SU1484902A1

SU1484902A1 - Соединение бурильной трубы с замком из разнородных материалов

Info

Publication number: SU1484902A1
Application number: SU864163822A
Authority: SU
Inventors: Veniamin M Voronov; Boris S Barkan; Genrikh M Fajn
Original assignee: Vnii Razrabotki Ekspluatatsii
Priority date: 1986-12-16
Filing date: 1986-12-16
Publication date: 1989-06-07

Description

Изобретение относится к резьбовым соединениям бурильных труб и м.б. использовано в геологоразведочной, нефтяной, и газовой отраслях пром-сти. Цель - повышение надежности соединения за счет увеличения его циклической долговечности. Соединение содержит ниппель 2 легкосплавной трубы 1 и муфту стального замка 3, свинченные по конической резьбе 5 и взаимодействующие по ответным стабилизирующим коническим пояскам 6 и 7. Периферийная часть 8 стабилизирующего пояска ниппеля со стороны торца замка 3 выполнена с конусностью,меньшей конусности его основной части.

При этом образованная между стабилизирующим пояском 7 и частью ,8 полость заполнена смазкой-герметиком.

На поверхности части 8 выполнены кольцевые канавки 12. В качестве

ШТ "ΊΤ5

<Ри,г.1

3

1484902

4

смазки-герметика используют самоотверждающийся компаунд. Это способствует ограничению опасных изгибных перемещений трубы. Данное соединение $ обеспечивает достаточно плавное снижение напряженного состояния от резь бы к стабилизирующим пояскам 6 и 7 и торцу муфты замка 3 и рост эксплуатационных характеристик бурильной трубы. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к резьбовым соединениям бурильных труб из алюминиевых сплавов со стальными замками и может найти применение в геологоразведочной, нефтяной и газовой про- 15 мышленности.

Цель изобретения - повышение надежности соединения за счет увеличения его циклической долговечности.

20

На фиг.1 изображено соединение бурильной трубы с замком из разнородных материалов (бурильная труба из легкого сплава, замок из стали); на фиг.2 - узел I на фиг.1; на фиг.З - 25

то же, соединение с кольцевыми канавками на поверхности периферийной части стабилизирующего пояска ниппеля легкосплавной бурильной трубы; на фиг.4 - кривые распределения циклической долговечности трубных резьбовых соединений.

Соединение бурильной трубы с замком из разнородных материалов (фиг.! и 2) включает легкосплавную трубу 1, например из алюминиевого сплава, с ^5 ниппелем 2 на ее конце и муфту стального замка 3 с торцом 4. Ниппель легкосплавной трубы и муфта стального замка свинчены по конической резьбе 5 и взаимодействуют по ответным стабилизирующим коническим, пояскам 6 и 7 с углом ^уклона с4 , выполненным соответственно на наружной поверхности, ниппеля и внутренней поверхности муфты. Периферийная Аасть 8 стабилизирующего пояска ниппеля со стороны торца 4 замка выполнена с конусностью (угол клона ), меньшей конусности его основной части 6, и образует с продолжение^ 9 стабилизирующего пояска 7 ниппеля 2 кольцевую клиновидную полость 10, которая заполнена смазг кой-герметиком 11 (фиг.2). В качестве периферийной части 8 стабилизирующего пояска ниппеля (фиг.З) может быть использована непротогенная поверхность легкосплавной трубы, на которой выполнены кольцевые канавки 12..

В качестве смазки-герметика 11, заполняющей клиновидную полость 10, может быть использован самоотверждающийся компаунд, например, на основе эпоксидной смолы.

Стабилизирующий поясок ниппеля 6 и его периферийная часть 8 сопрягаются в плоскости 13, а их длины (фиг.1 - 3) обозначены соответственно 1_с и 1_и.

Образцы для испытаний нарезают на заготовках алюминиевых бурильных труб одной плавки и геометрии. Испытанию подвергают три конструкции соединений легкосплавных бурильных труб - трубу АБТ-147 со стальным замком ЗЛ-172 (соединение без стабилизирующих поясков), трубу АБТВК-147 со стальным замком ЗЛК-178 (известное соединение) и соединение предложенной конструкции (шифр АБТВВ-147). Соединения АБТВВ-147 свинчивают с использованием в качестве смазки-герметика эпоксидной смолы (грунт-шпатлевка ЭП-0010) с отвердителем. Из графика (фиг.4) видно, что на уровне вероятности разрушения Р=50% и базе 10⁷ циклов при изгибающем моменте М_И5Г ⁼ 1500 кгС'М циклическая долговечность предложенного соединения выше соединения труб АБТ-147 более, чем в 300, а АБТВК-147 - в 1,7 раза.

I

В зоне взаимодействия стабилизирующих конических поясков в связи с высоким уровнем контактных напряжений и эффектом краевого защемления трубы у торца стального замка и в сочетании с осевыми нагрузками в бурении возникает сложное напряженное состояние, что способствует ограничению циклической долговечности соединения .Кольцевая клиновидная полость между стабилизирующим пояском муфты замка и -периферийной частью стабилизирующего пояска ниппеля легкосплавной трубы устраняет концентратор и краевое защемление, т.е. приводит к ограничению изгибного на- ;

1484902

гружения трубы в плоскости 13, что увеличивает циклическую долговечность соединения. Благодаря этому можно сократить протяженность 1_с конического стабилизирующего пояска, увеличив длину конической резьбы в сторону ее большого диаметра, что увеличивает несущую способность соединения без увеличения его габари- ю тов. Использование в соединении в качестве смазки-герметика самоотверждающегося компаунда также способствует ограничению опасных изгибных перемещений трубы благодаря присущему поли- 15 меру сопротивлению упругого деформирования.

Таким образом, в предлагаемом соединении обеспечиваются достаточно плавное снижение напряженного состоя- 20 ния от резьбы к стабилизирующим пояскам и торцу муфты замка и рост эксплуатационных характеристик бурильной трубы.

25

Claims

Формула изобретения

1. Соединение бурильной трубы с замком из разнородных материалов.

включающее ниппель легкосплавной трубы и муфту стального замка, свинченные по конической резьбе и взаимодействующие по ответным стабилизирующим коническим пояскам, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности соединения за счет увеличения его циклической долговечности, периферийная часть стабилизирующего пояска ниппеля со стороны тор ца замка выполнена с конусностью, меньшей конусности его основной части, причем образованная между стабилизирующим пояском муфты замка и периферийной частью стабилизирующего пояска ниппеля легкосплавной трубы₃полость заполнена смазкой-герметиком.
2. Соединение по п.1, о тли чающееся тем, что на поверхности периферийной части стабилизирующего пояска ниппеля легкосплавной трубы выполнены кольцевые канавки .
3. Соединение по пп.1 и 2, о т личающееся тем, что в качестве смазки-герметика используется самоотверждающийся компаунд.

Фиг.г

1484902