеспечивает повышенную герметичность соединения. Для соединения используются трубы с одинаковыми внутренним d и наружным D диаметрами.
Преимуществом заявляемого резьбового соединения по сравнению с известным является возможность использования труб с одинаковым внутренним и наружным диаметром, при повышенной герметичности соединения и при облегченном завинчивании и развинчивании труб.