Резьбовое соединение труб
o n Hd "
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное .к авт.,свид-ву (22) Заявлено 20.11.73 (21) 1971181/22-3 с присоединением заявки № (23) Приоритет
Опубликовано 28.02,76. Бюллетень № 8
Дата опубликования описания 29.06.76 (51) М. Кл Е21В 17/046
Государственный комитет
Совета Министров СССР ло делам изобретений (53) УДК 621.643.4.414 (088.8) н открытий (72) Авторы изобретения
С. Ф. Билык и М. А. Полуянов
Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной промышленности «УкргипроНИИнефть» (71) Заявитель (54) РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ ТРУБ
Изобретение относится к области бурения нефтяных и газовых скважин, в частности к конструкциям резьбовых соединений бурильных и обсадных труб.
Известны резьбовые соединения труб, включающие муфту и взаимодействующие с ней участки труб с несимметрично треугольным профилем резьб. Однако в условиях осевого нагружения они имеют различную эффективность, т. е. отношение разрушающей резьбовое соединение величины растягивающего усилия к усилию, разрушающему трубу по телу, чменьшается с увеличением диаметра трубы.
Целью изобретения является обеспечение равнопрочности соединения тела трубы.
Это достигается тем, что величина угла опорной поверхности с нормалью к оси соединения выбирается из соотношения к
sin а cos — f cos
Qr где а — угол опорной поверхности резьбы с нормалью к оси соединения, градусы;
f — коэффициент трения;
Р— радиальное давление, возникающее вследствие взаимодействия трубы с муфтой при свинчивании их с натягом, кг/см2;
S — площадь контакта трубы с муфтой, см, 2
Я, — прочность на растяжение трубы по впадине первой полной нитки резьбы, кг.
5 На чертеже показано предлагаемое соединение.
Резьбовое соединение состоит из участков соединяемых труб 1 и 2 и муфты 3 с коническими резьбами несимметрично треугольного
I0 профиля 4. Вектором Q показано направление растягивающего усилия, а векторами N u
F — его составляющие, а — угол опорной поверхности резьбы с нормалью к оси соединения, р — угол трения, F„— вектор силы тре15 ния, R — реакция составляющей силы.
Работает резьбовое соединение труб следующим образом.
При соединении обсадных или бурильных труб для спуска их в скважину образуется
20 колонна значительной длины. Осевое нагружение при этом достигает больших величин.
Благодаря тому, что опорная поверхность резьбы относительно нормали к оси соединения составляет угол, определяемый исходя из
25 геометрических размеров соединения и прочностных характеристик материала, из которого оно изготовлено, силы, стремящиеся деформировать трубу на уменьшение ее диаметра, а муфту — на увеличение, уменьшаются, слеЗО довательно, снижается и радиальное переме504868 где а—
Формула изобретения
Ят
Составитель В. Родина
Техред Е. Подурушина Корректор 3. Тарасова
Редактор Т. Горячева
Заказ 1304/7 Изд. № 1277 Тираж 690 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 3С,-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2 щение резьбы трубы относительно резьбы муфты. По этой причине момент разрушения соединения путем выскальзывания трубы из муфты наступает при значительно большем осевом нагружении, в данном случае равном нагружению, при котором соединение разрушается путем разрыва тела трубы по впадине первой полной нитки резьбы.
Таким образом, прочность резьбового соединения труб на растяжение повышается.
Резьбовое соединение труб, например обсадных, включающее муфту и соединяемые участки труб с несимметрично треугольным профилем резьб, отличающееся тем, что с целью обеспечения равнопрочности соединения и тела трубы, величина угла опорной поверхности резьбы с нормалью к оси соединения выбирается из соотношения
Р S
5 sini cos — f cos i
0т угол опорной поверхности резьбы с нормалью,к оси соединения, градусы; коэффициент трения; радиальное давление, возникающее вследствие взаимодействия трубы с муфтой при свинчивании их с натягом, кг/см, площадь контакта трубы с муфтой, см, прочность на растяжение трубы по впадине первой полной нитки резьбы, кг.
