Соединение труб

(5 ц 4 Е 21 В 17/02КУНЦг р ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН Д ВТОРСНОМУ СВИ 4 ЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТГЮ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно-производственное объединение по термическим методам добычи нефти "Союзтермнефть"(56) Билык С.Ф.Герметичность и прочность конических резьбовых соединений труб нефтяного сортамента, М,: Недра, 1981, с. 145-147, рис. 55.Авторское свидетельство СССР М 262796, кл. Е 21 В 17/02, 1964,ЯО 1490247 А 1(57) Изобретение относится к креплению скважины и предназначено дляспуска труб в паронагнетательныескважины, Цель - повышение надежности соединения труб при использованииего в паронагнетательных скважинахза счет поддержания заданных контактных напряжений в уплотнительном узле.Соединение содержит охватывающий 1и охватываемый 2 элементы, взаимодействующие друг с другом по ответным резьбам 3, упорные торцы 4 и конический стабилизирующий уплотнительньгй узел 5, Торцы 4 размещены между1490247 резьбой 3 и узлом 5, Предлагаемоесоединение позволяет автоматическиподдерживать заданный уровень контактных напряжений в узле 5 при како Изобретение относится к креплениюскважин, работающих в условиях циклического изменения температуры, и используется в соединении труб, предназначенных для спуска в паронагнетательные скважины,Цель изобретения - повышение надежности соединения труб при использовании его в паронагнетательныхскважинах. 20На чертеже схематично представленосоединение труб в сборе.Соединение содержит охватывающий 1и охватываемый 2 элементы, которыевзаимодействуют друг с другом по ответным резьбам 3, Соединение включаетв себя упорные торцы 4 и коническийстабилизирующий уплотнительный узел 5,который может, например, иметь уплотнительный элемент 6. Местоположение 30уплотнительного узла 5 с элементом 6относительно упорных торцов 4 выбирается н соответствии с зависимостьюй23/2 ф35 где 1 - расстояние от упорных торцовдо линии контакта в уплотнительном узле, м;Й - диаметр линии контакта в упУлотнительном узле, м;- угол при вершине конуса стабилизирующего уплотнительного узла, град,Соединение труб работает следующим 45образом.После спуска колонны труб в скважину и установки пакера, полость между трубами и стенкой скважины заполняется базальтовой пульпой, смесьюбазальтового волокна с водой, По мерезакачки в пласт теплоносителя, водаиз затрубного пространства испаряется и базальтовое волокно, высыхая,приобретает теплоизоляционные свойства.Герметичность собранного по резьбе 3 соединения труб в нормальныхусловиях обеспечивается за счет натяугодно кол-ве циклов нагрева и охлаждения резьбового соединения труб при любом режиме закачивания теплоносителя, 1 ил,га в уплотнительном узле 5 с элементом 6 уплотнения, возникающего при свинчивании труб с заданным крутящим моментом. Натяг в уплотнительном узле 5 создает контактные напряжения определенного уровня, обеспечивающие герметичность соединенияГерметичность соединения труб при их нагревании в процессе эксплуатации паронагнетательной скважины осуществляется следующим образом.В начальный момент подачи теплоносителя по колонне труб имеет место высокий перепад температуры между охватывающим 1 и охватываемым 2 элементами, Перепад в начальный момент закачки теплоносителя приводит к увеличению диаметра линии контакта охватываемой трубы в уплотнительном узле, что может привести к увеличению контактных напряжений в материале уплотнительного узла 5 до величин, превышающих допустимые, Однако этого не произойдет, так как при прогреве внутреннего охватываемого элемента 2 одновременно с термическим увеличением его радиальных размеров происходит увеличение длины части охватываемого элемента 2, заключенной между торцами 4 и коническим стабилизирующим уплотнительным узлом 5. При этом увеличение радиального размера д/2 компенсируется увеличением осевого размера 1, которые связаны между собой выражением- = 1 с У/2й2В результате контактные напряженияв материале уплотнительного узла 5,если принебречь силами трения на ли-1нии контакта, останутся без изменения, т.е. заданными в момент свинчи-,вания,На втором этапе прокачивания теплоносителя по трубам при выходе наэксплуатационный режим и прогреве охватывающего элемента 1 до рабочейтемпературы, внутренний диаметр его1490247 формула изобретения Аналогичная картина будет наблюдаться при любом изменении термического режима в скважине,где 1 25 Д 3Редактор И.Середа Корректор А.Козориэ Заказ 3619/33 Тираж 514 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 1 О 1 уплотнительного узла 5 по линии контакта увеличится, что может привестик возникновению радиального зазора вуплотнительном узле, Однако этого непроиэойдет, так как одновременно сувеличением радиального размера уплотнительного узла увеличится и размер 1 охватывающего элемента 1, В результате возникающий зазор будет перекрыт и контактные напряжения в узле оплотнения останутся на заданномуровне,Таким образом, предлагаемое соединение труб позволяет автоматически поддерживать заданный уровень контактных напряжений в уплотнительном узле 5 и в его уплотнительном элементе 6 прн каком угодно количестве циклов нагрева и охлаждения резьбового соединения труб при любом режиме закачивания теплоносителя, Это позволяет повысить надежность соединения труб при использовании его в паронагнетательных скважинах,Соединение труб, включающее охватывающий и охватываемый элементы,взлймодействующие друг с другом поответным реэьбам, упорные торцы иконический стабилизирующий уплотнительный узел, о т л и ч а ю щ е - 10 е с я тем, что, с целью повышениянадежности соединения труб при использовании его в паронагнетательныхскважинах за счет поддержания заданных контактных напряжений в уплотни тельном узле, упорные, торцы размещены между резьбой и уплотнительнымузлом, а расстояние между упорнымиторцами и уплотнительным узлом выбирается в соответствии с зависймо стью й2 Сф/2 фрасстояние от упорных торцов до линии контакта в уплотнительном узле, м;диаметр линии контакта в уплотнительном узле, м;угол при вернине конуса стабилизирующего уплотнительного узла, град,