СПОСОБ И СИСТЕМА АНАЛИЗА ГРУПП РЕЗЬБОВЫХ СОЕДИНЕНИЙ

1. Способ оценки пределов работоспособности резьбовых соединений, содержащий следующие стадии:
определение при помощи анализа модели составляющих анализируемой группы резьбовых соединений, содержащей первое множество резьбовых соединений и второе множество резьбовых соединений;
проведение физических испытаний первого множества резьбовых соединений в анализируемой группе;
проведение моделирующего анализа первого множества резьбовых соединений и второго множества резьбовых соединений, при этом второе множество резьбовых соединений не проходит физические испытания;
сравнение результатов физических испытаний и моделирующего анализа для получения фактора рабочей характеристики для первого множества резьбовых соединений;
применение фактора рабочей характеристики ко второму множеству резьбовых соединений;
определение пределов работоспособности на основании указанного фактора рабочей характеристики.
2. Способ по п.1, при котором анализируемая группа содержит резьбовые соединения с сопоставимыми особенностями.
3. Способ по п.2, при котором сопоставимые особенности содержат, по меньшей мере, одну из следующих особенностей: конструкция уплотнения, конструкция резьбы, расположение плеча и любые их комбинации в заданном диапазоне.
4. Способ по п.1, при котором анализируемая группа содержит резьбовые соединения, имеющие сопоставимые рабочие характеристики.
5. Способ по п.4, при котором сопоставимые рабочие характеристики содержат, по меньшей мере, одну из следующих: механическая реакция на прилагаемые нагрузки, реакция давления контакта на изменения в механическом нагружении и реакция давления контакта на различные условия сборки.
6. Способ по п.1, содержащий формирование из первого множества резьбовых соединений и второго множества резьбовых соединений, по меньшей мере, одного диапазона на основании геометрической формы соединения для образования анализируемой группы.
7. Способ по п.1, содержащий формирование из первого множества резьбовых соединений и второго множества резьбовых соединений, по меньшей мере, одного диапазона, при этом часть второго множества резьбовых соединений выходит за геометрические рамки, ограниченные первым множеством резьбовых соединений.
8. Способ по п.1, при котором моделирующий анализ включает в себя анализ способом конечных элементов.
9. Способ по п.8, при котором анализ способом конечных элементов содержит, по меньшей мере, одно вычисление из следующих: вычисление реакции элементов на растяжение и сжатие при прилагаемых граничных условиях, вычисление давления контакта между элементами и вычисление натяжений на поверхностях элементов.
10. Способ по п.1, при котором анализируемая группа резьбовых соединений содержит резьбовые соединения между трубчатыми элементами, используемыми при добыче углеводородов.
11. Способ по п.1, при котором физическое испытание содержит, по меньшей мере, одно из следующих испытаний: испытания на свинчивание и развинчивание, испытания на растяжение или сжатие до разрушения, испытания на разрушение или разрыв, испытания на водонепроницаемость и газонепроницаемость, испытания на усталость, испытания на изгиб, испытания на воздействия циклического изменения температуры и закалки.
12. Способ по п.1, при котором фактор рабочей характеристики содержит, по меньшей мере, один из следующих факторов: фактор герметичности, фактор структурной целостности, фактор сопротивления износу, фактор усталостной прочности, фактор устойчивости к воздействию окружающей среды и любые их комбинации.
13. Способ по п.12, при котором фактор герметичности определяется как способность резьбовых соединений, образованных двумя трубчатыми элементами, содержать резервуар под давлением или нагнетаемую жидкость.
14. Способ по п.12, при котором фактор рабочей характеристики основан, по меньшей мере, частично, на условиях производства, содержащих, по меньшей мере, одно из следующих условий: свойства основного материала, обработка поверхности, размеры элементов и посадка между элементами.
15. Способ по п.12, при котором фактор рабочей характеристики основан, по меньшей мере, частично, на условиях в ходе сборки и установки резьбового соединения, содержащих, по меньшей мере, одно из следующих условий: момент свинчивания, скорость свинчивания и резьбовую смазку.
16. Способ по п.12, при котором фактор рабочей характеристики основан, по меньшей мере, частично, на условиях работы резьбового соединения, содержащих, по меньшей мере, одно из следующих условий: температура, давление, растягивающая нагрузка, сжимающая нагрузка, изгибная нагрузка и торсионная нагрузка.
17. Способ по п.13, при котором фактор герметичности основан, по меньшей мере, частично, на жидкостях, транспортируемых через трубчатые элементы.
18. Способ по п.12, при котором фактор структурной целостности определен как способность распределения прилагаемых нагрузок по элементам резьбового соединения.
19. Способ по п.12, при котором фактор сопротивления износу определен как способность элементов резьбового соединения выдерживать повреждение поверхности из-за фрикционного скольжения.
20. Способ по п.12, при котором фактор усталостной прочности определен как способность элементов резьбового соединения выдерживать циклические нагрузки.
21. Способ по п.12, при котором фактор устойчивости к воздействию окружающей среды определен как способность элементов резьбового соединения выдерживать прилагаемые нагрузки и результирующие растяжения и сжатия в присутствии агрессивной среды.
22. Способ добычи углеводородов, содержащий следующие стадии:
анализ анализируемой группы резьбовых соединений, при этом первое множество резьбовых соединений в анализируемой группе и второе множество резьбовых соединений в анализируемой группе анализируются путем моделирующего анализа, и лишь первое множество резьбовых соединений в анализируемой группе подвергается физическим испытаниям;
получение трубчатых элементов на основе анализа резьбовых соединений;
установка трубчатых элементов внутрь ствола скважины;
добыча пластовых жидкостей из трубчатых элементов.
23. Способ по п.22, при котором анализ анализируемой группы резьбовых соединений содержит следующие стадии:
определение при помощи анализа модели составляющих анализируемой группы, содержащей первое множество резьбовых соединений и второе множество резьбовых соединение - проведение физических испытаний первого множества резьбовых соединений;
проведение моделирующего анализа первого множества резьбовых соединений и второго множества резьбовых соединений, при этом второе множество резьбовых соединений не проходит физические испытания;
сравнение результатов физических испытаний и моделирующего анализа для получения фактора рабочей характеристики для первого множества резьбовых соединений;
применение фактора рабочей характеристики ко второму множеству резьбовых соединение;
определение пределов работоспособности на основании фактора рабочей характеристики.
24. Способ по п.22, при котором пластовые текучие среды содержат углеводороды.
25. Способ по п.24, при котором анализируемая группа содержит резьбовые соединения с сопоставимыми особенностями.
26. Способ по п.25, при котором сопоставимые особенности содержат, по меньшей мере, одну из следующих особенностей: конструкция уплотнения, конструкция резьбы, расположение плеча и любые их комбинации в заданном диапазоне.
27. Способ по п.24, при котором анализируемая группа содержит резьбовые соединения, имеющие сопоставимые рабочие характеристики.
28. Способ по п.27, при котором сопоставимые рабочие характеристики содержат, по меньшей мере, одну из следующих: механическая реакция на прилагаемые нагрузки, реакция давления контакта на изменения в механическом нагружении и реакция давления контакта на различные условия сборки.
29. Способ по п.24, содержащий формирование из первого множества резьбовых соединений и второго множества резьбовых соединений, по меньшей мере, одного диапазона на основании геометрической формы соединения для образования анализируемой группы.
30. Способ по п.24, содержащий формирование из первого множества резьбовых соединений и второго множества резьбовых соединений, по меньшей мере, одного диапазона, при этом часть второго множества резьбовых соединений выходит за геометрические рамки, ограниченные первым множеством резьбовых соединений.
31. Способ по п.23, при котором моделирующий анализ включает в себя анализ способом конечных элементов.
32. Способ по п.31, при котором анализ способом конечных элементов содержит, по меньшей мере, одно вычисление из следующих: вычисление реакции элементов на растяжение и сжатие при прилагаемых граничных условиях, вычисление давления контакта между элементами и вычисление натяжений на поверхностях элементов.
33. Способ по п.23, при котором анализируемая группа резьбовых соединений содержит резьбовые соединения между трубчатыми элементами, используемыми при добыче углеводородов.
34. Способ по п.23, при котором физическое испытание содержит, по меньшей мере, одно из следующих испытаний: испытания на свинчивание и развинчивание, испытания на растяжение или сжатие до разрушения, испытания на разрушение или разрыв, испытания на водонепроницаемость и газонепроницаемость, испытания на усталость, испытания на изгиб, испытания на воздействия циклического изменения температуры и закалки.
35. Способ по п.23 при котором фактор рабочей характеристики содержит, по меньшей мере, один из следующих факторов: фактор герметичности, фактор структурной целостности, фактор сопротивления износу, фактор усталостной прочности, фактор устойчивости к воздействию окружающей среды и любые их комбинации.
36. Способ по п.35, при котором фактор герметичности определяется как способность резьбовых соединений, образованных двумя трубчатыми элементами, содержать резервуар под давлением или нагнетаемую жидкость.
37. Способ по п.35, при котором фактор рабочей характеристики основан, по меньшей мере, частично, на условиях производства, содержащих, по меньшей мере, одно из следующих условий: свойства основного материала, обработка поверхности, размеры элементов и посадка между элементами.
38. Способ по п.35, при котором фактор рабочей характеристики основан, по меньшей мере, частично, на условиях в ходе сборки и установки резьбового соединения, содержащих, по меньшей мере, одно из следующих условий: момент свинчивания, скорость свинчивания и резьбовую смазку.
39. Способ по п.35, при котором фактор рабочей характеристики основан, по меньшей мере, частично, на условиях работы резьбового соединения, содержащих, по меньшей мере, одно из следующих условий: температура, давление, растягивающая нагрузка, сжимающая нагрузка, изгибная нагрузка и торсионная нагрузка.
40. Способ по п.36, при котором фактор герметичности основан, по меньшей мере, частично, на жидкостях, транспортируемых через трубчатые элементы.
41. Способ по п.35, при котором фактор структурной целостности определен как способность распределения прилагаемых нагрузок по элементам резьбового соединения.
42. Способ по п.35, при котором фактор сопротивления износу определен как способность элементов резьбового соединения выдерживать повреждение поверхности из-за фрикционного скольжения.
43. Способ по п.35, при котором фактор усталостной прочности определен как способность элементов резьбового соединения выдерживать циклические нагрузки.
44. Способ по п.35, при котором фактор устойчивости к воздействию окружающей среды определен как способность элементов резьбового соединения выдерживать прилагаемые нагрузки и результирующие растяжения и сжатия в присутствии агрессивной среды.
45. Способ анализа резьбовых соединений, содержащий следующие стадии:
проведение физических испытаний первого множества резьбовых соединений, при этом первое множество резьбовых соединений и второе множество резьбовых соединений находятся в анализируемой группе;
проведение моделирующего анализа первого множества резьбовых соединений и второго множества резьбовых соединений, при этом второе множество резьбовых соединений не проходит физические испытания;
сравнение результатов физических испытаний и моделирующего анализа для получения фактора рабочей характеристики для первого множества резьбовых соединений, при этом фактор рабочей характеристики представляет собой, по меньшей мере, один из следующих факторов: фактор герметичности, фактор структурной целостности, фактор сопротивления износу, фактор устойчивости к воздействию окружающей среды, фактор усталостной прочности и любые их комбинации;
применение фактора рабочей характеристики ко второму множеству резьбовых соединений;
определение пределов работоспособности на основании данного фактора рабочей характеристики.
46. Способ по п.45, при котором анализируемая группа содержит резьбовые соединения с сопоставимыми особенностями.
47. Способ по п.46, при котором сопоставимые особенности содержат, по меньшей мере, одну из следующих особенностей: конструкция уплотнения, конструкция резьбы, расположение плеча и любые их комбинации в заданном диапазоне.
48. Способ по п.45, при котором анализируемая группа содержит резьбовые соединения, имеющие сопоставимые рабочие характеристики.
49. Способ по п.48, при котором сопоставимые рабочие характеристики содержат, по меньшей мере, одну из следующих: механическая реакция на прилагаемые нагрузки, реакция давления контакта на изменения в механическом нагружении и реакция давления контакта на различные условия сборки.
50. Способ по п.45, содержащий формирование из первого множества резьбовых соединений и второго множества резьбовых соединений, по меньшей мере, одного диапазона на основании геометрической формы соединения для образования анализируемой группы.
51. Способ по п.45, содержащий формирование из первого множества резьбовых соединений и второго множества резьбовых соединений, по меньшей мере, одного диапазона, при этом часть второго множества резьбовых соединений выходит за геометрические рамки, ограниченные первым множеством резьбовых соединений.
52. Способ по п.45, при котором моделирующий анализ включает в себя анализ способом конечных элементов.
53. Способ по п.52, при котором анализ способом конечных элементов содержит, по меньшей мере, одно вычисление из следующих: вычисление реакции элементов на растяжение и сжатие при прилагаемых граничных условиях, вычисление давления контакта между элементами и вычисление натяжений на поверхностях элементов.
54. Способ по п.45, при котором анализируемая группа резьбовых соединений содержит резьбовые соединения между трубчатыми элементами, используемыми при добыче углеводородов.
55. Способ по п.45, при котором физическое испытание содержит, по меньшей мере, одно из следующих испытаний: испытания на свинчивание и развинчивание, испытания на растяжение или сжатие до разрушения, испытания на разрушение или разрыв, испытания на водонепроницаемость и газонепроницаемость, испытания на усталость, испытания на изгиб, испытания на воздействия циклического изменения температуры и закалки.
56. Способ по п.45, при котором фактор герметичности определяется как способность резьбовых соединений, образованных двумя трубчатыми элементами, содержать резервуар под давлением или нагнетаемую жидкость.
57. Способ по п.45, при котором фактор рабочей характеристики основан, по меньшей мере, частично, на условиях производства, содержащих, по меньшей мере, одно из следующих условий: свойства основного материала, обработка поверхности, размеры элементов и посадка между элементами.
58. Способ по п.45, при котором фактор рабочей характеристики основан, по меньшей мере, частично, на условиях в ходе сборки и установки резьбового соединения, содержащих, по меньшей мере, одно из следующих условий: момент свинчивания, скорость свинчивания и резьбовую смазку.
59. Способ по п.45, при котором фактор рабочей характеристики основан, по меньшей мере, частично, на условиях работы резьбового соединения, содержащих, по меньшей мере, одно из следующих условий: температура, давление, растягивающая нагрузка, сжимающая нагрузка, изгибная нагрузка и торсионная нагрузка.
60. Способ по п.59, при котором фактор герметичности основан, по меньшей мере, частично, на жидкостях, транспортируемых через трубчатые элементы.
61. Способ по п.45, при котором фактор структурной целостности определен как способность распределения прилагаемых нагрузок по элементам резьбового соединения.
62. Способ по п.45, при котором фактор сопротивления износу определен как способность элементов резьбового соединения выдерживать повреждение поверхности из-за фрикционного скольжения.
63. Способ по п.45, при котором фактор усталостной прочности определен как способность элементов резьбового соединения выдерживать циклические нагрузки.
64. Способ по п.45, при котором фактор устойчивости к воздействию окружающей среды определен как способность элементов резьбового соединения выдерживать прилагаемые нагрузки и результирующие растяжения и сжатия в присутствии агрессивной среды.