УПЛОТНЕНИЕ В ВИДЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО ВЫСТУПА ДЛЯ ТРУБНОГО СОЕДИНЕНИЯ

1. Система уплотнения металл-металл, соединяющая первый и второй трубные элементы, содержащая
первую конфигурацию уплотнения на первом трубном элементе, содержащую первую кольцевую выемку и первый кольцевой зубец, причем первая кольцевая выемка определена обращенной радиально внутрь углубленной поверхностью, примыкающей первой кольцевой поверхностью выступа и примыкающей первой поверхностью, обращенной радиально наружу, а первый кольцевой зубец определен указанной обращенной радиально внутрь углубленной поверхностью, поверхностью первого кольцевого зубца и второй поверхностью, обращенной радиально наружу;
вторую конфигурацию уплотнения на втором трубном элементе, содержащую вторую кольцевую выемку и второй кольцевой зубец, причем вторая кольцевая выемка определена обращенной радиально наружу углубленной поверхностью, примыкающей второй кольцевой поверхностью выступа и примыкающей первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, а второй кольцевой зубец определен указанной обращенной радиально наружу углубленной поверхностью, поверхностью второго кольцевого зубца и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь;
причем второй кольцевой зубец расположен в пределах первой кольцевой выемки, причем поверхность второго кольцевого зубца взаимодействует с первой кольцевой поверхностью выступа таким образом, чтобы определять первый выступ;
причем первый кольцевой зубец расположен в пределах второй кольцевой выемки, причем поверхность первого кольцевого зубца взаимодействует с второй кольцевой поверхностью выступа таким образом, чтобы определять второй выступ;
причем участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, первого трубного элемента и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, второго трубного элемента расположен на расстоянии в осевом направлении от первого выступа;
причем участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, второго трубного элемента и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, первого трубного элемента расположен на расстоянии в осевом направлении от второго выступа.
2. Система по п. 1, в которой
между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, рядом с первым выступом образован зазор; и
между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, рядом со вторым выступом образован зазор.
3. Система по п. 1, в которой участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, расположен на расстоянии в осевом направлении от первого выступа большем, чем участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу.
4. Система по п. 1, в которой участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, расположен на расстоянии в осевом направлении от первого выступа, составляющем приблизительно между 0,025 дюйма (0,06 см) и приблизительно двумя дюймами (5,08 см), а участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, расположен на расстоянии в осевом направлении от второго выступа, составляющем приблизительно между 0,025 дюйма (0,06 см) и приблизительно одним дюймом (2,54 см).
5. Система по п. 1, в которой радиальный зазор между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, в плоскости первого выступа составляет между приблизительно 0,040 дюйма (0,1016 см) и приблизительно 0,500 дюйма (1,27 см), а радиальный зазор между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, в плоскости второго выступа составляет между приблизительно 0,040 дюйма (0,1016 см) и приблизительно 0,500 дюйма (1,27 см).
6. Система по п. 1, в которой радиально обращенная внутрь углубленная поверхность взаимодействует с обращенной радиально наружу углубленной поверхностью.
7. Система по п. 1, в которой
расположение первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, образовано посредством взаимодействия между одним из:
(i) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально наружу, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально внутрь;
(ii) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально наружу и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально внутрь;
(iii) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально наружу, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально внутрь; или
(iv) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально наружу, и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально внутрь;
причем расположение первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, образовано посредством взаимодействия между одним из:
(i) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально наружу;
(ii) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально наружу;
(iii) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально наружу; или
(iv) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально наружу.
8. Система по п. 1, в которой первая поверхность, обращенная радиально наружу, первого трубного элемента и вторая поверхность, обращенная радиально внутрь, второго трубного элемента выполнены так, что участок первого уплотняющего контакта между поверхностями, располагается за пределами осевой области между первым выступом и вторым выступом, при этом первая поверхность, обращенная радиально внутрь, второго трубного элемента и вторая поверхность, обращенная радиально наружу, первого трубного элемента выполнена так, что участок первого уплотняющего контакта между поверхностями располагается за пределами осевой области.
9. Система по п. 8, в которой аксиальная область проходит на расстоянии между 0,02 дюйма (0,0508 см) и 0,25 дюйма (0,635 см).
10. Система уплотнения металл-металл, соединяющая первый и второй трубные элементы, содержащая
первую конфигурацию уплотнения на первом трубном элементе, содержащую первую кольцевую выемку и первый кольцевой зубец, причем первая кольцевая выемка определена обращенной радиально внутрь углубленной поверхностью, примыкающей первой кольцевой поверхностью выступа и примыкающей первой поверхностью, обращенной радиально наружу, а первый кольцевой зубец определен указанной обращенной радиально внутрь углубленной поверхностью, поверхностью первого кольцевого зубца и второй поверхностью, обращенной радиально наружу;
вторую конфигурацию уплотнения на втором трубном элементе, содержащую вторую кольцевую выемку и второй кольцевой зубец, причем вторая кольцевая выемка определена обращенной радиально наружу углубленной поверхностью, примыкающей второй кольцевой поверхностью выступа и примыкающей первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, а второй кольцевой зубец определен указанной обращенной радиально наружу углубленной поверхностью, поверхностью второго кольцевого зубца и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь;
причем второй кольцевой зубец расположен в пределах первой кольцевой выемки, причем поверхность второго кольцевого зубца взаимодействует с первой кольцевой поверхностью выступа таким образом, чтобы определять первый выступ;
причем первый кольцевой зубец расположен в пределах второй кольцевой выемки, причем поверхность первого кольцевого зубца взаимодействует с второй кольцевой поверхностью выступа таким образом, чтобы определять второй выступ;
причем первая поверхность, обращенная радиально наружу, первого трубного элемента и вторая поверхность, обращенная радиально внутрь, второго трубного элемента выполнены таким образом, чтобы обеспечивать расположение первого уплотняющего контакта между поверхностями за пределами осевой области между первым выступом и вторым выступом;
причем первая поверхность, обращенная радиально внутрь, второго трубного элемента и вторая поверхность, обращенная радиально наружу, первого трубного элемента выполнены таким образом, чтобы обеспечивать расположение первого уплотняющего контакта между поверхностями за пределами осевой области.
11. Система по п. 10, в которой упомянутая осевая область проходит на расстоянии между приблизительно 0,02 дюйма (0,0508 см) и приблизительно 0,25 дюйма (0,635 см).
12. Система по п. 11, в которой
расположение первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, находится за пределами осевой области, однако в пределах по меньшей мере приблизительно 1,750 дюйма (4,445 см) от осевой области;
причем расположение первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, находится за пределами осевой области, однако в пределах по меньшей мере приблизительно 0,750 дюйма (1,905 см) от осевой области.
13. Система по п. 12, в которой
расположение первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, образовано посредством взаимодействия между одним из:
(i) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально наружу, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально внутрь;
(ii) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально наружу и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально внутрь;
(iii) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально наружу, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально внутрь; или
(iv) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально наружу, и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально внутрь;
причем расположение первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, образовано посредством взаимодействия между одним из:
(i) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально наружу;
(ii) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально наружу;
(iii) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально наружу; или
(iv) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально наружу.
14. Способ выполнения трубных элементов с центральным выступом, отделяющим уплотнения металл-металл от областей с высокой нагрузкой центрального выступа, содержащий:
выполнение первого и второго трубных элементов, каждый из которых содержит конец с наружной резьбой и конец с внутренней резьбой, причем:
каждый конец с наружной резьбой содержит: конфигурацию центрального выступа, содержащую первую кольцевую выемку и первый кольцевой зубец, причем первая кольцевая выемка определена обращенной радиально внутрь углубленной поверхностью, примыкающей первой кольцевой поверхностью выступа и примыкающей первой поверхностью, обращенной радиально наружу, а первый кольцевой зубец определен указанной обращенной радиально внутрь углубленной поверхностью, поверхностью первого кольцевого зубца и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, и по меньшей мере первый резьбовой участок, расположенный на стороне конфигурации центрального выступа;
каждый конец с внутренней резьбой включает: конфигурацию центрального выступа, содержащую вторую кольцевую выемку и второй кольцевой зубец, причем вторая кольцевая выемка определена обращенной радиально наружу углубленной поверхностью, примыкающей второй кольцевой поверхностью выступа и примыкающей первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, второй кольцевой зубец определен указанной обращенной радиально наружу углубленной поверхностью, поверхностью второго кольцевого зубца и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, и по меньшей мере первый резьбовой участок, расположенный на стороне конфигурации центрального выступа;
конфигурация центрального выступа и первый резьбовой участок конца с наружной резьбой первого трубного элемента, выполненный для сопрягаемого соединения с конфигурацией центрального выступа и первым резьбовым участком конца с внутренней резьбой второго трубного элемента и имеющие такой размер, чтобы после сборки конца с резьбой первого трубного элемента с концом с внутренней резьбой второго трубного элемента:
обеспечивать расположение второго кольцевого зубца в пределах первой кольцевой выемки, причем поверхность второго кольцевого зубца взаимодействует с первой кольцевой поверхностью выступа для определения первого выступа, и обеспечивать расположение первого кольцевого зубца в пределах второй кольцевой выемки, причем поверхность первого кольцевого зубца взаимодействует с второй кольцевой поверхностью выступа для определения второго выступа;
обеспечивать расположение участка первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, конца с наружной резьбой первого трубного элемента и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, конца с внутренней резьбой второго трубного элемента на расстоянии в осевом направлении от первого выступа; и
обеспечивать расположение участка первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, конца с внутренней резьбой второго трубного элемента и второй поверхностью, обращенной радиально наружу конца с наружной резьбой первого трубного элемента на расстоянии в осевом направлении от второго выступа.
15. Способ по п. 14, в котором:
между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, рядом с первым выступом образован зазор; и
между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, рядом со вторым выступом образован зазор.
16. Способ по п. 14, в котором участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, расположен на расстоянии в осевом направлении от первого выступа большем, чем участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу.
17. Способ по п. 14, в котором участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, расположен на расстоянии в осевом направлении от первого выступа, составляющем приблизительно между 0,025 дюйма (0,06 см) и приблизительно двумя дюймами (5,08 см), а участок первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, расположен на расстоянии в осевом направлении от второго выступа, составляющем приблизительно между 0,025 дюйма (0,06 см) и приблизительно одним дюймом (2,54 см).
18. Способ по п. 14, в котором радиальный зазор между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, в плоскости первого выступа составляет между приблизительно 0,040 дюйма (0,1016 см) и приблизительно 0,500 дюйма (1,27 см), а радиальный зазор между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, в плоскости второго выступа составляет между приблизительно 0,040 дюйма (0,1016 см) и приблизительно 0,500 дюйма (1,27 см).
19. Способ по п. 14, в котором радиально обращенная внутрь углубленная поверхность взаимодействует с обращенной радиально наружу углубленной поверхностью.
20. Способ по п. 14, в котором
расположение первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, образовано посредством взаимодействия между одним из:
(i) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально наружу, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально внутрь;
(ii) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально наружу и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально внутрь;
(iii) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально наружу, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально внутрь; или
(iv) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально наружу, и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально внутрь;
причем расположение первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, образовано посредством взаимодействия между одним из:
(i) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально наружу;
(ii) участком, выполненным в форме усеченного конуса, первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально наружу;
(iii) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и участком, выполненным в форме усеченного конуса, второй поверхности, обращенной радиально наружу; или
(iv) криволинейным участком первой поверхности, обращенной радиально внутрь, и криволинейным участком второй поверхности, обращенной радиально наружу.
21. Способ по п. 14, в котором первая поверхность, обращенная радиально наружу, первого трубного элемента и вторая поверхность, обращенная радиально внутрь, второго трубного элемента выполнены так, что участок первого уплотняющего контакта между поверхностями, располагается за пределами осевой области между первым выступом и вторым выступом, при этом первая поверхность, обращенная радиально внутрь, второго трубного элемента и вторая поверхность, обращенная радиально наружу, первого трубного элемента выполнена так, что участок первого уплотняющего контакта между поверхностями располагается за пределами осевой области.
22. Способ по п. 21, в котором аксиальная область проходит на расстоянии между 0,02 дюйма (0,0508 см) и 0,25 дюйма (0,635 см).
23. Способ соединения трубных элементов, содержащий
(а) использование первого и второго трубных элементов, каждый из которых содержит конец с наружной резьбой и конец с внутренней резьбой, в котором:
каждый конец с наружной резьбой содержит: конфигурацию центрального выступа, содержащую первую кольцевую выемку и первый кольцевой зубец, причем первая кольцевая выемка определена обращенной радиально внутрь углубленной поверхностью, примыкающей первой кольцевой поверхностью выступа и примыкающей первой поверхностью, обращенной радиально наружу, а первый кольцевой зубец определен указанной обращенной радиально внутрь углубленной поверхностью, поверхностью первого кольцевого зубца и второй поверхностью, обращенной радиально наружу, и по меньшей мере первый резьбовой участок, расположенный на стороне конфигурации центрального выступа с большим диаметром,
каждый конец с внутренней резьбой включает: конфигурацию центрального выступа, содержащую вторую кольцевую выемку и второй кольцевой зубец, причем вторая кольцевая выемка определена обращенной радиально наружу углубленной поверхностью, примыкающей второй кольцевой поверхностью выступа и примыкающей первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, а второй кольцевой зубец определен указанной обращенной радиально наружу углубленной поверхностью, поверхностью второго кольцевого зубца и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, и по меньшей мере первый резьбовой участок, расположенный на стороне конфигурации центрального выступа с большим диаметром;
(b) введение конца с наружной резьбой первого трубного элемента во взаимодействие с концом с внутренней резьбой второго трубного элемента;
(c) обеспечение относительного поворота между первым трубным элементом и вторым трубным элементом таким образом, чтобы взаимодействием первых резьбовых участков первого и второго трубных элементов обеспечивать перемещение первого и второго трубных элементов по направлению друг к другу;
(d) завершение сборки конца с наружной резьбой первого трубного элемента с концом с внутренней резьбой второго трубного элемента таким образом, чтобы:
обеспечивать расположение второго кольцевого зубца в пределах первой кольцевой выемки, причем поверхность второго кольцевого зубца взаимодействует с первой кольцевой поверхностью выступа таким образом, чтобы определять первый выступ, и обеспечивать расположение первого кольцевого зубца в пределах второй кольцевой выемки, причем поверхность первого кольцевого зубца взаимодействует с второй кольцевой поверхностью выступа таким образом, чтобы определять второй выступ;
обеспечивать расположение участка первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально наружу, конца с наружной резьбой первого трубного элемента и второй поверхностью, обращенной радиально внутрь, конца с внутренней резьбой второго трубного элемента на расстоянии в осевом направлении от первого выступа; и
обеспечивать расположение участка первого уплотняющего контакта между первой поверхностью, обращенной радиально внутрь, конца с внутренней резьбой второго трубного элемента и второй поверхностью, обращенной радиально наружу конца с наружной резьбой первого трубного элемента на расстоянии в осевом направлении от второго выступа.