Ущільнення у вигляді центрального виступу для трубного з’єднання

Реферат: Система ущільнення метал-метал, що з'єднує перший і другий трубні елементи, яка містить першу конфігурацію ущільнення, розташовану на першому трубному елементі, і другу конфігурацію ущільнення, розташовану на другому трубному елементі. Перша конфігурація ущільнення містить першу кільцеву виїмку та перший кільцевий зубець, а друга конфігурація ущільнення містить другу кільцеву виїмку та другий кільцевий зубець. Другий кільцевий зубець розташований у межах першої кільцевої виїмки, причому поверхня другого кільцевого зубця взаємодіє з примикаючою першою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати перший виступ. Перший кільцевий зубець розташований у межах другої кільцевої виїмки, причому поверхня першого кільцевого зубця взаємодіє з примикаючою другою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати другий виступ. Ділянки першого ущільнюючого контакту поверхонь елементів розташовані на відстані в осьовому напрямку від першого та другого виступів. UA 114741 C2 (12) UA 114741 C2 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Перехресні посилання на родинні заявки [0001] Дана заявка просить пріоритет за попередньою заявкою США № 61/760,833, поданою 5 лютого 2013 р., і попередньою заявкою США № 13/827,195, поданою 14 березня 2013 р., зміст яких включений в даний опис за допомогою посилання. Область техніки [0002] Дана заявка відноситься до такого типу трубних з'єднань, який зазвичай використовують у нафтогазовій промисловості та містить ущільнення у вигляді центрального виступу, а, більш конкретно, до конфігурації ущільнення у вигляді центрального виступу, що відокремлює радіальну та дотичну сили ущільнюючих поверхонь контакту метал-метал від центральних виступів. Рівень техніки [0003] Нафтогазовидобувна промисловість освоює буравлення все більш глибоких і більш складних свердловин для пошуку та видобутку вуглеводневої сировини. У зазначеній промисловості зазвичай використовують сталеві труби (труби нафтогазопромислового сортаменту) для захисту свердловини (обсадна труба) і для керування добутими в ній текучими середовищами (система трубок). Обсадну трубу та систему трубок виготовляють і перевозять у відносно невеликих протяжностях у довжину, і встановлюють у свердловину за однією протяжністю в довжину за раз, причому кожну протяжність в довжину приєднують до наступної. Тому що пошук нафти та газу призводить компаній до буравлення більш глибоких і більш складних свердловин, попит на обсадні труби та системи трубок виросли пропорційно у параметрах розтяжного зусилля та зусилля тиску. Технологія, що розвивається, відхилених і горизонтальних свердловин підсилила цю тенденцію, також додаючи до вимог до обсадних труб і систем трубок прийняття до уваги підвищених скручуючих зусиль. [0004] У даній області техніки існують два загальні класи з'єднувачів. Найпоширенішим є різьбовий і сполучений з'єднувач, у якому два зовнішних, або охоплюваних різьбою, що утворена на кінцях двох довгих секцій труби, з'єднані двома внутрішньоюи, або охоплюваними різьбою, що утворена на відносно короткій деталі, муфті, яка має зовнішній діаметр більше труби та, приблизно такий самий внутрішній діаметр. Інший клас представлений цільним з'єднувачем, у якому деталь з зовнішньою різьбою утворена на одному кінці повнорозмірної секції труби, а деталь з внутрішньою різьбою утворена в другій повнорозмірній секції. Зазначені дві секції можуть бути безпосередньо з'єднані без необхідності деталі проміжного з'єднання. Кінці тіла труби можуть бути додатково оброблені для сприяння утворенню різьбового з'єднання. [0005] У попередньому рівні техніки представлені приклади використання множини різних різьб, виступів і конфігурацій ущільнення для труб нафтогазопромислового сортаменту. Один тип комбінації виступу й ущільнення, що використовується у попередньому рівні техніки, є так званою конфігурацією ущільнення у вигляді центрального виступу. Під використовуваним у даному описі терміном "ущільнення у вигляді центрального виступу" ("center shoulder seal") слід розуміти секцію з'єднання, розташовану між щонайменше двома різьбовими ділянками, причому секція містить поверхні, виконані з можливістю безпосереднього контакту, між утримуючою зовнішньою різьбою й утримуючою внутрішньою різьбою деталями, або між утримуючою зовнішньою різьбою, що містить внутрішню різьбу деталями та третім компонентом, таким як кільцева ущільнювальна втулка, таким чином, щоб секцією забезпечувати ущільнення для запобігання протікання текучого середовища або газу через з'єднання в зборі (через його різьбу). [0006] У патентах США № 5,415,442 і 5,462,315 розкрита конфігурація центрального виступу, зображена на фіг.1, в якій утворено п'ять ущільнень метал-метал під час установки (складання) з'єднання: два ущільнення метал-метал на зовнішніх скошених краях заблокованого подвійного ущільнення 400 у вигляді виступів, при цьому ущільнюючі поверхні 418 і 438 перебувають у контакті та при цьому ущільнюючі поверхні 422 і 442 перебувають у контакті; і три беззазорні поверхні на внутрішній стороні заблокованого подвійного ущільнення 400 у вигляді виступів, одна 410 розташована на бічній поверхні, на якій контактують циліндричні ущільнюючі поверхні, ще одна беззазорна поверхня розташована на ділянці контакту зовнішньої поверхні виступу 420 з зовнішньою різьбою з поглибленою поверхнею 448 з внутрішньою різьбою, і ще одна беззазорна поверхня розташована на ділянці контакту зовнішньої поверхні виступу 440 з внутрішньою різьбою з поглибленою поверхнею 428 з зовнішньою різьбою. Таким чином, ущільнення 400 у вигляді центрального виступу утворює ущільнення метал-метал із щільною усадкою, що містить сполучені ущільнюючі поверхні метал-метал, які забезпечують можливість накопичення запасу енергії всередині ущільнення після силового затягування встановленого з'єднання таким чином, щоб після впливу різних зусиль на трубу, а також на з'єднання, 1 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ущільнення продовжувало здійснювати функцію ущільнюючого взаємодії та підтримувати його. Слід зазначити, що всі ущільнення метал-метал утворені всередині осьового простору 450 між наборами контактуючих кільцевих зовнішніх поверхонь центральних виступів, а кожне з ущільнень метал-метал на зовнішніх скошених краях ущільнення 400 у вигляді виступу, кожне з яких прикладає радіальні зусилля, безпосередньо примикає до відповідного одного з наборів контактуючих кільцевих зовнішніх поверхонь. [0007] У патентах № 5,765,836 і 6,041,487 розкрита конфігурація центрального виступу, зображена на фіг.2, в якій установлено щонайменше два та не більше семи ущільнень металметал між утримуючою зовнішньою різьбою й утримуючою внутрішньою різьбою деталями. Три з семи ущільнень є усіченими ущільненнями. Перше зовнішнє усічене ущільнення 120 утворене за допомогою взаємодії утримуючої зовнішньою різьбою й утримуючої внутрішньою різьбою виконаними у формі усіченого конуса поверхонь на радіальній зовнішній стороні центрального виступу, а друге внутрішнє усічене ущільнення 122 утворене між утримуючою зовнішньою різьбою й утримуючою внутрішньою різьбою виконаних у формі усіченого конуса поверхнями на радіальній внутрішній стороні центрального виступу. Третє усічене ущільнення є центральним усіченим ущільненням 124, утвореним між утримуючою зовнішньою різьбою й утримуючою внутрішньою різьбою центральними проміжними виконаними у формі усіченого конуса поверхнями. Утворені ущільнення двох кільцевих виступів. Кожне з першого внутрішнього кільцевого ущільнення 126 у вигляді виступу та другого зовнішнього кільцевого ущільнення 128 у вигляді виступу взаємодіє з кільцевими поверхнями утримуючої зовнішньою й утримуючої внутрішньою різьбою деталей. Також, утворені два циліндричні ущільнення. Перше зовнішнє циліндричне ущільнення 130 утворене за допомогою взаємодії утримуючої зовнішньою різьбою й утримуючої внутрішньою різьбою циліндричних поверхонь зовнішнього ущільнення на радіальній зовнішній стороні, а друге внутрішнє циліндричне ущільнення 132 утворене за допомогою взаємодії утримуючої зовнішньою різьбою й утримуючої внутрішньою різьбою циліндричних поверхонь ущільнення на радіальній внутрішній стороні. Слід зазначити, що в цій конфігурації кожне з ущільнень метал-метал, підданих істотним радіальним і дотичним силам (тобто контактуючі ущільнення 122 і 120), безпосередньо примикає до відповідного одного з наборів контактуючих кільцевих зовнішніх поверхонь (тобто, на кільцевих контактуючих ущільненнях 126 і 128) і, аналогічно, перебуває в осьовому просторі 150 між двома ущільненнями у вигляді кільцевого виступу. [0008] У конфігураціях центрального виступу зазначених раніше патентів осьове навантаження всередині з'єднань виступу схильне до утворення найбільш високих навантажень поруч із осьовими розташуваннями контакту кільцевого виступу (наприклад, на ущільненнях 126 і 128 у вигляді кільцевого виступу на фіг.2, і, аналогічно, на ущільненнях у вигляді кільцевого виступу, утворених у конфігурації за фіг.1). Таким чином, найбільш високі навантаження та деформованість матеріалу або деформація утворюється всередині осьової області 450, 150, яка, у кожному випадку, визначена між кільцевими виступами з'єднання, або поруч із нею. [0009] Потрібне створення з'єднання центрального виступу, що забезпечує ефективне ущільнення та запобігає потенційним проблемам, пов'язаним з радіальними ущільнювальними силами в області високого навантаження й області ймовірної деформованості центрального виступу. Розкриття винаходу [0010] В одному аспекті система ущільнення метал-метал, що з'єднує перший і другий трубні елементи (наприклад, такі як перша та друга труби нафтогазопромислового сортаменту), містить першу конфігурацію ущільнення, розташовану на першому трубному елементі, і другу конфігурацію ущільнення, розташовану на другому трубному елементі. Перша конфігурація ущільнення містить першу кільцеву виїмку та перший кільцевий зубець, перша кільцева виїмка визначена зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, що примикає першою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально назовні, перший кільцевий зубець визначений зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, поверхнею першого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально назовні. Друга конфігурація ущільнення містить другу кільцеву виїмку та другий кільцевий зубець, друга кільцева виїмка визначена зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, що примикає другою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально всередину, другий кільцевий зубець визначений зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, поверхнею другого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально всередину. Другий кільцевий зубець розташований у межах першої кільцевої виїмки, причому поверхня другого кільцевого зубця взаємодіє з першою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати перший виступ. Перший кільцевий зубець розташований у межах другої 2 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 кільцевої виїмки, причому поверхня першого кільцевого зубця взаємодіє з другою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати другий виступ. Ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, першого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, другого трубного елемента розташована на відстані в осьовому напрямку від першого виступу; а ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, другого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально назовні, першого трубного елемента розташована на відстані в осьовому напрямку від другого виступу. [0011] В одному варіанті реалізації системи відповідно до попереднього параграфа зазор утворений між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, поруч із першим виступом; зазор утворений між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, поруч із другим виступом. [0012] В одному варіанті реалізації системи відповідно до будь-якого з двох попередніх параграфів ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, розташована на відстані в осьовому напрямку від першого виступу, що становить приблизно між 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно двома дюймами (5,08 см), а ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, розташована на відстані в осьовому напрямку від другого виступу, що становить приблизно між 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно одним дюймом (2,54 см). [0013] В одному варіанті реалізації системи відповідно до будь-якого з трьох попередніх параграфів радіальний зазор між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, у площині першого виступу становить між приблизно 0,040 дюйма (0,1016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см), а радіальний зазор між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, у площині другого виступу становить між приблизно 0,040 дюйма (0,1016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см). [0014] В одному варіанті реалізації системи відповідно до будь-якого з чотирьох попередніх параграфів радіально звернена всередину поглиблена поверхня взаємодіє зі зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею. [0015] В одному варіанті реалізації системи відповідно до будь-якого з п'яти попередніх параграфів розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (i) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; (ii) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні та криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину; (iii) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину. Аналогічно, розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (i) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; (ii) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні; (iii) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні. [0016] У ще одному аспекті система ущільнення метал-метал, що з'єднує перший і другий трубні елементи, містить першу конфігурацію ущільнення, розташовану на першому трубному елементі, і другу конфігурацію ущільнення, розташовану на другому трубному елементі. Перша конфігурація ущільнення містить першу кільцеву виїмку та перший кільцевий зубець, перша кільцева виїмка визначена зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, що примикає першою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально назовні, перший кільцевий зубець визначений зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, поверхнею першого кільцевого зубця та другою поверхнею, 3 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зверненою радіально назовні. Друга конфігурація ущільнення містить другу кільцеву виїмку та другий кільцевий зубець, друга кільцева виїмка визначена зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, що примикає другою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально всередину, другий кільцевий зубець визначений зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, поверхнею другого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально всередину. Другий кільцевий зубець розташований у межах першої кільцевої виїмки, причому поверхня другого кільцевого зубця взаємодіє з першою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати перший виступ. Перший кільцевий зубець розташований у межах другої кільцевої виїмки, причому поверхня першого кільцевого зубця взаємодіє з другою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати другий виступ. Перша поверхня, звернена радіально назовні, першого трубного елемента та друга поверхня, звернена радіально всередину, другого трубного елемента сконфігуровані таким чином, щоб забезпечувати розташування першого ущільнюючого контакту між поверхнями за межами осьової області між першим виступом і другим виступом. Аналогічно, перша поверхня, звернена радіально всередину, другого трубного елемента та друга поверхня, звернена радіально назовні, першого трубного елемента сконфігуровані таким чином, щоб забезпечувати розташування першого ущільнюючого контакту між поверхнями за межами осьової області. [0017] В одному варіанті реалізації системи відповідно до попереднього параграфа осьова область проходить на приблизно між 0,020 дюйма (0,0508 см) і приблизно 0,25 дюйма (0,635 см). [0018] В одному варіанті реалізації системи відповідно до будь-якого з двох попередніх параграфів розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, перебуває за межами осьової області, однак у межах щонайменше приблизно 1,750 дюйма (4,445 см) від осьової області; а розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, перебуває за межами осьової області, однак у межах щонайменше приблизно 0,750 дюйма (1,905 см) від осьової області. [0019] В одному варіанті реалізації системи відповідно до будь-якого з трьох попередніх параграфів розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (i) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; (ii) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні та криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину; (iii) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину. Аналогічно, розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (i) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; (ii) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні; (iii) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні. [0020] Подробиці одного або більшої кількості варіантів реалізації розкриті у супровідних кресленнях і наступному описі. Інші характерні риси, завдання та переваги будуть зрозумілі з опису та креслень, а також з формули винаходу. Короткий опис креслень [0021] На фіг.1 показаний вигляд у частковому розрізі однієї конфігурації ущільнення у вигляді центрального виступу попереднього рівня техніки; [0022] На фіг.2 показаний вигляд у частковому розрізі ще однієї конфігурації ущільнення у вигляді центрального виступу попереднього рівня техніки; [0023] На фіг.3 показаний вигляд у частковому розрізі одного варіанта реалізації ущільнення у вигляді центрального виступу; 4 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 [0024] На фіг.4 показаний вигляд у частковому розрізі ще одного варіанта реалізації ущільнення у вигляді центрального виступу; і [0025] На фіг.5 показаний вигляд у частковому розрізі ще одного варіанта реалізації ущільнення у вигляді центрального виступу, в якому розташування першого ущільнюючого контакту на протилежних сторонах з'єднання містить сполучені різьбою з однієї сторони центрального виступу, і не містить будь-яких сполучених різьб з іншої сторони центрального виступу. Здійснення винаходу [0026] З посиланням на фіг.3, показаний вигляд у частковому розрізі з'єднання 200 у вигляді центрального виступу між двома трубними елементами 202 і 204. Трубний елемент 202 утворює ділянку з'єднання з зовнішньою різьбою, а трубний елемент 204 утворює кінець з'єднання з внутрішньою різьбою. Осьова центральна лінія з'єднання позначена 206, і, слід зазначити, що вигляд у повному розрізі з'єднання у вигляді центрального виступу буде включати дзеркальне відображення компонентів, розташованих на протилежній стороні осьової центральної лінії (тобто, нижче центральної лінії 206 на фіг.3). [0027] Конфігурація ущільнення на трубному елементі 202 містить кільцеву виїмку 208 і кільцевий зубець 210. Кільцева виїмка 208 визначена зверненою радіально всередину (тобто, зверненою у напрямку до центральної лінії 206) поглибленою поверхнею 212, що примикає кільцевою поверхнею 214 виступу та примикає зверненою радіально назовні поверхнею 216. Кільцевий зубець визначений зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею 212, зовнішньою поверхнею 218 кільцевого зубця та зверненою радіально назовні поверхнею 220. У зображеному варіанті реалізації поверхня 216 містить радіус закруглення, що переходить до поверхні 214 виступу, а поверхня 220 містить радіус закруглення, що переходить до зовнішньої поверхні 218 зубця. [0028] Конфігурація ущільнення на трубному елементі 204 містить кільцеву виїмку 222 і кільцевий зубець 224. Кільцева виїмка 222 визначена зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею 226, що примикає кільцевою поверхнею 228 виступу та примикає зверненою радіально всередину поверхнею 230. Кільцевий зубець 224 визначений зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею 226, поверхнею 232 кільцевого зубця та зверненою радіально всередину поверхнею 234. У зображеному варіанті реалізації поверхня 230 містить радіус закруглення, що переходить до поверхні 228 виступу, а поверхня 234 містить радіус закруглення, що переходить до зовнішньої поверхні 232 зубця. [0029] На фіг.3 зображене з'єднання у зібраному стані, в якому кільцевий зубець 224 розташований всередині кільцевої виїмки 208, причому зовнішня поверхня 232 кільцевого зубця взаємодіє з кільцевою поверхнею 214 виступу таким чином, щоб визначати один виступ, представлений площиною 236 виступу. Аналогічно, кільцевий зубець 210 розташований всередині кільцевої виїмки 222, причому зовнішня поверхня 218 кільцевого зубця взаємодіє з кільцевою поверхнею 228 виступу таким чином, щоб визначати ще один виступ, представлений площиною 238 виступу. У зображеному варіанті реалізації поглиблені поверхні 212 і 226 також взаємодіють одна з одною, у результаті чого можуть виконувати функцію ще одного ущільнюючого розташування, аналогічно сполученим виступам. На протилежних осьових сторонах з'єднання, сполучені різьбові ділянки або трубні елементи також схематично позначені 260 і 262. [0030] Як показано, зазор може бути утворений між зверненою радіально назовні поверхнею 216 і зверненою радіально всередину поверхнею 234 поруч із площиною 236 виступу. Ділянка першого ущільнюючого контакту між зверненою радіально назовні поверхнею 216 і зверненою радіально всередину поверхнею 234, зображений на фіг.3 і позначений 240, розташований на відстані в осьовому напрямку від площини 236 виступу таким чином, щоб визначати контактну область 242 ущільнення метал-метал (представлену взаємодією поверхонь, позначених перехресним штрихуванням), яка розташована на відстані в осьовому напрямку від площини 236 виступу. Під використаним у даному описі терміном "розташування першого ущільнюючого контакту" між двома зазначеними поверхнями слід розуміти ділянку максимального тиску контакту між двома поверхнями. Отже, як приклад, у деяких варіантах реалізації поверхні 216 і 234 можуть незначно контактувати одна з одною поруч із площиною 236 виступу (наприклад, у межах осьової області 246 між площинами 236 і 238 виступу), хоча, у той самий час, ділянка першого ущільнюючого контакту між поверхнями 216 і 234 розташована на більшій відстані від площини 236 виступу. У загальному ділянка максимального тиску контакту й, отже, ділянка першого ущільнюючого контакту, розташовані поруч із ділянкою максимальної взаємодії між поверхнями. 5 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 [0031] Зазор може бути утворений між зверненою радіально всередину поверхнею 230 і зверненою радіально назовні поверхнею 220 поруч із площиною 238 виступу або, як зазначено раніше, може бути забезпечений тільки незначний контакт між поверхнями поруч із площиною 238 виступу. У будь-якому випадку, ділянка першого ущільнюючого контакту між зверненою радіально всередину поверхнею 230 і зверненою радіально назовні поверхнею 220, зображена на фіг.3 і позначена 243, розташована на відстані в осьовому напрямку від площини 238 виступу таким чином, щоб визначати контактну область 244 ущільнення метал-метал (представлену взаємодією поверхонь, позначених перехресним штрихуванням), яка розташована на відстані в осьовому напрямку від площини 238 виступу. Слід зазначити, що у випадку наявності обох контактних областей 242 і 244 першого ущільнення зображеного варіанта реалізації, ділянка першого ущільнюючого контакту розташована за межами осьової області 246 з'єднання, визначеної між двома площинами 236 і 238 виступів. [0032] Точне розташування ділянки першого ущільнюючого контакту між поверхнями (наприклад, 216 і 234, або 220 і 230) може варіюватися залежно від різних факторів, включаючи обов'язкову межу затягування, необхідну у з'єднанні, а також товщину та діаметр трубного з'єднання. [0033] Як приклад: ділянка першого ущільнюючого контакту 240 може бути розташована на відстані в осьовому напрямку від площини 236 виступу, що становить між приблизно 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно одним дюймом (2,54 см); ділянка першого ущільнюючого контакту 243 може бути розташована на відстані в осьовому напрямку від площини 238 виступу, що становить між приблизно 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно одним дюймом (2,54 см); осьова область 246 може проходити на приблизно між 0,020 дюйма (0,0508 см) і приблизно 0,25 дюйма (0,635 см); радіальний зазор між зверненою радіально назовні поверхнею 216 і зверненою радіально назовні поверхнею 220 у площині 236 виступу може становити між приблизно 0,040 дюйма (0,1016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см); а радіальний зазор між зверненою радіально всередину поверхнею 230 і зверненою радіально всередину поверхнею 234 у площині 238 виступу може становити між приблизно 0,040 дюйма (0,1016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см). [0034] У зображеному варіанті реалізації кожна з поверхонь 216, 220, 230 і 234 зображена криволінійною поверхнею. Такі криволінійні поверхні, як приклад, при розгляді у двомірному зображенні уздовж площини, що проходить через центральну вісь 206 з'єднання та паралельно щодо неї, можуть включати еліптичні криві, кругові криві, криві з варійованим радіусом будьякого підходящого типу (наприклад, радіус кривої зазвичай становить між приблизно 0,5 дюйма (1,27 см) і приблизно 15 дюймів (38,1 см) для найбільш ефективного ущільнення), або їх комбінації, і відповідні тривимірні форми поверхонь, утворені при обертанні будь-якої такої кривої навколо осі 206 з'єднання. Однак слід зазначити, що поверхні не повинні бути повністю криволінійними або, з цього погляду, зовсім не повинні бути криволінійними. Наприклад, в одній модифікації варіанта реалізації за фіг.3 поверхні 220 і 234 залишаються криволінійними, однак поверхні 216 і 230 виконані у формі усіченого конуса таким чином, щоб кожна ділянка першого ущільнюючого контакту 240 і 243 була утворена щодо взаємодії між криволінійною поверхнею та виконаною у формі усіченого конуса поверхнею. [0035] З посиланням на альтернативний варіант реалізації, зображений на фіг.4, показаний варіант реалізації конфігурації 300 ущільнення у вигляді центрального виступу з осьовою центральною лінією 306, в якому ущільнення контакту метал-метал не утворені криволінійними ділянками поверхні. У цій конфігурації кінець з зовнішньою різьбою, розташований на трубному елементі 302, містить кільцеву виїмку 308 і кільцевий зубець 310. Кільцева виїмка 308 визначена зверненою радіально всередину (тобто, зверненою у напрямку до центральної лінії 306) поглибленою поверхнею 312, що примикає кільцевою поверхнею 314 виступу та примикає зверненою радіально назовні поверхнею 316. Кільцевий зубець визначений зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею 312, зовнішньою поверхнею 318 кільцевого зубця та зверненою радіально назовні поверхнею 320. Кінець з внутрішньою різьбою, розташований на трубному елементі 304, містить кільцеву виїмку 322 і кільцевий зубець 324. Кільцева виїмка 322 визначена зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею 326, що примикає кільцевою поверхнею 328 виступу та примикає зверненою радіально всередину поверхнею 330. Кільцевий зубець 324 визначений зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею 326, зовнішньою поверхнею 332 кільцевого зубця та зверненою радіально всередину поверхнею 334. [0036] Поверхня 316 містить циліндричну ділянку 316a і ділянку 316b, виконану у формі усіченого конуса, а поверхня 334 містить циліндричну ділянку 334a і ділянку 334b, виконану у формі усіченого конуса. Зазор може бути утворений між ділянками 316a і 334a поверхні, однак 6 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 ділянки 316b і 334b, виконані у формі усіченого конуса, взаємодіють таким чином, щоб утворювати ділянку 340 першого ущільнюючого контакту, розташовану на відстані в осьовому напрямку від площини 336 виступу, представлену областю 342 взаємодіючого контакту. Поверхня 320 містить циліндричну ділянку 320a і ділянку 320b, виконану у формі усіченого конуса, а поверхня 330 містить циліндричну ділянку 330a і ділянку 330b, виконану у формі усіченого конуса. Зазор може бути утворений між ділянками 320a і 330a поверхні, однак ділянки 320b і 330b, виконані у формі усіченого конуса, взаємодіють таким чином, щоб утворювати ділянку 343 першого ущільнюючого контакту, розташовану на відстані в осьовому напрямку від площини 338 виступу, представлену областю 344 взаємодіючого контакту. Для найбільшої ефективності, конусоподібний кут кожної ділянки 316b, 334b, 320b, 330b, виконаної у формі усіченого конуса, щодо центральної осі 306 з'єднання (наприклад, представлений в одному прикладі на фіг.4 кутом ϴ щодо лінії 321, паралельної центральній осі 306), а також конусоподібний кут інших варіантів реалізації, включаючи виконані у формі усіченого конуса ділянки поверхні, може становити між приблизно 1° і приблизно 7°. Також показані сполучені різьбові ділянки 360 і 362, розташовані на протилежних осьових сторонах центрального виступу. Осьове розташування ущільнень та радіальна товщина трубних елементів можуть бути однаковими з описаними раніше з посиланням на варіант реалізації за фіг.3. [0037] Також можливі інші зміни. Слід зазначити, що будь-яке з ущільнень контакту металметал, розташованих на відстані в осьовому напрямку від виступів, може бути утворене (i) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса однієї поверхні та ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, іншої поверхні; (ii) ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, однієї поверхні та криволінійною ділянкою іншої поверхні; (iii) криволінійною ділянкою однієї поверхні та ділянкою, виконаною у формі усіченого конуса, іншої поверхні; або (iv) криволінійною ділянкою однієї поверхні та криволінійною ділянкою іншої поверхні. [0038] У загальному кожна з деталі з зовнішньою різьбою і деталі з внутрішньою різьбою може бути утворена з використанням процесу токарської обробки з ріжучими пластинами сконфігурованими для утворення необхідної конфігурації центрального виступу на кожній деталі. За допомогою належного визначення, вибору й обробки радіального розташування кожної зі зверненої радіально назовні та зверненої радіально всередину поверхонь, і кожної точки уздовж таких поверхонь від заданої центральної лінії, ділянки максимальної взаємодії можуть бути заздалегідь вибрані для розташування ділянок першого ущільнюючого контакту на відстані в осьовому напрямку від виступів з'єднання. [0039] З посиланням на фіг.5, показаний варіант реалізації конфігурації 500 ущільнення у вигляді центрального виступу з осьовою центральною лінією 506, в якому одна сторона з'єднання не містить сполучених різьб. У цій конфігурації кінець з зовнішньою різьбою, розташований на трубному елементі 502, містить кільцеву виїмку 508 і кільцевий зубець 510. Як у попередніх варіантах реалізації кільцева виїмка 508 визначена зверненою радіально всередину (тобто, зверненою у напрямку до центральної лінії 506) поглибленою поверхнею, що примикає кільцевою поверхнею 514 виступу та примикає зверненою радіально назовні поверхнею 516. Кільцевий зубець 510 визначений зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, зовнішньою поверхнею 518 кільцевого зубця та зверненою радіально назовні поверхнею 520. Кінець з внутрішньою різьбою, розташований на трубному елементі 504, містить кільцеву виїмку 522 і кільцевий зубець 524. Кільцева виїмка 522 визначена зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, що примикає кільцевою поверхнею 528 виступу та примикає зверненою радіально всередину поверхнею 530. Кільцевий зубець 524 визначений зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, зовнішньою поверхнею 532 кільцевого зубця та зверненою радіально всередину поверхнею 334. [0040] У зображеному варіанті реалізації поверхня 516 і поверхня 534 сконфігуровані таким чином, щоб забезпечувати розташування ділянки першого ущільнюючого контакту 540 на більшій відстані від осьової області 546 між площинами 536 і 538 виступу, ніж ділянка першого ущільнюючого контакту 543 між поверхнями 520 і 530. У цій конфігурації ділянка першого ущільнюючого контакту 540 може бути розташована на відстані в осьовому напрямку від площини 536 виступу, що становить між приблизно 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно двома дюймами (5,08 см); а ділянка першого ущільнюючого контакту 543 може бути розташована на відстані в осьовому напрямку від площини 538 виступу, що становить приблизно між 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно одним дюймом (2,54 см); осьова область 546 може проходити на приблизно між 0,020 дюйма (0,0508 см) і приблизно 0,250 дюйма (0,635 см); радіальний зазор між зверненою радіально назовні поверхнею 516 і зверненою радіально назовні поверхнею 520 у площині 536 виступу може становити між приблизно 0,040 дюйма (0,1016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см); а радіальний зазор між зверненою радіально всередину поверхнею 530 і 7 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 зверненою радіально всередину поверхнею 534 у площині 538 виступу може становити між приблизно 0,040 дюйма (0,1016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см). У цьому випадку ділянка першого ущільнюючого контакту 540 у загальному буде перебувати в межах 1,75 дюйма (4,445 см) від осьової області 546. [0041] Поверхні 516 і 534 містять відповідні циліндричні ділянки 516A і534A поверхонь з утвореним зазором. За ділянкою 516A поверхні слідує криволінійна ділянка 516B поверхні, а за ділянкою 534A поверхні слідує виконана у формі усіченого конуса ділянка 534B поверхні, при цьому ділянка першого ущільнюючого контакту 540 розташована між ділянками 516B і 534B. Поверхня 530 містить ділянку 530A, виконану у формі усіченого конуса, за якою іде ще одна, більш крута ділянка 530B, виконана у формі усіченого конуса, а поверхня 520 містить криволінійну ділянку 520A, що переходить у циліндричну ділянку 520B. Ділянка першого ущільнюючого контакту розташована між ділянкою 530A поверхні та ділянкою 520A поверхні. Слід зазначити, що можливі й інші варіанти поверхонь, як описано раніше. Сполучені різьбові ділянки 562 розташовані з однієї сторони центрального виступу, більш конкретно, на стороні, розташованій ближче до зовнішнього діаметра з'єднання, а протилежна сторона з'єднання не містить будь-яких сполучених різьб. Слід зазначити, що на цій протилежній стороні з'єднання може бути утворений зазор 550 між зовнішньою поверхнею виступу з зовнішньою різьбою і зовнішньою поверхнею виступу з внутрішньою різьбою, як показано, для запобігання деформації ділянки з зовнішньою різьбою у результаті крутного моменту, стиску та розширення матеріалу на високих температурах. Однак зовнішні поверхні можуть контактувати, наприклад, при складанні, під час стиску або розширення матеріалу. Також показане поглиблення 560 для мастильного матеріалу в поверхні 530 деталі 504 з внутрішньою різьбою, виконане з можливістю приймання надлишку мастильного матеріалу для різьб при складанні з'єднання. [0042] Конфігурація за фіг.5 особливо підходить для застосування в з'єднанні з трубами, що використовують на в геотермічних областях, наприклад в області гравітаційного дренажу із застосуванням пари. Хоча на фіг.5 варіант реалізації не містить будь-якої сполученої різьбової ділянки на одній стороні з'єднання, слід розуміти, що можливі варіанти, включаючи варіанти реалізації винаходу, в яких сполучена різьбова ділянка також утворена на стороні з'єднання, що містить ділянку першого ущільнюючого контакту 540, розташовану на більшій відстані від осьової області 546 виступу. [0043] Отже, запропонований спосіб надання трубних елементів із центральним виступом, що відокремлює ущільнення метал-метал від області з високого навантаження центрального виступу. Спосіб включає: надання першого та другого трубних елементів, кожний містить кінець з зовнішньою різьбою і кінець з внутрішньою різьбою, причому: (a) кожний кінець з зовнішньою різьбою містить: конфігурацію центрального виступу, що містить першу кільцеву виїмку та перший кільцевий зубець, перша кільцева виїмка визначена зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, першою примикаючою кільцевою поверхнею виступу та примикаючою першою поверхнею, зверненою радіально назовні, перший кільцевий зубець визначений зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, зовнішньою поверхнею першого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально назовні, і щонайменше перша різьбова ділянка, розташована на стороні конфігурації центрального виступу з більшим діаметром; (b) кожний кінець з внутрішньою різьбою включає: конфігурацію центрального виступу, що містить другу кільцеву виїмку та другий кільцевий зубець, друга кільцева виїмка визначена зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, другою примикаючою кільцевою поверхнею виступу та примикаючою першою поверхнею, зверненою радіально всередину, другий кільцевий зубець визначений зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, зовнішньою поверхнею другого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, і щонайменше перша різьбова ділянка, розташована на стороні конфігурації центрального виступу з більшим діаметром; (c) конфігурація центрального виступу та перша різьбова ділянка кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента, сконфігуровані для з'єднання, що сполучається, з конфігурацією центрального виступу та першою різьбовою ділянкою кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента таким чином, щоб після складання кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента з кінцем із внутрішньою різьбою другого трубного елемента: (i) забезпечувати розташування другого кільцевого зубця в межах першої кільцевої виїмки, причому зовнішня поверхня другого кільцевого зубця взаємодіє з першою кільцевою поверхнею виступу для визначення першого виступу, і забезпечувати розташування першого кільцевого зубця в межах другої кільцевої виїмки, причому зовнішня поверхня першого кільцевого зубця взаємодіє з другою кільцевою поверхнею виступу для визначення другого виступу; (ii) забезпечувати розташування ділянки першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, кінця з 8 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 зовнішньою різьбою першого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента на відстані в осьовому напрямку від першого виступу; і (iii) забезпечувати розташування ділянки першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально назовні, кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента на відстані в осьовому напрямку від другого виступу. [0044] Аналогічно, запропонований спосіб з'єднання трубних елементів для використання всередині нафтогазової свердловини, який включає: (a) використання першого та другого трубних елементів, кожний з яких містить кінець з зовнішньою різьбою і кінець з внутрішньою різьбою, у якому: (i) кожний кінець з зовнішньою різьбою містить: конфігурацію центрального виступу, що містить першу кільцеву виїмку та перший кільцевий зубець, перша кільцева виїмка визначена зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, першою примикаючою кільцевою поверхнею виступу та примикаючою першою поверхнею, зверненою радіально назовні, перший кільцевий зубець визначений зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, зовнішньою поверхнею першого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально назовні, і щонайменше перша різьбова ділянка, розташована на стороні конфігурації центрального виступу з більшим діаметром, і (ii) кожний кінець з внутрішньою різьбою включає: конфігурацію центрального виступу, що містить другу кільцеву виїмку та другий кільцевий зубець, друга кільцева виїмка визначена зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, другою примикаючою кільцевою поверхнею виступу та примикаючою першою поверхнею, зверненою радіально всередину, другий кільцевий зубець визначений зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, зовнішньою поверхнею другого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, і щонайменше перша різьбова ділянка, розташована на стороні конфігурації центрального виступу з більшим діаметром; (b) уведення кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента у взаємодію з кінцем із внутрішньою різьбою другого трубного елемента; (c) надання відносного повороту між першим трубним елементом і другим трубним елементом таким чином, щоб взаємодією перших різьбових ділянок першого та другого трубних елементів забезпечувати переміщення першого та другого трубних елементів за напрямком один до одного; і (d) завершення складання кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента з кінцем із внутрішньою різьбою другого трубного елемента таким чином, щоб: (i) забезпечувати розташування другого кільцевого зубця в межах першої кільцевої виїмки, причому зовнішня поверхня другого кільцевого зубця взаємодіє з першою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати перший виступ, і забезпечувати розташування першого кільцевого зубця в межах другої кільцевої виїмки, причому зовнішня поверхня першого кільцевого зубця взаємодіє з другою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати другий виступ; (ii) забезпечувати розташування ділянки першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента на відстані в осьовому напрямку від першого виступу; і (iii) забезпечувати розташування ділянки першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально назовні кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента на відстані в осьовому напрямку від другого виступу. [0045] Слід розуміти, що попередній опис наведений винятково в якості ілюстрації та прикладу, а не обмеження будь-яким чином, а також, що можливі інші зміни та модифікації. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Система ущільнення метал-метал, що з'єднує перший і другий трубні елементи, яка містить: першу конфігурацію ущільнення на першому трубному елементі, що містить першу кільцеву виїмку та перший кільцевий зубець, причому перша кільцева виїмка визначена зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, що примикає першою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально назовні, а перший кільцевий зубець визначений зазначеною, зверненою радіально всередину, поглибленою поверхнею, поверхнею першого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально назовні; другу конфігурацію ущільнення на другому трубному елементі, що містить другу кільцеву виїмку та другий кільцевий зубець, причому друга кільцева виїмка визначена, зверненою радіально назовні, поглибленою поверхнею, що примикає другою кільцевою поверхнею виступу та 9 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 примикає першою поверхнею, зверненою радіально всередину, а другий кільцевий зубець визначений зазначеною, зверненою радіально назовні, поглибленою поверхнею, поверхнею другого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально всередину; причому другий кільцевий зубець розташований у межах першої кільцевої виїмки, причому поверхня другого кільцевого зубця взаємодіє з першою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати перший виступ; причому перший кільцевий зубець розташований у межах другої кільцевої виїмки, причому поверхня першого кільцевого зубця взаємодіє з другою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати другий виступ; причому ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, першого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, другого трубного елемента розташована на відстані в осьовому напрямку від першого виступу; причому ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, другого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально назовні, першого трубного елемента розташована на відстані в осьовому напрямку від другого виступу. 2. Система за п. 1, в якій: утворений зазор між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, пов'язаною з першим виступом; і утворений зазор між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, що примикає до другого виступу. 3. Система за п. 1, в якій ділянка першого ущільнюючого контакту між першою зверненою радіально назовні поверхнею та другою зверненою радіально всередину поверхнею розташована на більшій відстані від першого виступу, ніж ділянка першого ущільнюючого контакту між першою зверненою радіально всередину поверхнею та другою зверненою радіально назовні поверхнею. 4. Система за п. 1, в якій ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, розташована на відстані в осьовому напрямку від першого виступу, що становить приблизно між 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно двома дюймами (5,08 см), а ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, розташована на відстані в осьовому напрямку від другого виступу, що становить приблизно між 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно одним дюймом (2,54 см). 5. Система за п. 1, в якій радіальний зазор між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, у площині першого виступу становить між приблизно 0,040 дюйма (0,01016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см), а радіальний зазор між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, у площині другого виступу становить між приблизно 0,040 дюйма (0,01016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см). 6. Система за п. 1, в якій радіально звернена всередину поглиблена поверхня взаємодіє зі зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею. 7. Система за п. 1, в якій: розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (і) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; (іі) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні та криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину; (ііі) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину; причому розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (і) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; 10 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 (іі) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні; (ііі) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні. 8. Система за п. 1, в якій перша поверхня, звернена радіально назовні, першого трубного елемента та друга поверхня, звернена радіально всередину, другого трубного елемента виконані таким чином, щоб забезпечувати розташування першого ущільнюючого контакту між поверхнями за межами осьової області між першим виступом і другим виступом, причому перша поверхня, звернена радіально всередину, другого трубного елемента та друга поверхня, звернена радіально назовні, першого трубного елемента виконані таким чином, щоб забезпечувати розташування першого ущільнюючого контакту між поверхнями за межами осьової області. 9. Система за п. 8, в якій осьова область проходить на відстань приблизно між 0,020 дюйма (0,0508 см) і приблизно 0,250 дюйма (0,635 см). 10. Система ущільнення метал-метал, що з'єднує перший і другий трубні елементи, яка містить: першу конфігурацію ущільнення на першому трубному елементі, що містить першу кільцеву виїмку та перший кільцевий зубець, причому перша кільцева виїмка визначена, зверненою радіально всередину, поглибленою поверхнею, що примикає першою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально назовні, а перший кільцевий зубець визначений зазначеною, зверненою радіально всередину, поглибленою поверхнею, поверхнею першого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально назовні; другу конфігурацію ущільнення на другому трубному елементі, що містить другу кільцеву виїмку та другий кільцевий зубець, причому друга кільцева виїмка визначена, зверненою радіально назовні, поглибленою поверхнею, що примикає другою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально всередину, а другий кільцевий зубець визначений зазначеною, зверненою радіально назовні, поглибленою поверхнею, поверхнею другого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально всередину; причому другий кільцевий зубець розташований у межах першої кільцевої виїмки, причому поверхня другого кільцевого зубця взаємодіє з першою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати перший виступ; причому перший кільцевий зубець розташований у межах другої кільцевої виїмки, причому поверхня першого кільцевого зубця взаємодіє з другою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати другий виступ; причому перша поверхня, звернена радіально назовні, першого трубного елемента та друга поверхня, звернена радіально всередину, другого трубного елемента виконані таким чином, щоб забезпечувати розташування першого ущільнюючого контакту між поверхнями за межами осьової області між першим виступом і другим виступом; причому перша поверхня, звернена радіально всередину, другого трубного елемента та друга поверхня, звернена радіально назовні, першого трубного елемента виконані таким чином, щоб забезпечувати розташування першого ущільнюючого контакту між поверхнями за межами осьової області. 11. Система за п. 10, в якій зазначена осьова область проходить на відстань між приблизно 0,020 дюйма (0,0508 см) і приблизно 0,25 дюйма (0,635 см). 12. Система за п. 11, в якій: розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, перебуває за межами осьової області, однак у межах щонайменше приблизно 1,750 дюйма (4,445 см) від осьової області; причому розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, перебуває за межами осьової області, однак у межах щонайменше приблизно 0,750 дюйма (1,905 см) від осьової області. 13. Система за п. 12, в якій: розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (і) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; 11 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 (іі) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні та криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину; (ііі) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину; причому розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (і) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; (іі) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні; (ііі) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні. 14. Спосіб виконання трубних елементів із центральним виступом, що відокремлює ущільнення метал-метал від областей з високим навантаженням центрального виступу, який містить: виконання першого та другого трубних елементів, кожний з яких містить кінець з зовнішньою різьбою і кінець з внутрішньою різьбою, причому: кожний кінець з зовнішньою різьбою містить: конфігурацію центрального виступу, що містить першу кільцеву виїмку та перший кільцевий зубець, причому перша кільцева виїмка визначена, зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, що примикає першою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально назовні, а перший кільцевий зубець визначений зазначеною, зверненою радіально всередину, поглибленою поверхнею, поверхнею першого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально назовні, і щонайменше перша різьбова ділянка, розташована на стороні конфігурації центрального виступу; кожний кінець з внутрішньою різьбою включає: конфігурацію центрального виступу, що містить другу кільцеву виїмку та другий кільцевий зубець, причому друга кільцева виїмка визначена, зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, що примикає другою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально всередину, другий кільцевий зубець визначений зазначеною, зверненою радіально назовні, поглибленою поверхнею, поверхнею другого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, і щонайменше перша різьбова ділянка, розташована на стороні конфігурації центрального виступу; конфігурація центрального виступу та перша різьбова ділянка кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента, виконана для з'єднання, що сполучається, з конфігурацією центрального виступу та першою різьбовою ділянкою кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента та мають такий розмір, щоб після складання кінця з різьбою першого трубного елемента з кінцем із внутрішньою різьбою другого трубного елемента: забезпечувати розташування другого кільцевого зубця в межах першої кільцевої виїмки, причому поверхня другого кільцевого зубця взаємодіє з першою кільцевою поверхнею виступу для визначення першого виступу, і забезпечувати розташування першого кільцевого зубця в межах другої кільцевої виїмки, причому поверхня першого кільцевого зубця взаємодіє з другою кільцевою поверхнею виступу для визначення другого виступу; забезпечувати розташування ділянки першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента на відстані в осьовому напрямку від першого виступу; і забезпечувати розташування ділянки першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально назовні, кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента на відстані в осьовому напрямку від другого виступу. 15. Спосіб за п. 14, у якому: утворений зазор між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, пов'язаною з першим виступом; і 12 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 утворений зазор між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, що примикає до другого виступу. 16. Спосіб за п. 14, у якому ділянка першого ущільнюючого контакту між першою, зверненою радіально назовні, поверхнею та другою, зверненою радіально всередину, поверхнею розташована на більшій відстані від першого виступу, ніж ділянка першого ущільнюючого контакту між першою, зверненою радіально всередину, поверхнею та другою, зверненою радіально назовні поверхнею. 17. Спосіб за п. 14, у якому ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, розташована на відстані в осьовому напрямку від першого виступу, що становить приблизно між 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно двома дюймами (5,08 см), а ділянка першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, розташована на відстані в осьовому напрямку від другого виступу, що становить приблизно між 0,025 дюйма (0,06 см) і приблизно одним дюймом (2,54 см). 18. Спосіб за п. 14, у якому радіальний зазор між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, у площині першого виступу становить між приблизно 0,040 дюйма (0,01016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см), а радіальний зазор між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, у площині другого виступу становить між приблизно 0,040 дюйма (0,01016 см) і приблизно 0,500 дюйма (1,27 см). 19. Спосіб за п. 14, у якому радіально звернена всередину поглиблена поверхня взаємодіє з радіально зверненою назовні поглибленою поверхнею. 20. Спосіб за п. 14, у якому розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, і другою поверхнею, зверненою радіально всередину, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (і) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; (іі) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально назовні та криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину; (ііі) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально всередину; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально назовні, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально всередину; причому розташування першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, і другою поверхнею, зверненою радіально назовні, утворене за допомогою взаємодії між однією з: (і) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; (іі) ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні; (ііі) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і ділянкою, виконаною у формі зрізаного конуса, другої поверхні, зверненої радіально назовні; або (iv) криволінійною ділянкою першої поверхні, зверненої радіально всередину, і криволінійною ділянкою другої поверхні, зверненої радіально назовні. 21. Спосіб за п. 14, у якому перша поверхня, звернена радіально назовні, першого трубного елемента та друга поверхня, звернена радіально всередину, другого трубного елемента виконані таким чином, щоб забезпечувати розташування першого ущільнюючого контакту між поверхнями за межами осьової області між першим виступом і другим виступом, і в якій перша поверхня, звернена радіально всередину, другого трубного елемента та друга поверхня, звернена радіально назовні, першого трубного елемента виконані таким чином, щоб забезпечувати розташування першого ущільнюючого контакту між поверхнями за межами осьової області. 22. Спосіб за п. 21, у якому осьова область проходить на відстань між приблизно 0,020 дюйма (0,0508 см) і приблизно 0,250 дюйма (0,635 см). 23. Спосіб з'єднання трубних елементів, який містить: 13 UA 114741 C2 5 10 15 20 25 30 35 (а) використання першого та другого трубних елементів, кожний з яких містить кінець з зовнішньою різьбою і кінець з внутрішньою різьбою, у якому: кожний кінець з зовнішньою різьбою містить: конфігурацію центрального виступу, що містить першу кільцеву виїмку та перший кільцевий зубець, причому перша кільцева виїмка визначена зверненою радіально всередину поглибленою поверхнею, що примикає першою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально назовні, а перший кільцевий зубець визначений зазначеною, зверненою радіально всередину, поглибленою поверхнею, поверхнею першого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально назовні, і щонайменше перша різьбова ділянка, розташована на стороні конфігурації центрального виступу, кожний кінець з внутрішньою різьбою включає: конфігурацію центрального виступу, що містить другу кільцеву виїмку та другий кільцевий зубець, причому друга кільцева виїмка визначена зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, що примикає другою кільцевою поверхнею виступу та примикає першою поверхнею, зверненою радіально всередину, а другий кільцевий зубець визначений зазначеною зверненою радіально назовні поглибленою поверхнею, поверхнею другого кільцевого зубця та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, і щонайменше перша різьбова ділянка, розташована на стороні конфігурації центрального виступу; (b) уведення кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента у взаємодію з кінцем із внутрішньою різьбою другого трубного елемента; (c) забезпечення відносного повороту між першим трубним елементом і другим трубним елементом таким чином, щоб взаємодією перших різьбових ділянок кожного з першого та другого трубних елементів забезпечувати переміщення першого та другого трубних елементів за напрямком один до одного; (d) завершення складання кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента з кінцем із внутрішньою різьбою другого трубного елемента таким чином, щоб: забезпечувати розташування другого кільцевого зубця в межах першої кільцевої виїмки, причому поверхня другого кільцевого зубця взаємодіє з першою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати перший виступ, і забезпечувати розташування першого кільцевого зубця в межах другої кільцевої виїмки, причому поверхня першого кільцевого зубця взаємодіє з другою кільцевою поверхнею виступу таким чином, щоб визначати другий виступ; забезпечувати розташування ділянки першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально назовні, кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально всередину, кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента на відстані в осьовому напрямку від першого виступу; і забезпечувати розташування ділянки першого ущільнюючого контакту між першою поверхнею, зверненою радіально всередину, кінця з внутрішньою різьбою другого трубного елемента та другою поверхнею, зверненою радіально назовні, кінця з зовнішньою різьбою першого трубного елемента на відстані в осьовому напрямку від другого виступу. 14 UA 114741 C2 15 UA 114741 C2 Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 16