UA73192C2

UA73192C2 - Tubular threaded joint with reinforced stop

Info

Publication number: UA73192C2
Application number: UA2003010458A
Authority: UA
Original assignee: Vallourec Mannesmann Oil & Gas
Priority date: 2000-12-22
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2005-06-15
Also published as: FR2818728A1; FR2818728B1; JP2004501333A; JP5140223B2

Abstract

The invention concerns a male threaded joint (1) tipped with a male lip (18) having a male seating face (13) and a male stop (14) transverse surface (16) proximate to the male seating face; and a female threaded element (21) comprising, for co-operation with the corresponding means of the male threaded element a female seating face (23) and a female stop transverse surface provided on a female shoulder and proximate to the female seating face. The annular female shoulder zone (24) which is subjected to axial compression forces resulting from the pressure of the male (16) and female (26) stop surfaces have an inner peripheral surface (27) whereof the diameter (IDB) is at least locally proximate to said female stop surface (26) smaller than the diameter (IDP) of the inner peripheral surface (17) of the male lip (18), the ratio R of said two diameters (IDB/IDP) being less than 1 but not less than 0,9.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Даний винахід стосується трубних нарізних з'єднань, утворених охоплюваним нарізним елементом, який 2 розташований на кінці першої труби і який з'єднується за допомогою згвинчування з охоплюючим нарізним елементом, який розташований на кінці другої труби.The present invention relates to pipe threaded connections formed by an enclosed threaded element which is located at the end of the first pipe and which is connected by screwing with an enclosed threaded element located at the end of the second pipe.

Такі трубні з'єднання використовуються, зокрема, для формування колон обсадних труб або колон експлуатаційних труб, а також колон бурильних труб, призначених для використання у свердловинах, що забезпечують видобуток вуглеводнів, або у геотермічних свердловинах. 70 Охоплювані та охоплюючі нарізні елементи можуть бути розташовані, кожний, на одному з кінців труб великої довжини, причому охоплюваний нарізний елемент однієї труби загвинчується в охоплюючий нарізний елемент іншої труби для того, щоб утворити так зване інтегральне нарізне з'єднання.Such pipe joints are used, in particular, for the formation of casing pipe columns or production pipe columns, as well as drill pipe columns intended for use in wells that provide hydrocarbon production or in geothermal wells. 70 The encompassing and encompassing threaded members may be located, each at one of the ends of long pipes, with the encompassing threaded member of one pipe being screwed into the encompassing threaded member of the other pipe to form a so-called integral threaded connection.

Відповідно до альтернативного варіанту реалізації, охоплювані нарізні елементи можуть бути розташовані на кожному з двох кінців труб великого діаметра, причому ці нарізні елементи з'єднуються один з одним за 19 допомогою короткого відрізка труби або трубної муфти, на кінцях якої виконані два охоплюючих нарізних елемента. Таке нарізне з'єднання між двома трубами великої довжини носить назву "муфтового нарізного з'єднання" і має у своєму складі два трубних нарізних з'єднання.According to an alternative version of the implementation, the covered threaded elements can be located at each of the two ends of the pipes of a large diameter, and these threaded elements are connected to each other by means of a short section of pipe or a pipe coupling, at the ends of which two covering threaded elements are made. Such a threaded connection between two long pipes is called a "coupling threaded connection" and consists of two pipe threaded connections.

Кажучи більш конкретно, даний винахід стосується так званих нарізних з'єднань вищої якості, які мають у своєму складі поверхні або опорні зони герметизації, яка реалізовується в контакті металу з металом, взаємодіючі одне з одним у радіальному напрямку і зв'язані з поверхнями упора, призначеними, зокрема, для забезпечення точного позиціонування цих поверхонь герметизації.More specifically, the present invention relates to so-called threaded joints of higher quality, which have in their composition surfaces or support zones of sealing, which is realized in metal-to-metal contact, interacting with each other in the radial direction and connected to the surfaces of the stop, designed, in particular, to ensure accurate positioning of these sealing surfaces.

Такі ефективні нарізні з'єднання описані, наприклад, у патентному документі ЕР 488912, забезпечують герметичність нарізних з'єднань по відношенню до текучих середовищ у різних конфігураціях їх використання (вплив осьового розтягування або осьового стиснення, вплив внутрішнього або зовнішнього тиску, вигину і т.п.). сSuch effective threaded connections are described, for example, in patent document EP 488912, they ensure tightness of threaded connections in relation to fluid media in various configurations of their use (the effect of axial stretching or axial compression, the effect of internal or external pressure, bending, etc. n.). with

Новітні технології буріння свердловин, які можуть проходити похило або навіть горизонтально, вимагають Ге) повороту колони труб і, відповідно, нарізних з'єднань цих труб, в процесі опускання колони труб в свердловину.The latest technologies for drilling wells, which can go obliquely or even horizontally, require Ge) rotation of the pipe column and, accordingly, threaded connections of these pipes, in the process of lowering the pipe column into the well.

У такій технології буріння необхідно згвинчувати нарізні трубні з'єднання з досить високими моментами затягування, які в будь-якому випадку є значно більш високими, ніж моменти крутіння, виникаючі в процесі опускання колони труб в свердловину, причому в іншому випадку позиціонування поверхонь герметизації може с бути змінене несприятливим чином і дане нарізне з'єднання може давати течу. Ге»)In such a drilling technology, it is necessary to screw threaded pipe joints with fairly high tightening torques, which in any case are much higher than the torques arising in the process of lowering the pipe string into the well, and in the other case, the positioning of the sealing surfaces can be altered in an unfavorable manner and the threaded connection may leak. Ge")

Внаслідок рівнів моменту затягування нарізних з'єднань, а також згинальних зусиль в частинах даної колони труб, що зазнають вигину внаслідок особливостей геометрії даної свердловини (свердловини з напрямком, що -- змінюється), поверхні упора зазнають впливу досить великих зусиль. соAs a result of the levels of the tightening moment of the threaded connections, as well as the bending forces in the parts of this pipe string, which undergo bending due to the specifics of the geometry of this well (a well with a changing direction), the surfaces of the stop are affected by quite large forces. co

У більш конкретному випадку реалізації, який відповідає колонам обсадних труб або колонам експлуатаційних труб, свердловина забезпечена декількома концентричними колонами труб і внутрішні та - зовнішні діаметри труб, які утворюють ці колони, істотним чином обмежені для того, щоб забезпечити можливість використання максимального числа вставлених одна в одну колон труб в свердловині.In a more specific case of implementation, which corresponds to casing strings or production pipe strings, the well is provided with several concentric strings of pipes and the inner and outer diameters of the pipes that form these strings are significantly limited in order to ensure the possibility of using the maximum number of inserted one in one column of pipes in the well.

Поверхні упора цих нарізних з'єднань, які являють собою поверхні, орієнтовані по суті перпендикулярно по « відношенню до подовжньої осі нарізних елементів, мають, таким чином, обмежену товщину у радіальному З 70 напрямку і зазнають, у разі таких нарізних з'єднань, дуже високих механічних напружень, які можуть призвести с до пластичної деформації цих упорів.The abutment surfaces of these threaded connections, which are surfaces oriented essentially perpendicular to the longitudinal axis of the threaded elements, thus have a limited thickness in the radial C 70 direction and are subjected, in the case of such threaded connections, to very high mechanical stresses that can lead to plastic deformation of these stops.

Із» З патентних документів МО 94/29627 та МО 00/14441 відомі трубні нарізні з'єднання, які забезпечують можливість згвинчування з дуже високим моментом затягування даного нарізного з'єднання, який частково або повністю виконує функцію взаємного упора бокових частин нарізних елементів, що з'єднуються один з одним.From" patent documents MO 94/29627 and MO 00/14441 known tubular threaded connections that provide the possibility of screwing with a very high tightening torque of this threaded connection, which partially or fully performs the function of mutual abutment of the side parts of the threaded elements, which are connected to each other.

У даному винаході зроблена спроба створити ефективне трубне нарізне з'єднання, що має пару це. взаємодіючих поверхонь упора, охоплюваної та охоплюючої, особливо стійких по відношенню до пластичної оз деформації, причому без використання для цього функції упора одна в одну бокових поверхонь витків різі.In this invention, an attempt is made to create an efficient threaded pipe connection having a pair of this. interacting surfaces of the abutment, covered and covering, especially stable in relation to plastic deformation, and without using for this function of the abutment of the side surfaces of the turns of the saw.

Були зроблені певні зусилля, спрямовані на те, щоб даний винахід міг бути застосований до трубних - нарізних з'єднань з одним або декількома упорами для кожного нарізного елемента, але в яких основний упорSome efforts have been made to ensure that the present invention can be applied to pipe-threaded connections with one or more stops for each threaded element, but in which the main stop

Те) 20 (тобто упор, який першим входить в упорний контакт і який виявляється внаслідок цього найбільш навантаженим) виконаний на вільному фронтальному кінці охоплюваного нарізного елемента і виконаний о відповідним чином також на охоплюючому нарізному елементі.Te) 20 (that is, the abutment, which is the first to enter the abutment contact and which is consequently the most loaded) is made on the free front end of the covered threaded element and is made accordingly also on the covered threaded element.

Також потрібно зазначити, що даний винахід може бути застосований до трубного нарізного з'єднання будь-якого типу з будь-якою формою витків різі або з будь-якою формою поверхні герметизації. 52 Трубне нарізне з'єднання, виконане відповідно до даного винаходу, містить охоплюваний нарізний елемент,It should also be noted that the present invention can be applied to a threaded pipe connection of any type with any form of thread turns or with any form of sealing surface. 52 Pipe threaded connection, made in accordance with this invention, contains a covered threaded element,

ГФ) виконаний на кінці першої труби і охоплюючий нарізний елемент, виконаний на кінці другої труби.GF) made at the end of the first pipe and the covering threaded element made at the end of the second pipe.

Охоплюваний нарізний елемент містить охоплювану або зовнішню різь і закінчується охоплюваною кромкою. о Ця охоплювана кромка містить: - зовнішню периферійну поверхню, на якій виконана охоплювана опорна поверхня герметизації, 60 - охоплювану кільцеву поверхню упора, яка має по суті поперечне розташування, розміщена в безпосередній близькості від охоплюваної опорної поверхні герметизації, зв'язана безпосередньо з цією поверхнею і утворена фронтальною поверхнею вільного кінця цього охоплюваного нарізного елемента, - внутрішню периферійну поверхню.A covered thread element contains a covered or external thread and ends with a covered edge. o This covered edge contains: - the outer peripheral surface on which the covered sealing support surface is made, 60 - the covered ring surface of the stop, which has an essentially transverse arrangement, placed in the immediate vicinity of the covered sealing support surface, connected directly to this surface and formed by the frontal surface of the free end of this covered threaded element, - the inner peripheral surface.

У цьому випадку під поверхнею, що має по суті поперечне розташування, потрібно розуміти як плоскі, так і бо такі, що не є плоскими, наприклад, конічні, поверхні, твірна яких розташована не більш, ніж на 302 від площини,In this case, under the surface that has an essentially transverse arrangement, it is necessary to understand both flat and those that are not flat, for example, conical, surfaces whose generator is located no more than 302 from the plane,

перпендикулярної по відношенню до подовжньої осі даного нарізного з'єднання.perpendicular to the longitudinal axis of this threaded connection.

Охоплюючий нарізний елемент містить призначені для взаємодії з відповідними засобами охоплюваного нарізного елемента охоплюючу різь, внутрішню периферійну поверхню, на якій виконана охоплююча опорна поверхня герметизації, і охоплюючий круговий виступ.The enclosing threaded element contains an enclosing thread designed to interact with the corresponding means of the enclosing threaded element, an inner peripheral surface on which an enclosing supporting sealing surface is made, and an enclosing circular protrusion.

Цей охоплюючий круговий виступ містить кільцеву охоплюючу упорну поверхню по суті поперечного розташування, яка розміщена рядом і зв'язана з охоплюючою опорною поверхнею герметизації і яка визначає кільцеву зону охоплюючого виступу, яка зазнає впливу осьових зусиль стиснення, виникаючих внаслідок взаємного механічного контакту між охоплюваною упорною поверхнею і охоплюючою упорною поверхнею. 70 Охоплювана різь загвинчується в охоплюючу різь аж до того моменту, коли охоплювана упорна поверхня увійде в упорний контакт з охоплюючою упорною поверхнею, причому в цьому випадку охоплювана опорна поверхня герметизації взаємодіє у радіальному напрямку з охоплюючою опорною поверхнею герметизації.This enclosing circular protrusion includes an annular enclosing abutment surface of substantially transverse arrangement which is adjacent to and connected to the enclosing sealing abutment surface and which defines an annular zone of the enclosing protrusion which is subjected to axial compressive forces resulting from mutual mechanical contact between the enclosing abutment surface and an enclosing abutment surface. 70 The encompassing thread is screwed into the encompassing thread until the encompassing abutment surface comes into abutting contact with the encompassing abutment surface, wherein the encompassing sealing abutment surface interacts radially with the encompassing sealing abutment surface.

Відповідно до однієї з відмітних особливостей даного винаходу кільцева зона охоплюючого кругового виступу містить внутрішню периферійну поверхню, внутрішній діаметр якої, знаходячись щонайменше частково у безпосередній близькості від охоплюючої упорної поверхні, є меншим, ніж діаметр внутрішньої периферійної поверхні охоплюваної кромки, причому відношення К двох цих діаметрів має величину, яка менше 1, але більше або дорівнює 0,9.According to one of the distinctive features of the present invention, the annular zone of the enclosing circular protrusion contains an inner peripheral surface, the inner diameter of which, being at least partially in the immediate vicinity of the enclosing abutment surface, is smaller than the diameter of the inner peripheral surface of the enclosing edge, and the ratio K of these two diameters has a value that is less than 1 but greater than or equal to 0.9.

Така характеристика забезпечує зменшення еквівалентного механічного напруження Моп Мізез у кільцевій зоні охоплюючого уступу, яке перевищує, в численних нарізних з'єднаннях існуючого рівня техніки в данійSuch a characteristic provides a reduction in the equivalent Mop Mises mechanical stress in the annular zone of the enclosing ledge, which exceeds, in numerous threaded connections of the existing state of the art in this

Області, еквівалентне механічне напруження в охоплюваному упорі через тривісне розташування механічних напружень, що утворюються сусідніми опорними поверхнями герметизації: всі основні механічні напруження в охоплюваному упорі по суті являють собою напруження стиснення, тоді як у кільцевій зоні охоплюючого уступу одне тільки осьове напруження являє собою напруження стиснення, а два інших основних напруження являють собою напруження розтягування. сAreas equivalent to the mechanical stress in the enclosed abutment due to the triaxial arrangement of mechanical stresses generated by the adjacent sealing support surfaces: all the main mechanical stresses in the enclosed abutment are essentially compressive stresses, while in the annular area of the enclosing shoulder only the axial stress is compressive stress , and the other two main stresses are tensile stresses. with

Ця відмітна особливість дозволяє також зберегти достатній внутрішній прохідній діаметр у такому трубному нарізному з'єднанні. і)This distinctive feature also allows to maintain a sufficient internal passage diameter in such a threaded pipe connection. and)

Відомі патентні документи ЕК 1488719 та ЕК 1489013, в яких показано, на деяких з наведених в них фігурах, трубне нарізне з'єднання, яке має упори і опорні поверхні герметизації і яке містить охоплювану кромку на кінці охоплюваного нарізного елемента та охоплюючий круговий виступ на охоплюючому нарізному елементі, су зо причому внутрішній діаметр внутрішньої периферійної поверхні кільцевої зони охоплюючого кругового виступу, розташований частково в безпосередній близькості від поверхні охоплюючого упора, є меншим, ніж діаметр б» внутрішньої периферійної поверхні охоплюваної кромки. «-Known patent documents EK 1488719 and EK 1489013, which show, in some of the figures given therein, a tubular threaded connection having stops and bearing surfaces for sealing and which includes a capped edge at the end of the capped threaded element and a capped circular projection on the capped threaded element, so that the inner diameter of the inner peripheral surface of the annular zone of the encompassing circular protrusion, located partially in the immediate vicinity of the surface of the encompassing stop, is smaller than the diameter b" of the inner peripheral surface of the encompassing edge. "-

При цьому ніякі межі величини відношення цих діаметрів в цих двох документа не вказані.At the same time, no limits of the value of the ratio of these diameters are specified in these two documents.

Крім того, у патентному документі ЕК 1489013, ніяка функція не зв'язана з відмінністю цих внутрішніх ме) діаметрів. Можна тільки передбачити, що менший діаметр внутрішньої периферійної поверхні кільцевої зони ї- охоплюючого кругового виступу є наслідком збільшення товщини труби внаслідок деформації, здійснюваної для формування охоплюючого нарізного елемента.In addition, in the patent document EC 1489013, no function is related to the difference of these internal me) diameters. It can only be assumed that the smaller diameter of the inner peripheral surface of the annular zone of the enclosing circular protrusion is a consequence of the increase in the thickness of the pipe due to the deformation carried out to form the enclosing threaded element.

У патентному документі ЕК 1488719, який стосується нарізних з'єднань для обсадних труб, кільцева зона охоплюючого кругового виступу має внутрішній діаметр, менший, ніж діаметр охоплюваної кромки, для того, щоб «In patent document EC 1488719, which relates to threaded connections for casing pipes, the annular region of the encompassing circular projection has an inner diameter smaller than the diameter of the encompassing edge, so that "

Виключити пошкодження охоплюваних кромок і, отже, порушення герметизації нарізного з'єднання, внаслідок з с ударів, виникаючих в процесі опускання колон бурильних труб всередину колони обсадних труб. Функція різниці внутрішніх діаметрів є, таким чином, абсолютно іншою, ніж у випадку даного винаходу. ;» Переважно, величина відношення К підпорядковується наступному виразу: т-во в якому 5 являє собою відношення між діаметром зовнішнього краю охоплюваної упорної поверхні і і внутрішнім діаметром охоплюваної кромки. оз Ця характеристика має тенденцію мінімізувати розходження еквівалентного механічного напруження між охоплюваним упором і кільцевою зоною охоплюючого кільцевого виступу і дозволяє внаслідок цього - оптимізувати геометричні параметри нарізного з'єднання, виконаного відповідно до даного винаходу. (Те) 250 Переважно, внутрішня периферійна поверхня охоплюючого кругового виступу трубного нарізного з'єднання відповідно до даного винаходу має мінімальний діаметр в точці, де ця внутрішня периферійна поверхня ї» перериває так звану конічну поверхню максимального зсуву, яка визначається таким чином: - конічна поверхня визначається половиною кута з вершиною 45 92 і є коаксі(аальною по відношенню до охоплюючого нарізного елемента, 59 - діаметр конічної поверхні зменшується у кільцевій зоні охоплюючого кругового виступу по мірі віддаленняTo exclude damage to the covered edges and, therefore, violation of the sealing of the threaded connection, as a result of shocks that occur during the lowering of the drill pipe columns inside the casing pipe column. The function of the difference of internal diameters is thus completely different than in the case of the present invention. ;" Preferably, the value of the ratio K is subject to the following expression: t-vo in which 5 is the ratio between the diameter of the outer edge of the covered abutment surface and the inner diameter of the covered edge. оз This characteristic tends to minimize the difference in equivalent mechanical stress between the covered abutment and the annular zone of the encompassing annular projection and allows, as a result, to optimize the geometrical parameters of the threaded connection made in accordance with this invention. (Те) 250 Preferably, the inner peripheral surface of the enclosing circular protrusion of the threaded pipe connection according to the present invention has a minimum diameter at the point where this inner peripheral surface interrupts the so-called conical surface of maximum displacement, which is defined as follows: - conical surface is determined by half of the angle with the apex 45 92 and is coaxial with respect to the enclosing threaded element, 59 - the diameter of the conical surface decreases in the annular zone of the enclosing circular projection as it moves away

ГФ) від охоплюючої упорної поверхні, т - поверхня проходить через зовнішній край охоплюючої упорної поверхні. Також переважно, діаметр внутрішньої периферійної поверхні охоплюючого кругового виступу на своєму кінці, розташованому з боку охоплюючої поверхні упора, дорівнює внутрішньому діаметру внутрішньої периферійної поверхні охоплюваної бо кромки.ГФ) from the enclosing abutment surface, t - the surface passes through the outer edge of the enclosing abutment surface. Also preferably, the diameter of the inner peripheral surface of the encompassing circular projection at its end located on the side of the encompassing surface of the stop is equal to the inner diameter of the inner peripheral surface of the encompassing edge.

Переважно, внутрішня периферійна поверхня охоплюючого кругового виступу представляє першу так звану перехідну частину, внутрішній діаметр якої поступово зменшується у напрямку від охоплюючої поверхні упора, а потім другу циліндричну частину, яка має мінімальний внутрішній діаметр.Preferably, the inner peripheral surface of the enclosing circular protrusion presents a first so-called transition part, the inner diameter of which gradually decreases in the direction from the enclosing surface of the stop, and then a second cylindrical part, which has a minimum inner diameter.

Можна визначити точку з'єднання між перехідною частиною і циліндричною частиною внутрішньої бо периферійної поверхні охоплюючого кругового виступу.It is possible to determine the point of connection between the transitional part and the cylindrical part of the inner or peripheral surface of the surrounding circular projection.

Також переважно, ця точка з'єднання розташована по суті на половині осьової відстані між, з одного боку, кінцем перехідної частини розташованого з боку охоплюючої поверхні упора, а з іншого боку, точкою перетину внутрішньої периферійної поверхні охоплюючого кругового виступу з конічною поверхнею максимального зсуву.Also preferably, this connection point is located essentially at half the axial distance between, on the one hand, the end of the transition part of the stop located on the side of the covering surface, and on the other hand, the point of intersection of the inner peripheral surface of the covering circular projection with the conical surface of maximum displacement.

Інші ознаки і переваги даного винаходу будуть краще зрозумілі з наведеного нижче докладного опису з посиланням на прикладені креслення, на яких: - на Фіг.1 зображений схематичний вигляд муфтового нарізного з'єднання відповідно до існуючого рівня техніки в даній області. - на Фіг.2 зображений схематичний вигляд деталі муфтового нарізного з'єднання, показаного на Фіг.1, на 7/о Вівні охоплюваного та охоплюючого упорів. - на Фіг.3 зображений схематичний вигляд деталі нарізного з'єднання відповідно до даного винаходу. - на Фіг.А4 зображений збільшений схематичний вигляд деталі нарізного з'єднання відповідно до даного винаходу, показаної на Фіг.3. - на Фіг.5 зображений схематичний вигляд варіанту деталі, показаної на Фіг.4. - на Фіг.6 зображена діаграма надмірного затягування при згвинчуванні, яка показує значення моменту затягування при згвинчуванні в функції числа обертів аж до виникнення пластичної деформації упорів.Other features and advantages of this invention will be better understood from the following detailed description with reference to the attached drawings, in which: - Fig. 1 shows a schematic view of a threaded coupling in accordance with the existing state of the art in this area. - Fig. 2 shows a schematic view of a detail of the threaded coupling shown in Fig. 1, on the 7th line of the covered and covering stops. - Fig. 3 shows a schematic view of a detail of a threaded connection according to this invention. - Fig. A4 shows an enlarged schematic view of the threaded connection part according to the present invention, shown in Fig. 3. - Fig. 5 shows a schematic view of a variant of the detail shown in Fig. 4. - Fig. 6 shows a diagram of excessive tightening during screwing, which shows the value of the tightening moment during screwing as a function of the number of revolutions up to the occurrence of plastic deformation of the stops.

На Фіг.1 та 2 показане муфтове нарізне з'єднання, виконане відповідно до існуючого рівня техніки в даній області, між двома сталевими трубами великої довжини 10 і 10.Figures 1 and 2 show a threaded coupling, made in accordance with the existing state of the art in this area, between two long steel pipes 10 and 10.

На кожному кінці труб 10, 10 виконаний охоплюваний нарізний елемент 11, 11". При цьому охоплюваний нарізний елемент 11 містить конічну різь 12 і закінчується зі сторони свого вільного кінця охоплюваною кромкою 18.At each end of the pipes 10, 10, a covered threaded element 11, 11 is made. At the same time, the covered threaded element 11 contains a conical cut 12 and ends on the side of its free end with a covered edge 18.

Ця охоплювана кромка 18 містить: - зовнішню периферійну поверхню, на якій виконана охоплювана опорна поверхня герметизації 13, що є конічною і нахиленою, наприклад, під кутом 202 по відношенню до осі ХХ даного нарізного елемента; сч - кільцеву упорну поверхню 16 по суті поперечного розташування, утворену фронтальною поверхнею вільного кінця охоплюваного нарізного елемента. Ця охоплювана поверхня упора 16 примикає до охоплюваної о опорної поверхні герметизації 13, приєднаної до неї за допомогою тороїдальної поверхні малого радіуса, що має величину порядку одного міліметра для того, щоб не допустити забезпечення ламкості цього з'єднання.This covered edge 18 contains: - an outer peripheral surface on which the covered sealing support surface 13 is made, which is conical and inclined, for example, at an angle of 202 with respect to the XX axis of this threaded element; сч - the annular abutment surface 16 of an essentially transverse arrangement, formed by the frontal surface of the free end of the covered threaded element. This covered surface of the stop 16 is adjacent to the covered bearing surface of the sealing 13, connected to it by means of a toroidal surface of a small radius, which has a value of the order of one millimeter in order to prevent the brittleness of this connection.

Охоплюваний упор 14 у даному прикладі реалізації являє собою так званий зворотний упор або упор з ГаThe covered stop 14 in this implementation example is a so-called return stop or a stop with H

Зо негативним кутом, упорна поверхня 16 якого являє собою увігнуту конічну поверхню, що має половину кута при вершині в 752, яка утворює, відповідно, кут 152 з перпендикуляром до осі ХХ; б» - внутрішню периферійну поверхню 17, що має внутрішній діаметр ІОр і виконану за допомогою механічної - че обробки таким чином, щоб забезпечити збіг осі цієї поверхні 17 з віссю даного охоплюваного нарізного елемента при будь-яких можливих змінах товщини труб 10. Ця поверхня 17 з'єднана, з однієї сторони, із звичайною о внутрішньою периферійною поверхнею труби 10, а з іншої сторони, з охоплюваною упорною поверхнею 1б в щ зе точці В.With a negative angle, the abutment surface 16 of which is a concave conical surface having half an angle at the top of 752, which forms, respectively, an angle of 152 with the perpendicular to the XX axis; b" - the inner peripheral surface 17, which has an inner diameter ИОр and is made with the help of mechanical processing in such a way as to ensure the coincidence of the axis of this surface 17 with the axis of this threaded element covered by any possible changes in the thickness of the pipes 10. This surface 17 is connected, on the one hand, to the normal internal peripheral surface of the pipe 10, and on the other hand, to the covered abutment surface 1b at point B.

У даному прикладі реалізації з'єднання труб 10 і 10 виконане за допомогою муфти 20, яка містить два охоплюючих нарізних елемента 21, 21", розташовані симетрично на кожному з кінців цієї муфти 20. «In this implementation example, the connection of pipes 10 and 10 is made with the help of a coupling 20, which contains two encompassing threaded elements 21, 21", located symmetrically at each of the ends of this coupling 20.

Охоплюючі нарізні елементи 21, 21" містять засоби, розташовані таким чином, щоб взаємодіяти з Ввідповідними засобами охоплюваних нарізних елементів 11, 11" для утворення двох трубних нарізних з'єднань 1 - с та т. ц Внаслідок повної симетричності даного вузла муфтового з'єднання двох труб далі буде описане тільки одне "» нарізне з'єднання 1.Encompassing threaded elements 21, 21" contain means located in such a way as to interact with the corresponding means of the enclosing threaded elements 11, 11" for the formation of two pipe threaded connections 1 - c and t. of two pipes, only one threaded connection 1 will be described below.

Охоплюючий нарізний елемент 21 містить охоплюючу різь 22, яка відповідає охоплюваній різі 12, причому внутрішня периферійна поверхня цього нарізного елемента містить охоплюючу конічну опорну поверхню -І герметизації 23 і охоплюючий круговий виступ, забезпечений охоплюючою упорною кільцевою поверхнею 26, яка має по суті поперечне розташування і утворена опуклою конічною поверхнею з половиною кута при вершині, о який дорівнює 7552. - Охоплююча поверхня упора 26 примикає до охоплюючої опорної поверхні герметизації 23 і з'єднана з нею за с 50 допомогою тороїдальної поверхні малого радіуса для того, щоб виключити, як і для охоплюваного нарізного елемента, ламкість в цьому з'єднанні. що) Точка А визначає зовнішній край охоплюючої упорної поверхні 26 і, отже, кореневу частину охоплюючого кругового виступу з боку охоплюючої опорної поверхні герметизації 23. Цей край співпадає із зовнішнім краєм охоплюваної упорної поверхні 16.The enclosing threaded element 21 includes an enclosing thread 22 which corresponds to an enclosing cut 12, and the inner peripheral surface of this enclosing thread element comprises an enclosing conical bearing surface -I sealing 23 and an enclosing circular protrusion provided with an enclosing abutment ring surface 26, which has a substantially transverse arrangement and formed by a convex conical surface with half an angle at the top, o, which is equal to 7552. - The covering surface of the stop 26 adjoins the covering support surface of the sealing 23 and is connected to it by c 50 by means of a toroidal surface of a small radius in order to exclude, as well as for covered threaded element, fragility in this connection. that) Point A defines the outer edge of the enclosing abutment surface 26 and, therefore, the root part of the enclosing circular projection from the side of the enclosing bearing surface of the sealing 23. This edge coincides with the outer edge of the enclosing abutment surface 16.

У зістикованому положенні даного нарізного з'єднання охоплювана різь 12 загвинчена в охоплюючу різь 22 аж до того моменту, коли охоплюваний упор 14 буде упиратися під певним контактним тиском в охоплюючий упор о 24. іме) Поперечне розташування поверхонь упора 16, 26 дозволяє розташувати охоплюваний нарізний елемент 11 по відношенню до охоплюючого нарізного елемента 21, причому їх відносне положення визначається дуже точно бо за допомогою величини моменту затягування при згвинчуванні.In the engaged position of this threaded connection, the covered thread 12 is screwed into the covered thread 22 until the moment when the covered stop 14 rests under a certain contact pressure on the covered stop 24. Name) The transverse arrangement of the surfaces of the stop 16, 26 allows you to place the covered threaded element 11 in relation to the enclosing threaded element 21, and their relative position is determined very precisely because of the value of the tightening moment when screwing.

У змонтованому положенні нарізного з'єднання охоплювана опорна поверхня герметизації 13 взаємодіє у радіальному напрямку з охоплюючою опорною поверхнею герметизації 23. Це означає, що для відповідних поперечних перетинів охоплюваної та охоплюючої опорних поверхонь герметизації діаметр охоплюваної опорної поверхні перед згвинчуванням даного нарізного з'єднання трохи перевищує діаметр охоплюючої опорної 65 поверхні.In the assembled position of the threaded connection, the covered sealing support surface 13 interacts in the radial direction with the covering sealing support surface 23. This means that for the corresponding cross-sections of the covered and covering sealing support surfaces, the diameter of the covered support surface before screwing the given threaded connection slightly exceeds the diameter of the covering support surface 65.

Така взаємодія у радіальному напрямку призводить до виникнення високого контактного тиску між опорними поверхнями герметизації 13, 23. Цей контактний тиск забезпечує виконання даного нарізного з'єднання герметичним по відношенню до внутрішніх або зовнішніх текучих середовищ, незважаючи на різні механічні впливи, що відчуваються ним (наприклад, внутрішній або зовнішній тиск, зусилля розтягування, стиснення, Згинальне зусилля, і все це при наявності циклічних змін температури або без таких змін і т.п.), як прості, так і у різних сполученнях.Such interaction in the radial direction leads to the occurrence of high contact pressure between the support surfaces of the sealing 13, 23. This contact pressure ensures that this threaded connection is sealed in relation to internal or external fluid media, despite various mechanical influences experienced by it (for example , internal or external pressure, tensile force, compression, Bending force, and all this in the presence of cyclic changes in temperature or without such changes, etc.), both simple and in various combinations.

Високий рівень моменту затягування при згвинчуванні нарізного з'єднання є необхідним для того, щоб виключити всіляку можливість повороту охоплюваного нарізного елемента 11 по відношенню до охоплюючого нарізного елемента 21 після остаточного згвинчування, зокрема, у тому випадку, коли колоні труб надають 70 обертального руху в процесі її опускання в свердловину.A high level of tightening torque when screwing the threaded connection is necessary in order to eliminate any possibility of rotation of the covered threaded element 11 in relation to the covered threaded element 21 after the final screwing, in particular, in the case when the pipe columns provide 70 rotational movement in the process its lowering into the well.

Цей момент затягування при згвинчуванні забезпечується утворенням осьового тиску металу упорів 14, 24 і він не повинен призводити до пластифікації цих упорів.This tightening moment during screwing is provided by the formation of axial pressure of the metal of the stops 14, 24 and it should not lead to plasticization of these stops.

Крім того, у випадку буріння з відхиленнями напрямку свердловини згинальні напруження викликають надмірні зусилля осьового стиснення на цих упорах нарізних з'єднань.In addition, in the case of drilling with deviations in the direction of the well, bending stresses cause excessive axial compression forces on these threaded joints.

Те ж саме буде відбуватися і у тому випадку, коли сама колона труб зазнає впливу зусиль осьового стиснення і/або циклічних змін температури.The same will happen in the case when the pipe column itself is affected by axial compression forces and/or cyclic temperature changes.

У загальному випадку на нарізних з'єднаннях відповідно до існуючого рівня техніки в даній області, як це можна побачити на Фіг.1 і 2, охоплюючий круговий виступ має на своїй вершині внутрішню периферійну циліндричну поверхню 27 з тим самим внутрішнім діаметром, що і внутрішня охоплювана периферійна поверхня 17 охоплюваної кромки 18.In general, on threaded connections according to the existing state of the art in this area, as can be seen in Figs. 1 and 2, the enclosing circular protrusion has at its apex an inner peripheral cylindrical surface 27 with the same inner diameter as the inner encircled the peripheral surface 17 of the covered edge 18.

Це дозволяє виключити: - виникнення завихрень в потоку текучого середовища, що переміщається всередині даного нарізного з'єднання, зокрема, на стику між охоплюваним нарізним елементом 11 і охоплюючим нарізним елементом 21, при тому, що ці завихрення спричиняють явище ерозійної корозії; сч - блокування або пошкодження на цьому рівні інструментів або обладнання, що опускаються в процесі експлуатації в дану колону труб. і)This makes it possible to exclude: - the occurrence of eddies in the flow of the fluid moving inside this threaded connection, in particular, at the junction between the covered threaded element 11 and the covered threaded element 21, while these eddies cause the phenomenon of erosion corrosion; сч - blockage or damage at this level of tools or equipment that are lowered during operation into this column of pipes. and)

Потрібно зазначити, що в процесі випробувань надмірного затягування при згвинчуванні на нарізних з'єднаннях того типу, який поданий на Фіг.1 і 2, метал кільцевої зони охоплюючого кругового виступу 24 завжди виявлявся пластифікованим раніше, ніж метал охоплюваного упора 14. с зо Це можна пояснити впливом наявності опорної поверхні герметизації, що примикає до упорів, на тривісність механічних напружень, як це показане схематично на Фіг.2. МеIt should be noted that in the process of tests of excessive tightening when screwing on threaded connections of the type presented in Fig. 1 and 2, the metal of the annular zone of the encompassing circular protrusion 24 was always found to be plasticized earlier than the metal of the encompassing stop 14. c zo It is possible can be explained by the influence of the presence of the sealing support surface adjacent to the stops on the triaxiality of mechanical stresses, as shown schematically in Fig.2. Me

Якщо розглядати елементарний кубик металу 15 охоплюваного упора 14, то цей кубик 15 зазнає впливу «- сукупності механічних напружень, які можуть бути зведені до трьох основних напружень сАР, сор і ссР відповідно в осьовому, радіальному та окружному напрямках. оIf we consider the elementary metal cube 15 of the covered stop 14, then this cube 15 is affected by "- a set of mechanical stresses, which can be reduced to three main stresses сАР, сор and ссР, respectively, in the axial, radial and circumferential directions. at

Осьове напруження сАР в основному є наслідком моменту затягування при згвинчуванні і являє собою ї- напруження стиснення (негативний знак).The axial stress of the SAC is mainly a consequence of the tightening moment during screwing and is a compressive stress (negative sign).

Радіальне напруження сКкР в основному є результатом радіальної взаємодії між опорними поверхнями герметизації 13, 23 і також являє собою напруження стиснення. Негативний кут зворотних поверхонь 16, 26 « упорів намагається посилити вплив радіальної взаємодії опорних поверхонь герметизації на радіальне напруження скР. - с Окружне напруження СР також в основному є наслідком радіальної взаємодії між опорними поверхнями ч» герметизації 13, 23, яке намагається зменшити діаметр охоплюваної кромки таким чином, що окружне " напруження сСР також являє собою напруження стиснення, і інтенсивність цього напруження також посилюється внаслідок зворотного розташування упорів 14, 24.The radial stress sKkR is mainly the result of the radial interaction between the support surfaces of the sealing 13, 23 and is also a compression stress. The negative angle of the back surfaces 16, 26" of the stops tries to increase the influence of the radial interaction of the support surfaces of the sealing on the radial stress of skR. - c Circumferential stress SR is also mainly a consequence of the radial interaction between the supporting surfaces of the sealing 13, 23, which tries to reduce the diameter of the covered edge in such a way that the circumferential stress SR is also a compressive stress, and the intensity of this stress is also increased due to the reverse location of stops 14, 24.

Якщо розглядати елементарний кубик металу 25 у кільцевій зоні 24 охоплюючого кругового виступу, то цей - кубик 25 зазнає впливу сукупності трьох основних механічних напружень, таких як: с - осьове напруження СсАВ, яке також являє собою напруження стиснення (негативна величина); - радіальне напруження оКВ, яке в основному є результатом впливу радіальної взаємодії на охоплюючій - опорній поверхні герметизації 23 (і додатково впливу зворотної поверхні упора 26), який являє собоюIf we consider the elementary metal cube 25 in the annular zone 24 of the enclosing circular protrusion, then this cube 25 is affected by a combination of three main mechanical stresses, such as: c - axial stress СсАВ, which is also a compression stress (negative value); - the radial stress of the OCW, which is mainly the result of the effect of radial interaction on the surrounding - support surface of the sealing 23 (and additionally the effect of the reverse surface of the stop 26), which is

Те) 20 напруження розтягування (позитивна величина); - окружне напруження сСВ, яке також є результатом радіальної взаємодії на охоплюючій опорній поверхні їз герметизації 23 і впливу зворотної поверхні упора 26, який також являє собою напруження розтягування (позитивна величина).Te) 20 tensile stress (positive value); - circumferential stress sSW, which is also the result of radial interaction on the covering support surface of the sealing 23 and the influence of the back surface of the stop 26, which is also a tensile stress (positive value).

Однак, відповідно до відомих теорій пластичності матеріалів, пластична деформація починається в тому 59 випадку, коли еквівалентне механічне напруження, таке як еквівалентне механічне напруження Моп Мізевз, якеHowever, according to known theories of plasticity of materials, plastic deformation begins when an equivalent mechanical stress, such as the Maupe Miseves equivalent mechanical stress, which

ГФ) являє собою функцію алгебраїчних різниць основних напружень, узятих попарно, стає більш високим, ніж межа юю пружності матеріалу, що розглядається.HF) is a function of the algebraic differences of the principal stresses, taken in pairs, becomes higher than the elastic limit of the material under consideration.

Еквівалентне напруження Моп Мізез є відносно малим для елементарного кубика 15 в охоплюваному упорі 14, оскільки три основних напруження сАР, ср і ССР мають один і той самий знак. Ці напруження є відносно 60 високими для елементарного кубика 25 в кільцевій зоні охоплюючого кругового виступу 24, оскільки два з цих основних напружень (сКВ, сСВ) є позитивними (напруження розтягування), тоді як третє основне напруження (сАВ) є негативним (напруження стиснення).The equivalent Mop Mises stress is relatively small for the elementary cube 15 in the covered stop 14, since the three main stresses сАР, ср and ССР have the same sign. These stresses are relatively high for the unit cube 25 in the annular region of the enclosing circular projection 24 because two of these principal stresses (cKV, cSV) are positive (tensile stress), while the third principal stress (cAB) is negative (compressive stress). .

Таким чином, забезпечуючи надмірне затягування при згвинчуванні нарізного з'єднання, еквівалентне де Напруження в елементарному кубику 25 охоплюючого кругового виступу буде здатне перевищити межу пружності матеріалу швидше, ніж еквівалентне напруження в елементарному кубику 15 охоплюваного упора 14.Thus, providing excessive tightening when screwing the threaded connection, equivalent to where the stress in the elementary cube 25 of the enclosing circular projection will be able to exceed the elastic limit of the material faster than the equivalent stress in the elementary cube 15 of the enclosing stop 14.

Потрібно зазначити, що переважно або локально збільшити межу пружності металу в кільцевій зоні охоплюючого кругового виступу 24, наприклад, шляхом індукційного загартування або створення попереднього напруження в результаті дробоструминної обробки поверхні, або зменшити еквівалентне напруження на рівні Кільцевої зони охоплюючого кругового виступу 24, що зазнає осьового стиснення, збільшуючи для цього площу поверхні, на яку ці напруження впливають.It should be noted that it is preferable to either locally increase the yield strength of the metal in the annular zone of the enclosing circular protrusion 24, for example, by induction hardening or creating a pre-stress as a result of surface blasting, or to reduce the equivalent stress at the level of the annular zone of the enclosing circular protrusion 24, which undergoes axial compression, thereby increasing the surface area on which these stresses affect.

Беручи до уваги труднощі, пов'язані із здійсненням ефективної термічної або механічної обробки всередині нарізної муфти, переважно забезпечити потовщення поперечного перетину охоплюючого кругового виступу, як це схематично показане на Фіг.3, 4 або 5. 70 Фіг.З3 і 4 відрізняються від Фіг.2 тим, що кільцева зона 24 охоплюючого кругового виступу представляє потовщення з внутрішньої сторони таким чином, щоб мінімальний внутрішній діаметр ІО в її внутрішньої периферійної поверхні 27 був меншим, ніж внутрішній діаметр Ор внутрішньої периферійної поверхні 17 охоплюваної кромки 18.In view of the difficulties associated with effective thermal or mechanical treatment within the threaded coupling, it is preferable to provide a thickening of the cross-section of the enclosing circular projection, as shown schematically in Figs. 3, 4 or 5. 70 Figs. 3 and 4 differ from Figs. .2 in that the annular zone 24 of the enclosing circular protrusion represents a thickening from the inner side such that the minimum internal diameter ОО in its internal peripheral surface 27 is smaller than the internal diameter Or of the internal peripheral surface 17 of the encompassing edge 18.

Внутрішня периферійна поверхня 27 охоплюючого кругового виступу являє собою циліндричну-конічну 7/5 поверхню, що має першу так звану "перехідну конічну частину 29, розташовану з боку охоплюючої поверхні упора 26, і другу циліндричну частину З0 з діаметром ІОв.The inner peripheral surface 27 of the encompassing circular protrusion is a cylindrical-conical 7/5 surface, which has the first so-called "transitional conical part 29, located on the side of the encompassing surface of the stop 26, and the second cylindrical part Z0 with a diameter of Ов.

Конічна поверхня 29 є коаксіальною по відношенню до охоплюючого нарізного елемента, половина кута 9 при її вершині становить З02г і її діаметр зменшується по мірі віддалення від охоплюючої поверхні упора 26.The conical surface 29 is coaxial with respect to the encompassing threaded element, half of the angle 9 at its apex is Z02g, and its diameter decreases as it moves away from the encompassing surface of the stop 26.

Внутрішній діаметр конічної поверхні 29 на її кінці В з боку охоплюючої поверхні упора 26 дорівнює внутрішньому діаметру ІОр внутрішньої периферійної поверхні 17 охоплюваної кромки таким чином, що перехід від охоплюваного нарізного елемента 11 до охоплюючого нарізного елемента 21 здійснюється без зміни внутрішнього діаметра.The inner diameter of the conical surface 29 at its end B on the side of the covering surface of the stop 26 is equal to the inner diameter IOr of the inner peripheral surface 17 of the covered edge in such a way that the transition from the covered threaded element 11 to the covered threaded element 21 is carried out without changing the inner diameter.

Кут 2 має величину менше 459 для того, щоб обмежити завихрення потоку текучого середовища, що проходить всередині, і зачеплення і блокування інструмента, що опускається в колону труб. Далі буде показано, Ге! чому необхідно фіксувати нижню межу для величини кута 9. оAngle 2 has a value less than 459 in order to limit the swirling of the flow of the fluid passing inside and the engagement and blocking of the tool descending into the pipe string. It will be shown later, Ge! why is it necessary to fix the lower limit for the value of the angle 9. o

Таким чином, конічна поверхня 29 забезпечує поступове або плавне з'єднання між внутрішньою периферійною поверхнею 17 охоплюваної кромки і циліндричною частиною 30 внутрішньої периферійної поверхні 27 охоплюючого кругового виступу.Thus, the conical surface 29 provides a gradual or smooth connection between the inner peripheral surface 17 of the covered edge and the cylindrical part 30 of the inner peripheral surface 27 of the surrounding circular projection.

Діаметр ІОв циліндричної частини 30 внутрішньої периферійної поверхні 27 охоплюючого кругового виступу СМ повинен бути менше величини ІОр, оскільки в іншому випадку не буде забезпечене посилення охоплюючого б упора 24.The diameter IOv of the cylindrical part 30 of the inner peripheral surface 27 of the encompassing circular protrusion CM should be less than the value of IOr, because otherwise the strengthening of the encompassing stop 24 will not be ensured.

При цьому величина діаметра Ів більше або дорівнює 0,9 від величини діаметра ІОр для того, щоб чт зберегти достатній прохідний перетин всередині колони труб. Дійсно, діаметр в на рівні менше 0,9 від с величини ІОр дозволить вставити лише невелику кількість колон труб одна в одну, і така конструкція колони буде при цьому занадто дорого коштувати. -At the same time, the value of the diameter Iv is greater than or equal to 0.9 of the value of the diameter IOr in order to maintain a sufficient passage section inside the column of pipes. Indeed, the diameter b at a level less than 0.9 of the value of IOr will allow inserting only a small number of pipe columns into each other, and such a column design will cost too much. -

Потрібно зазначити, що недоцільно збільшувати товщину кільцевої зони 24 охоплюючого кільцевого виступу, зменшуючи діаметр ІОв, для якого охоплюючий упор 24 виявляється таким же міцним, як і охоплюваний упор 14.It should be noted that it is impractical to increase the thickness of the annular zone 24 of the enclosing annular protrusion by reducing the diameter of the IOs, for which the enclosing stop 24 is as strong as the enclosing stop 14.

При цьому було встановлено, що відношення К між величинами ІОв і ІОр повинно входити в межі від ф-т « 40. що бе пов і, переважно, повинне дорівнювати їз оз? ; причому тут З дорівнює відношенню ООА/ІОрі ну с Оу являє собою діаметр зовнішнього краю поверхні 16 охоплюваного упора. У цьому випадку цей діаметр з» дорівнює діаметру, що проходить через точку А, розташовану у кореневій частині охоплюючого кругового виступу 24.At the same time, it was established that the ratio K between the values of ИОв and ИОр should be within the limits of ф-т " 40. that be pov and, preferably, should be equal to из оз? ; and here З is equal to the ratio ООА/ИОри ну с Оу is the diameter of the outer edge of the surface 16 of the covered stop. In this case, this diameter z" is equal to the diameter passing through the point A, located in the root part of the enclosing circular projection 24.

При цьому значення К в діапазоні від 0,95 до 0,98 одержані з урахуванням звичайних значень ІО, і ООд.At the same time, the values of K in the range from 0.95 to 0.98 were obtained taking into account the usual values of IO and OOd.

Переважно, діаметр ІОв перевищує так званий діаметр "аг, що визначається нормами АРІ або виробниками це. трубних нарізних з'єднань заданого розміру, причому контроль цього діаметра "аг" полягає у переміщенніPreferably, the diameter of IOv exceeds the so-called diameter "ag", which is determined by the standards of АРИ or manufacturers of pipe threaded connections of a given size, and the control of this diameter "ag" consists in moving

Га оправки заданого діаметра в з'єднаних між собою трубах для того, щоб переконатися в тому, що дана колона труб дозволяє опустити різні інструменти аж до діаметра, заданого цими трубами, без ризику блокування цих - інструментів в трубах. Внутрішній діаметр труб 10, 10, зокрема, діаметр їх звичайної частини, внаслідокHa mandrels of a given diameter in interconnected pipes in order to make sure that a given column of pipes allows various tools to be lowered up to the diameter given by these pipes without the risk of blocking these - tools in the pipes. The inner diameter of the pipes 10, 10, in particular, the diameter of their usual part, as a result

Ге) 20 цього повинен перевищувати цей діаметр "аг.Ge) 20 of this should exceed this diameter "ag.

Крім того, було встановлено, що, як це можна побачити на Фіг.3, не є корисним, щоб потовщення кругового їз виступу проходило по всій осьовій довжині внутрішньої периферійної поверхні 27.In addition, it has been found that, as can be seen in Fig. 3, it is not useful for the thickening of the circular ridge to extend along the entire axial length of the inner peripheral surface 27.

Дійсно, було встановлено, що ділянка кільцевої зони охоплюючого кільцевого виступу 24, що найбільше деформується, являє собою конічну поверхню 32, коаксіальну по відношенню до охоплюючого нарізного 22 елемента, проходячи через точку А у кореневій частині охоплюючого кругового виступу з боку охоплюючоїIndeed, it has been found that the portion of the annular zone of the enclosing annular projection 24 that is most deformed is a conical surface 32 coaxial with the enclosing threaded element 22, passing through point A at the root of the enclosing circular projection on the enclosing side

Ф! опорної поверхні 23, з половиною кута при вершині, яка дорівнює приблизно 452, і яка має діаметр, який зменшується в кільцевій зоні охоплюючого кругового виступу 24 по мірі віддалення від поверхні упора 26. о Деформації, що виникають вздовж цієї конічної поверхні, являють собою деформації зсуву, причому ці напруження зсуву можуть бути мінімізовані шляхом виконання мінімального внутрішнього діаметра ІО вд в точці 60 перетину Ю між цією так званою конічною поверхнею 32 максимального зсуву і внутрішньою периферійною поверхнею 27 охоплюючого кругового виступу.F! bearing surface 23, with half an angle at the top, which is approximately 452, and which has a diameter that decreases in the annular zone of the surrounding circular protrusion 24 as it moves away from the surface of the stop 26. o The deformations that occur along this conical surface are deformations of shear, and these shear stresses can be minimized by implementing a minimum internal diameter ІO д at the point 60 of intersection Ю between this so-called conical surface 32 of maximum shear and the inner peripheral surface 27 of the enclosing circular projection.

Таким чином, якщо кут є конічної поверхні 29 менше 157, можливо, що цей конус максимального зсуву 32 буде перетинати внутрішню периферійну поверхню 27 в її конічній частині 29, де її діаметр не є мінімальним внутрішнім діаметром ІОв, внаслідок чого циліндрична частина ЗО, що має діаметр ІОв, виявляється бо потовщеною. З цієї точки зору кут є величиною порядку 3052, і навіть більше, є переважним.Thus, if the angle of the conical surface 29 is less than 157, it is possible that this cone of maximum displacement 32 will intersect the inner peripheral surface 27 in its conical part 29, where its diameter is not the minimum inner diameter IOv, as a result of which the cylindrical part ZO having the diameter of the Iov, because it turns out to be thickened. From this point of view, the angle is of the order of 3052, and even more, is preferable.

Тому, переважно, щоб точка С з'єднання між поверхнями 29 і ЗО була розташована по суті на половині осьової відстані між точками В і 0.Therefore, it is preferable that the point C of the connection between the surfaces 29 and ZO is located essentially at half the axial distance between the points B and 0.

На Фіг.5 схематично показаний варіант конструкції, показаної на Фіг.4, в якому перехідна частина не є конічною поверхнею, але являє собою тороїдальну поверхню 39, коаксіальну по відношенню до охоплюючого нарізного елемента.Figure 5 schematically shows a variant of the design shown in Figure 4, in which the transition part is not a conical surface, but is a toroidal surface 39, coaxial with respect to the enclosing threaded element.

Ця тороїдальна поверхня 39 являє собою в подовжньому розрізі, показаному на Фіг.5, дугу кола: - яка має радіус порядку 1Омм; - центр якої направлений в товщину матеріалу охоплюючого нарізного елемента; 70 - яка проходить через точку В з'єднання з внутрішньою периферійною поверхнею 17 охоплюваної кромки; - дотична до якої в точці В утворює кут 302 з віссю ХХ з'єднаних нарізних елементів, тобто з твірною внутрішньої периферійної поверхні 17; - яка примикає по дотичній в точці С до циліндричної частини ЗО внутрішніх периферійних поверхні 27 охоплюючого кругового виступу.This toroidal surface 39 is, in the longitudinal section shown in Fig. 5, an arc of a circle: - which has a radius of the order of 1 Ohm; - the center of which is directed into the thickness of the material of the enclosing threaded element; 70 - which passes through point B of the connection with the inner peripheral surface 17 of the covered edge; - the tangent to which at point B forms an angle of 302 with the XX axis of the connected threaded elements, that is, with the generator of the inner peripheral surface 17; - which adjoins tangentially at point C to the cylindrical part ZO of the inner peripheral surface 27 of the enclosing circular protrusion.

Така тороїдальна поверхня також забезпечує плавне з'єднання між внутрішньою периферійною поверхнею 17 ї циліндричною частиною 30 з внутрішнім діаметром Ів таким чином, щоб кут дотичної до неї в точці В з віссю ХХ мав величину в діапазоні від 152 до 4559,Such a toroidal surface also provides a smooth connection between the inner peripheral surface of the 17th cylindrical part 30 with an inner diameter Ів in such a way that the angle of the tangent to it at the point B with the axis XX has a value in the range from 152 to 4559,

Інші форми перехідної частини внутрішньої периферійної поверхні 27, що поступово змінюються, охоплюючого кругового виступу також можливі, наприклад, можливе використання системи з двох тороїдальних 2о поверхонь, що примикають одна до одної і дотичні між собою, які мають протилежну кривизну, причому одна з цих поверхонь є дотичною в точці В до внутрішньої периферійної поверхні 17, а інша є дотичною в точці С до циліндричної поверхні ЗО.Other forms of the transition part of the inner peripheral surface 27, gradually changing, enclosing the circular projection are also possible, for example, it is possible to use a system of two toroidal 20 surfaces adjacent to each other and tangent to each other, which have opposite curvature, and one of these surfaces is tangent at point B to the inner peripheral surface 17, and the other is tangent at point C to the cylindrical surface ZO.

Не виходячи за рамки даного винаходу, опорні поверхні герметизації можуть не примикати безпосередньо до упорних поверхонь 16, 26: на Фіг.2-5 показані тороїдальні поверхні з'єднання малого радіуса між опорними Га р;' поверхнями герметизації 13, 23 і відповідними упорними поверхнями 16, 26. При цьому інші типи поверхонь можуть забезпечити це з'єднання, не виходячи за рамки даного винаходу, оскільки радіальна взаємодія на рівні о опорних поверхонь герметизації спричиняє появу радіальних та окружних напружень розтягування в кільцевій зоні охоплюючого кругового виступу.Without going beyond the scope of this invention, the support surfaces of the sealing may not be directly adjacent to the support surfaces 16, 26: Fig. 2-5 show the toroidal surfaces of the connection of a small radius between the support Ha p;' sealing surfaces 13, 23 and corresponding abutment surfaces 16, 26. At the same time, other types of surfaces can provide this connection without going beyond the scope of this invention, since the radial interaction at the level o of the abutment surfaces of the sealing causes the appearance of radial and circumferential tensile stresses in the ring zone of the encompassing circular projection.

Даний винахід може застосовуватися у численних конфігураціях нарізних з'єднань, серед яких: сі - інтегральні або муфтові нарізні з'єднання; - нарізні з'єднання для труб малого або великого діаметра (наприклад, експлуатаційні труби або обсадні о труби); «- - нарізні з'єднання із зовнішньою парою упорів (охоплюючий упор виконаний на вільному кінці охоплюючого нарізного елемента) або декількома комплектами упорів; о - нарізні з'єднання як з конічними, так і з не конічними опорними поверхнями герметизації, які мають, ч- наприклад, тороїдальну форму на обох нарізних елементах, або ж тороїдальну форму на одному нарізному елементі і конічну форму на протилежному нарізному елементі; - нарізні з'єднання з прямими (плоскими) поверхнями упора або поверхнями упора, розташованими під « негативним кутом; у випадку так званих зворотних упорів або упорів, розташованих під негативним кутом, іноді виявляється переважним в цьому останньому випадку, щоб величина кута нахилу цих упорів по відношенню до й с перпендикуляра до осі ХХ з'єднаних між собою нарізних елементів не перевищувала 202 і переважно мала а величину в діапазоні від 52 до 109; є» - нарізні з'єднання з конічними або циліндричними різями, простими або багатоступінчастими; - нарізні з'єднання з витками різі різних форм, наприклад, з витками, що мають трикутну, круглу або трапецієподібну форму; -і - нарізні з'єднання з витками змінної ширини. сю Приклади реалізаціїThis invention can be used in numerous configurations of threaded connections, among which: si - integral or coupling threaded connections; - threaded connections for pipes of small or large diameter (for example, operational pipes or casing o pipes); "- - threaded connections with an external pair of stops (the covering stop is made on the free end of the covering threaded element) or several sets of stops; o - threaded connections with both conical and non-conical sealing support surfaces, which have, for example, a toroidal shape on both threaded elements, or a toroidal shape on one threaded element and a conical shape on the opposite threaded element; - threaded connections with straight (flat) abutment surfaces or abutment surfaces located at a negative angle; in the case of so-called reverse stops or stops located at a negative angle, it is sometimes preferable in this last case that the angle of inclination of these stops in relation to and c perpendicular to the axis XX of the threaded elements connected to each other does not exceed 202 and is preferably small and the value in the range from 52 to 109; is" - threaded connections with conical or cylindrical cuts, simple or multi-stage; - threaded connections with turns of different shapes, for example, with turns having a triangular, round or trapezoidal shape; - and - threaded connections with turns of variable width. see Examples of implementation

Приклад 1 - Були здійснені випробування згвинчування і розгвинчування на двох групах нарізних з'єднань типу МАМ с 50 ТОР відповідно до каталога МАМО Мо940, виданого в липні 1994 року корпорацією МаПоигес ОЇ 5 бав, в таких умовах: що) - зовнішній діаметр труб: 177,вмм (/"дюймів), - товщина стінок труб: 10,3бмм (29фунтів на фут), - зовнішній діаметр на охоплюваному кінці (Од): 170,8мм, - внутрішній діаметр охоплюваної кромки (ІОр): 161,3мм, о - діаметр "аг: 153,9О0мм (6,059дюймів), - якість труб типу АРІ І 80 (межа пружності більше або дорівнює 552МПа). їмо) Стандартна випробувальна група Р нарізних з'єднань відповідає нарізному з'єднанню, показаному на фіг. 2, і має внутрішній охоплюючий діаметр Ов зони охоплюючого кругового виступу, який дорівнює охоплюваному бо внутрішньому діаметру ІОр.Example 1 - Screwing and unscrewing tests were carried out on two groups of threaded connections of the MAM c 50 TOR type in accordance with the MAMO catalog Mo940, issued in July 1994 by the MaPoiges Corporation ОЙ 5 bav, under the following conditions: that) - the outer diameter of the pipes: 177 ,vmm (/"inch), - pipe wall thickness: 10.3bmm (29lbs/ft), - outer diameter at covered end (Od): 170.8mm, - inner diameter of covered edge (IOr): 161.3mm, o - diameter "ag: 153.9O0mm (6.059 inches), - quality of pipes type АРИ 80 (elasticity limit greater than or equal to 552 MPa). eat) The standard test group P of threaded connections corresponds to the threaded connection shown in fig. 2, and has an inner diameter Оv of the zone of the encompassing circular protrusion, which is equal to the inner diameter ИОр covered by it.

Випробувальна група О нарізних з'єднань була модифікована відповідно до даного винаходу і відповідає схемі, поданій на Фіг.5: посилення охоплюючого упора в цій групі О виражається за допомогою діаметра ІО в циліндричної частини 30, що становить 156,2мм, який перевищує діаметр "аг. При цьому перед циліндричною частиною 30 розташована тороїдальна частина 39, яка має радіус 1Омм, таким чином, щоб точка ЮО перетину б5 конуса 32 максимального зсуву з внутрішньою охоплюючою периферійною поверхнею 27 знаходилася на рівні циліндричної частини 30, що має діаметр ІОв.Test group O of threaded connections was modified in accordance with this invention and corresponds to the scheme presented in Fig. 5: the reinforcement of the enclosing abutment in this group O is expressed by means of the diameter IO of the cylindrical part 30, which is 156.2 mm, which exceeds the diameter " At the same time, in front of the cylindrical part 30, there is a toroidal part 39, which has a radius of 1 mm, in such a way that the point ХО of intersection b5 of the cone 32 of maximum displacement with the inner covering peripheral surface 27 is at the level of the cylindrical part 30, which has a diameter of ЙОв.

Величина відношення К-ЇЮ в/Ор дорівнює 0,97 для випробувальної групи С) і знаходиться всередині інтервалу (0,96-0,99), що визначається пунктом З формули винаходу, якщо фати до уваги величину ОЮд.The value of the ratio K-YIU v/Or is equal to 0.97 for the test group C) and is within the interval (0.96-0.99), which is determined by clause C of the claims of the invention, if we take into account the value of ОЯд.

Протягом цих випробувань згвинчування і розгвинчування реєструвався момент затягування при згвинчуванні в функції числа обертів згвинчування, і забезпечувалося поступове збільшення рівня максимального моменту в кожному випробуванні згвинчування циклу, що відноситься до однієї і тієї ж групи нарізних з'єднань, аж до одержання пластифікації упорів.During these screwing and unscrewing tests, the screwing torque was recorded as a function of the number of screwing revolutions, and a gradual increase in the level of the maximum torque was ensured in each test of the screwing cycle, which refers to the same group of threaded connections, until the plasticization of the stops is obtained.

У всіх цих випробуваннях згвинчування і розгвинчування витки різі, опорні поверхні герметизації і поверхні упорів зазнавали попереднього покриття мастилом типу АРІ 5А2. 70 На Фіг.б показана крива зміни моменту затягування при згвинчуванні Т в функції числа обертів М для останнього випробування згвинчування нарізного з'єднання з групи с).In all these tests of screwing and unscrewing of the screw thread, the support surfaces of the sealing and the surfaces of the stops were previously coated with АРИ 5А2 type lubricant. 70 Fig. b shows the curve of the change of the tightening moment during screwing T as a function of the number of revolutions M for the last screwing test of a threaded connection from group c).

Як можна побачити на цій діаграмі, момент затягування різко зростає і крива підіймається по суті вертикально після точки Е (момент затягування Т р), яка відповідає механічному з'єднанню упорів. Цей різкий підйом моменту затягування відбувається по суті лінійно і продовжується аж до точки Е (момент затягування Тр).As can be seen in this diagram, the tightening torque increases sharply and the curve rises essentially vertically after the point E (tightening torque T p), which corresponds to the mechanical connection of the stops. This sharp increase in the tightening torque is essentially linear and continues up to point E (tightening torque Tr).

Після цієї точки Е (нелінійна частина кривої) починається пластична деформація щонайменше одного з упорів.After this point E (non-linear part of the curve), plastic deformation of at least one of the stops begins.

При цьому величина Тр; відповідає необхідній величині моменту затягування при згвинчуванні. Ця величина знаходиться між величинами Те і Те. ю ля сч оAt the same time, the value Tr; corresponds to the required value of the tightening moment when screwing. This value is between the values Te and Te. yu la sch o

На основі величин, наведених в таблиці 1, необхідно зазначити, що величина (Те-Тє), яка являє собою частину моменту затягування при згвинчуванні, яка витримується упорами, виявляється значно збільшеною с (ї6095) у випадку нарізних з'єднань відповідно до даного винаходу з групи С) в порівнянні з нарізними з'єднаннями з групи Р відповідно до існуючого рівня техніки. бOn the basis of the values given in Table 1, it should be noted that the value (Te-Te), which represents the part of the tightening moment during screwing, which is supported by the stops, turns out to be significantly increased by (І6095) in the case of threaded connections according to this invention from group C) in comparison with threaded connections from group P according to the existing state of the art. b

Приклад 2 чExample 2 h

Були проведені випробування нарізних з'єднань двох розмірів А і В, відповідних типу МАМФО АСЕ якості І 80 відповідно до каталога МАМО), згаданого в прикладі 1. ШкTests of threaded connections of two sizes A and B, corresponding to the type of MAFFO ACE quality I 80 according to the MAMO catalog) mentioned in example 1, were carried out. Shk

Характеристики зразків, що зазнавали випробувань, наведені в таблиці 2. ї- ч 4 Тв З с . г» 5 в муфта с щThe characteristics of the tested samples are given in Table 2. d» 5 in the clutch with sh

Фо з 99 У таблиці З наведені виміряні значення внутрішнього діаметра перед і після виконання згвинчуванняFo of 99 Table C shows the measured values of the inner diameter before and after screwing

ГФ! нарізного з'єднання з моментом затягування Торі.GF! threaded connection with Tori tightening torque.

З цієї таблиці можна бачити, що внутрішній діаметр Ів у всіх випадках перевищує діаметр "ап (див. ю таблицю 2) як для стандартних нарізних з'єднань (АЗ, ВЗ), так і для нарізних з'єднань, модифікованих відповідно до даного винаходу (А1, Аг, В1, В2). бо Результати вимірювання внутрішнього діаметра зразка охоплюється ІОр (мм) ІОв (мм) конічної 6Б Перед Після Перед Після Перед Після скошеної згвинчуванням /згвинчування | згвинчуванням згвинчування /(|згвинчуванням |згвинчування кромки оFrom this table it can be seen that the inner diameter Іv in all cases exceeds the diameter "ап (see Table 2) both for standard threaded connections (AZ, VZ) and for threaded connections modified according to this invention (А1, Аг, В1, В2). Because the results of the measurement of the internal diameter of the sample are covered by ИОр (mm) ИОв (mm) conical 6B Before After Before After Before After beveled by screwing /screwing | screwing screwing /(|screwing |screwing the edge o

Ст ни НИ Я ПО НІ Я приклад боро дя рівень технікиI am an example of the level of technology

ТМ НИ ПИ ПНЯ ПОЛЯ НОЯ Я прикладTM WE PI PNYA POLYA NOAH I am an example

ПІНИ Ніс ПОН Б НИ ПИ ШОЕ рівень техніки а) В таблиці 4 представлені результати випробування надмірного затягування при згвинчуванні аж до пластифікації, причому витки різі, опорні поверхні герметизації і поверхні упора були покриті мастилом типуFOAM Nose PON B NI PI SHOE state of the art a) Table 4 presents the results of the overtightening test when screwing up to plastification, and the twists of the thread, the support surfaces of the sealing and the stop surfaces were covered with grease of the type

АРІ Б5А2. сч оАРИ B5А2. school

Результати випробувань надмірного затягування при згвинчуванні класифіковані в порядку убування по с зо відношенню, зокрема, до критеріїв моменту затягування Тр і зовнішнього вигляду упорів та кругових виступів: 1) посилений охоплюючий упор з конічною кромкою, скошеною під кутом 352 (випробування АТ, В1); Ме) 2) посилений охоплюючий упор з конічною кромкою, скошеною під кутом 102 (випробування А2, В2); «- 3) стандартний охоплюючий упор (випробування АЗ, ВЗ).The results of overtightening tests during screwing are classified in descending order of c with respect, in particular, to the criteria of the tightening moment Тр and the appearance of stops and circular protrusions: 1) reinforced covering stop with a conical edge beveled at an angle of 352 (AT test, B1); Me) 2) reinforced covering stop with a conical edge beveled at an angle of 102 (tests A2, B2); "- 3) standard covering stop (AZ, VZ tests).

Величина моменту затягування Т р, у випадках А1 і В1, на величину від 4095 до 7096 перевищує величину о моменту затягування на стандартному нарізному з'єднанні. Вона також на рівні від 590 до 23906 перевищує рч- величину моменту затягування на стандартному нарізному з'єднанні у випадках А?2 і В2.The value of the tightening moment T p, in the cases of A1 and B1, exceeds the value of the tightening moment on a standard threaded connection by an amount from 4095 to 7096. It also exceeds the rc- value of the tightening moment on a standard threaded connection in cases A?2 and B2 at the level from 590 to 23906.

Найкращі результати, одержані для нарізних з'єднань з конічною кромкою, скошеною під кутом 352, в порівнянні з результатами, одержаними для нарізних з'єднань з конічною кромкою, скошеною під кутом 10 9, « можна пояснити відносним положенням точок С і О, показаних на Фіг.4.The best results obtained for threaded joints with a tapered edge beveled at an angle of 352, in comparison with the results obtained for threaded joints with a tapered edge beveled at an angle of 10 9, " can be explained by the relative position of the points C and O shown on Fig.4.

У випадку нарізних з'єднань Аї7 і В! точка О, показана на Фіг.44, розташована далі від точки С по - с відношенню до точки В, тобто в зоні постійного і мінімального діаметра Ів, що не відповідає випадку нарізних "з з'єднань А? і В2, згідно з даними, наведеними в таблиці 5. п 15 - Зразок |Кут кромки| Осьова відстань |ІВС/ВО ПОВ/Ор (7) П1Ов/Ор й - сIn the case of threaded connections Ai7 and B! point O, shown in Fig. 44, is located further from point C in relation to point B, that is, in the zone of constant and minimum diameter IV, which does not correspond to the case of threaded connections A? and B2, according to the data, given in table 5. n 15 - Sample |Edge angle| Axial distance |IVS/VO POV/Or (7) П1Ов/Ор y - s

Ко)Co.)

У випадку випробувань А! і В1 точка С розташована приблизно на половині осьової відстані між точками В іIn the case of tests A! and B1 point C is located approximately half the axial distance between points B and

ГФ) о.GF) Fr.

Б) Випробування на крутіння при внутрішньому тиску. ко Подібні нарізні з'єднання серій А і В були заздалегідь згвинчені при необхідному значенні моменту затягування при згвинчуванні (Торі), вказаному в таблиці 2. бо Ці нарізні з'єднання потім були піддані комбінованому механічному впливу, призначеному для імітації опускання в свердловину з обертанням з'єднаних між собою труб, прикладаючи до них одночасно: а) внутрішній тиск величиною 43,7МПа для зразків А1-АЗ і величиною 56,0МПа для зразків В1-В83, причому такий рівень внутрішнього тиску спричиняє напруження в тілі труб, яке становить 8095 від мінімальної визначеного специфікаціями межі пружності (552МПа, як це вказане в таблиці 2); 65 Б) момент крутіння, що змінюється.B) Torsion test under internal pressure. Similar A and B Series Threaded Connections were pre-screwed to the required screw-in torque (Torr) specified in Table 2. These threaded connections were then subjected to a combined mechanical action designed to simulate a rotary downhole. interconnected pipes, applying to them simultaneously: a) an internal pressure of 43.7 MPa for samples A1-AZ and 56.0 MPa for samples B1-B83, and this level of internal pressure causes stress in the pipe body, which is 8095 from the minimum elastic limit determined by the specifications (552 MPa, as indicated in Table 2); 65 B) changing torque.

У таблиці б наведені значення моменту затягування при згвинчуванні Т ), при яких відповідні нарізні з'єднання починають давати течу. ; оTable b shows the values of the tightening moment when screwing T), at which the corresponding threaded connections begin to leak. ; at

Потрібно зазначити, що максимальний момент крутіння перед початком витоку Т | виявляється трохи 15 збільшеним (менше, ніж на 1095) для посилених упорів з кромкою, скошеною під кутом 102 (зразки А2, В2), в порівнянні з еталоном, виконаним відповідно до існуючого рівня техніки (зразки АЗ, ВЗ). Проте цей максимальний момент крутіння до початку витоку зростає на величину від 3095 до 4595 для посилених упорів з кромкою, скошеною під кутом 352 (зразки А1, В1). с) Циклічні випробування згвинчування і розгвинчування. 20 Випробувальний зразок Аї був підданий 10 послідовним циклам згвинчування і розгвинчування з використанням моменту затягування при згвинчуванні, який в 1,5 рази перевищував необхідний момент затягування при згвинчуванні, наведений в таблиці 2. Ніяких проблем не виникло при дослідженні реєстрації моменту згвинчування і розгвинчування і випробувані зразки не мали при візуальному огляді ніяких пошкоджень після здійснення цих 10 циклів випробувань згвинчування і розгвинчування. Га 25 1 т о тфТ8БЖ- тут 2122 23 2А ГИ 10 пиши Х. М ет нал сч 30 111218481744 27 іє х ші. ші Х (о) «- (зе) 35 м.It should be noted that the maximum torque before the start of leakage is T | turns out to be slightly increased by 15 (less than 1095) for reinforced stops with an edge beveled at an angle of 102 (samples A2, B2) compared to the standard made according to the existing state of the art (samples AZ, VZ). However, this maximum torque before the beginning of leakage increases by the value from 3095 to 4595 for reinforced stops with an edge beveled at an angle of 352 (samples A1, B1). c) Cyclic testing of screwing and unscrewing. 20 Test specimen Ai was subjected to 10 consecutive cycles of screwing and unscrewing using a screw-in torque that was 1.5 times greater than the required screw-in torque given in Table 2. No problems occurred in the investigation of the screw-in and unscrewing moment registration and the tested the samples had no visible damage after performing these 10 cycles of screwing and unscrewing tests. Ha 25 1 t o tfT8BZh- tut 2122 23 2A HY 10 write Kh. M met nal sch 30 111218481744 27 ie x shi. shi X (o) «- (ze) 35 m.

Фіг. І 23 і « - с А и і и? сер АВFig. And 23 and « - with A i i i? Sir AV

Фр чаFr

АВAV

-і ФСР (95) в - ря 18 15 1714 16 26 27 24 25 се)- and FSR (95) July 18 15 1714 16 26 27 24 25 se)

Ко) ІKo) I

Фіг. 2 22 21Fig. 2 22 21

ІФ) 2826 іме)IF) 2826 name)

АAND

60 гу. сті в с с р 12113184 16 8 17 25) ) в а 65 27 З60 gu. sti v s s r 12113184 16 8 17 25) ) v a 65 27 Z

Фіг. ЗFig. WITH

268 824 32 18 А г 18. 2-5 зу, й. ша х їв ,ч268 824 32 18 A g 18. 2-5 zu, y. sha x yiv, h

В мч 17 зи р а Е т- З дз Га 28 Ге 27V mch 17 zi r a E t- Z dz Ga 28 Ge 27

Фіг. 4 23 28 24 42Fig. 4 23 28 24 42

А із 18. - х з Ме 16 ь, .A from 18. - x from Me 16, .

В як с 17 во В с (8) в в в 39 Гак І) -о З 27 . с зо Фіг. 5 (о) т «-In as c 17 in In c (8) in in in 39 Hak I) -o Z 27 . with from Fig. 5 (o) t "-

Те птн о соThat Fri at Sat

Теве і -Teve and -

ТЕ пня ЕTE stump E

МM

- . "» .- "».

Фіг. 6Fig. 6

ШеShe

Claims

The formula of the invention

- 1. A threaded pipe joint that includes an encompassing threaded member located at the end of a first pipe and an encompassing threaded member located at the end of a second pipe, wherein the encompassing threaded member includes an encompassing thread and ends with an encompassing edge having an outer peripheral HC the surface on which the covered sealing support surface is made, the annular surface of the covered stop, which has an essentially transverse arrangement, is placed in the immediate vicinity of the covered sealing support surface, is connected directly to this surface and is formed by the front surface of the free end of this covered threaded element , and an inner peripheral surface, and the enclosing threaded element contains an enclosing thread intended for interaction with the corresponding means of the enclosing threaded element (Ф), an inner peripheral surface on which the enclosing support surface of the sealing is made, and an enclosing circular protrusion that contains an annular surface a spitting abutment having a substantially transverse arrangement placed adjacent to and connected to the enclosing support surface of the seal, and defining an annular zone of the enclosing annular projection which is subjected to axial compressive forces when the enclosing surface of the abutment rests against the enclosing surface of the abutment , and the covered thread is screwed into the covered thread until the moment when the covered abutment surface enters into abutting contact with the encompassing abutment surface, and the covered supporting sealing surface interacts in the radial direction with the encompassing supporting sealing surface, which is characterized by the fact that the annular b5 The zone of the enclosing annular protrusion includes an inner peripheral surface, the inner diameter of which, at least partially, in the immediate vicinity of the enclosing abutment surface, has a value smaller than the value of the diameter of the inner peripheral surface of the enclosing edge, and the ratio K of these two diameters has a value that is less than 1 , but greater than or equal to 0.9.

2. Threaded pipe connection according to claim 1, which differs in that the value of the ratio K is subject to the following expression: ft-ptv "input 2-08 in which 5 is the ratio between the diameter of the outer edge of the covered abutment surface and the inner diameter of the covered edge. 70

3. Threaded pipe connection according to claim 2, which differs in that the value of the ratio K is essentially determined by the expression "z-pz8: .

4. Pipe threaded connection according to any one of claims 1-3, characterized in that the inner peripheral surface of the enclosing circular protrusion has a minimum diameter at some point where this inner peripheral surface interrupts the conical surface of maximum shear, coaxial with respect to an enclosing threaded element having a half angle at the apex of 452, the diameter of which decreases in the annular zone of the enclosing circular protrusion as it moves away from the enclosing abutment surface, and which passes through the outer edge of the enclosing abutment surface.

5. Threaded pipe connection according to any one of claims 1-4, which is characterized in that the diameter of the inner peripheral surface of the encompassing circular protrusion at its end, located on the side of the encompassing surface of the abutment, is essentially equal to the inner diameter of the inner peripheral surface of the encompassing edge .

6. Pipe threaded connection according to claim 5, which is characterized in that the inner peripheral surface of the enclosing circular protrusion has a first so-called transition part, the inner diameter of which gradually decreases in the direction from the enclosing surface of the abutment, and a second cylindrical part, which has a minimum inner diameter diameter.

7. Tubular threaded connection according to claim 4 or b, which is characterized by the fact that the transitional and cylindrical parts of ЕМ 259 of the inner peripheral surface of the encompassing circular protrusion are connected to each other in some so-called Ge) docking point, which is located essentially on the half of the axial distance between the end of the transition part on the side of the encompassing surface of the stop and the point of intersection of the inner peripheral surface of the encompassing circular projection with the conical surface of maximum displacement.

8. Tubular threaded connection according to item b or 7, which is characterized by the fact that the transition part of the inner c peripheral surface of the encompassing circular projection contains a conical surface that is coaxial with the encompassing Ф threaded element and which has half an angle at the top located in range from 152 to 459,

9. Tubular threaded connection according to item b or 7, which is characterized by the fact that the transition part of the inner (87) peripheral surface of the encompassing circular projection contains a conical surface that is coaxial with the gripping (se) threaded element and which has half an angle at the top, which is in the range from 302 to 452, 3o

10. Tubular threaded connection according to item b or 7, which is characterized by the fact that the transition part of the inner and peripheral surface of the encompassing circular projection contains at least one toroidal surface coaxial with the encompassing threaded element.

11. Tubular threaded connection according to claim 10, which is characterized by the fact that the transition part of the inner peripheral surface of the encompassing circular protrusion contains one toroidal surface, tangent to which at its end, with the abutment located on the side of the encompassing surface, forms an angle in the range from 1592 to 452 with the axis of this threaded connection. "from 12. A threaded pipe connection according to claim 10 or 11, which is characterized in that the transition part of the inner peripheral surface of the enclosing circular protrusion contains a toroidal surface tangential at its end opposite the enclosing surface of the abutment to the cylindrical part of the inner peripheral surface 79 of the enclosing - 13. Tubular threaded connection according to any one of claims 1-12, which is characterized in that the covered and covered (4) surfaces of the abutment are return abutments that have a negative angle, the value of which with respect to the axis of threaded elements is less than or equal to 2052. (Se) 20 Official Bulletin "Industrial Property". Book 1 "Inventions, useful models, topographies of integrated "from microcircuits", 2005, M 6, 15.06.2005. State Department of Intellectual Property of the Ministry of Education and Science of Ukraine. F) name) 60 b5