РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Предлагаемая полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использована для применения в оборудовании для фрезерования металлических предметов находящихся на забое скважины, разбуривания песчаных пробок, технологической оснастки, в оборудовании для фрезерования «окна» в обсадной колонне, комплекте оборудования для строительства многоствольных скважин, а также в любом другом оборудовании с замковыми резьбами, использующемся при проведении работ по бурению скважин.
Существует резьбовое соединение для геологоразведочных работ или эксплуатации на углеводородных скважинах. Резьбовое соединение содержит первый компонент, содержащий охватываемый конец с резьбовой зоной, расположенной на его внешней периферийной поверхности, и второй компонент, содержащий охватывающий конец с резьбовой зоной, расположенной на его внутренней периферийной поверхности. Резьбовая зона охватываемого конца ввинчена в резьбовую зону охватывающего конца. Резьбовые зоны содержат соответствующие охватываемые и охватывающие витки резьбы, которые содержат основание, вершину, стыковочную боковую сторону и нагрузочную боковую сторону. (Патент РФ №2530689, МПК F16L 15/06, Е21В 17/042, оп. 10.10.2014 г.).
Недостатком данного соединения является небольшая толщина упорного торца на муфтовом элементе и наличие на муфтовом элементе только одного наружного упорного торца, и, как следствие, высокий риск раздутия резьбового соединения муфтового элемента и разрыв резьбового соединения ниппельного элемента при высоких нагрузках на инструмент и высоких крутящих моментах. Кроме того, конусность предлагаемого резьбового соединения увеличивает затраты времени на его сборку и разборку.
Известно соединение резьбовое коническое замковое для элементов бурильных колонн по ГОСТ 28487-90, имеющее ниппельный и муфтовый элементы, на концах которых на наружной и внутренней поверхностях, соответственно, выполнена коническая резьба с заходным витком, при этом ниппельный элемент содержит два наружных торцевых упора, а муфтовый элемент содержит один внешний торцевой упор.
Недостатком данного соединения является наличие у муфтового элемента только внешнего торцевого упора, что приводит к риску деформации, раздутия резьбового соединения со стороны внутренней резьбы муфтового элемента при высоких нагрузках на инструмент и при высоких крутящих моментах.
Техническими задачами предлагаемой полезной модели являются повышение надежности резьбового соединения, обеспечение повышенной усталостной прочности и износостойкости, передача более высокого крутящего момента при простой конструкции соединения.
Решение технических задач осуществляют благодаря резьбовому соединению для бурильных труб, которое имеет ниппельный и муфтовый элементы, на концах которых на наружной и внутренней поверхностях, соответственно, выполнена коническая резьба с заходным витком, при этом ниппельный элемент содержит два внешних торцевых упора, муфтовый элемент содержит один внешний торцевой упор, согласно изобретению, муфтовый элемент содержит внутренний торцевой упор, а резьбы ниппельного и муфтового элементов выполнены с допусками на длину конуса резьбы -0,3 мм и +0,3 мм, соответственно, причем расстояние от наружного торцевого упора до заходного витка резьбы муфтового элемента выполнено с допуском -1 мм.
Сущность технического решения поясняется чертежами: на фиг. 1 изображено резьбовое соединение для бурильных труб в свинченном состоянии; на фиг. 2 - наружная резьба ниппельного элемента; на фиг. 3 - внутренняя резьба муфтового элемента.
Резьбовое соединение для бурильных труб содержит ниппельный (1) и муфтовый (2) элементы, на концах которых на наружной и внутренней поверхностях соответственно выполнена коническая резьба (3) с заходным витком (4). В конструкцию ниппельного элемента (1) включены два наружных торцевых упора (5) и (6). В конструкцию муфтового элемента (2) включен наружный торцевой упор (7) и внутренний торцевой упор (8).
н
м
з.в.
Муфтовый (2) и ниппельный (1) элементы имеют допуски на длину L (фиг. 2) и L, L (фиг. 3), где
н
-0,3
L=L - длина конуса резьбы ниппельного элемента, мм;
м
+0,3
L=L - длина конуса резьбы муфтового элемента, мм;
з.в.
-1
L = L - расстояние от наружного торцевого упора до заходного витка резьбы муфтового элемента, мм.
.
Данные ограничения в размерах резьб ниппельного и муфтового элементов резьбового соединения позволяют равномерно распределить нагрузку F по торцевым упорам - F/2 на каждый торцевой упор (фиг. 1), что позволяет исключить эффекты вытягивания ниппельного элемента и раздутия муфтового элемента, которые образуются при больших допусках в резьбовом соединении по ГОСТ 28487-90.
Таким образом, предложенная полезная модель позволяет предотвратить деформацию, раздутие резьбового соединения со стороны внутренней резьбы муфтового элемента при высоких нагрузках на инструмент, обеспечивая надежность резьбового соединения, повышенную усталостную прочность и износостойкость, а также передачу более высокого крутящего момента при простой конструкции соединения. Тем самым техническим результатом полезной модели является улучшение эксплуатационных характеристик резьбового соединения для бурильных труб.