Нарізне з’єднання для обсадних труб

Корисна модель відноситься до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до з'єднання секційної колони труб, а саме призначена для з'єднання обсадних труб у похилих свердловинах. Відоме нарізне з'єднання для обсадних труб, яке укомплектоване із елемента з внутрішньою різзю та елемента з зовнішньою різзю, що утворюють два металеві контактні ущільнення, перше із яких утворено при збиранні вільним від різі є стиковим, а друге утворено помічними нарізними частинами затягнутих поверхонь елемента з внутрішньою різзю та елемента з зовнішньою різзю. При цьому торцеві поверхні елементу з внутрішньою різзю мають вигнуту сферичну форму, а торцеві поверхні елемента з зовнішньою різзю - випуклу сферичну форму, а також елемент оснащений синтетичним покриттям [Ав.св. ССР №568380, Е21В17/042, F16L15/00, Бюл. №29, 1977г.]. Однак, дане з'єднання через жорсткість взаємодії метал-металевого контактного ущільнення, яке зумовлене його міцністю, не є здатним до переміщення при викривленні чи то будь-якого нахилу із елементів труб відносно іншого. Внаслідок чого секційну колону труб, що утворена за допомогою даного з'єднання не можливо спустити у похилій свердловині до точки пробурення. Найбільш близькою до корисної моделі, що заявляється, є нарізне з'єднання для обсадних тр уб, що містить елемент з внутрішньою різзю та елемент з зовнішньою різзю, нарізна частина якого має набір сегментів, котрі виконані у формі трапецієподібних жолобів з вигнутими конусоподібними поверхнями із сторони початкової точки різі, і у яких розташовані ущільнювальні елементи у формі плашок з округленими конусоподібними поверхнями однієї із сторін, котрі є рухомі при перетяжці або розслабленні в момент затягування поверхонь елемента з внутрішньою різзю і елемента з зовнішньою різзю, що утворює самоорієнтоване з'єднання при викривленні одного із елементів, при цьому елемент з внутрішньою різзю і елемент з зовнішньою різзю при збиранні є металевим контактним ущільненням, що складається із стикового і нарізного з’єднань, у той же час з’єднання охоплюючого елемента з внутрішньою різзю і охоплюючого елемента з зовнішньою різзю є трубним з'єднанням або ніпелем, останній при згвинчуванні з муфтою утворює замкове нарізне з'єднання. Поряд з цим, ущільнювальні елементи у формі плашок, які виготовлені із пружно-еластичного матеріалу, є пружно-еластичні ущільнювальні пластини [патент України №3179 U, E21B17/042, Бюл. №10, 2004p.]. Проте дане нарізне з'єднання має дещо обмежене застосування через те, що ущільнювальні елементи у формі плашок виготовлені із пружно-еластичного матеріалу мають низьку стійкість до агресивного середовища та до додаткових зусиль, зумовлених вібрацією, яку маємо при спуску обсадної колони у похилу свердловину, в результаті чого спостерігається самовільне розділення (розрив) пружно-еластичних ущільнювальних пластин, що зменшує надійність відомого нарізного з'єднання для обсадних труб. В основу корисної моделі поставлена задача створення більш надійного нарізного з'єднання для обсадних труб, придатного для утворення секційної колони труб у похилих свердловинах шляхом створення більш рівномірної нарізної частини елемента з зовнішньою різзю, а саме за рахунок зміни конструкції ущільнювальних елементів - плашок, що дозволяє забезпечити розширення асортименту самоорієнтованого нарізного з'єднання для обсадних тр уб. Поставлена задача корисної моделі вирішується тим, що ущільнювальні елементи у формі плашок виготовлені із "м'якої" конструктивної сталі або із пластичного матеріалу товщиною, меншою глибини трапецієподібних жолобів у межах 2-5 мм, що забезпечує утворення зазору між днищем жолобів і плашками, крім того кожна із набору плашок додатково оснащена каліброваною зовнішньою різзю, остання виконана такою ж як і у елемента з зовнішньою різзю - обсадної труби. За рахунок ознак, а саме, що плашки виготовлені із "м'якої" конструктивної сталі або із пластичного матеріалу, товщиною меншою глибини жолобів, та оснащення плашок каліброваною зовнішньою різзю, виконаною під різь - елемента з зовнішньою різзю, що надає плашкам рухомості, тобто здатності до переміщення у радіальному напрямку, при перетягу в момент затягування нарізних елементів внаслідок зсуву плашок до днища трапецієподібних жолобів, маємо достатнє рішення для поставленої задачі. Так те, що запропоновано виготовляти плашки із конструктивної сталі, до яких належить, наприклад сталь 3 (Ст.3) або із пластичного матеріалу, наприклад міді, латуні та деякого виду пластмаси, збільшує їх стійкість, у порівнянні із пружно-еластичними пластинами. При цьому наявність у нарізній частині елемента пари типу м’яка сталь - сталь, мідь - сталь, латунь - сталь і пластмаси - сталь обумовлює менший коефіцієнт тертя, що зменшує можливості заклинювання при згвинчуванні. У той же час здатність до переміщення плашок при наявності додаткового (перевищенні) зусилля в процесі згвинчування двох трубних елементів сприяє нахилу (викривленню) одного трубного елемента відносно іншого у напрямку натягу, що забезпечує самоорієнтоване переміщення при викривленні одного нарізного елемента відносно іншого. Отож, внаслідок такого підходу виконана задача корисної моделі - створено більш надійне (стійке) нарізне з'єднання для обсадних труб, яке є придатним для утворення секційної колони труб у похили х свердловинах, таким чином забезпечено розширення асортименту самоорієнтованого нарізного з'єднання для обсадних труб. Суть корисної моделі пояснюється кресленням. На Фіг.1 схематично зображено нарізне з'єднання для обсадних тр уб, розріз; на Фіг.2 - нарізна частина елемента з зовнішньою різзю, у яких розташовані плашки, загальний вигляд; на Фіг.3 - нарізна частина елемента з зовнішньою різзю, січення А-А; на Фіг.4 - нарізне з'єднання для обсадних труб тип у "замкове нарізне з'єднання", розріз. Нарізне з'єднання укомплектоване із елемента 1 з внутрішньою різзю та із елемента 2 з зовнішньою різзю, кожен із яких має стикове з'єднання 3, вільне від різі. Елемент з зовнішньою різзю (2) має конічну нарізну частину (на Фіг. не показано), яка додатково оснащена набором сегментів 4, у яких розташовані ущільнювальні елементи у формі плашок 5, котрі виготовлені із "м'якої" конструктивної сталі або із пластичного матеріалу та мають здатність до переміщення - рухомі. При цьому плашки (5) виготовлені товщиною, меншою глибини трапецієподібних жолобів 6, в межах 2-5мм, що забезпечує утворення зазору 7 між днищем жолобів і плашками. Крім того, кожна із набору плашок (5) додатково оснащена каліброваною зовнішньою різзю, виконаною такою ж, як і у елемента з зовнішньою різзю (2) та має заокруглену конусоподібну поверхню 8 із однієї сторони, і також жолоби (6) мають вигнуту конусоподібну поверхню 9. Нарізним з'єднанням, що заявляється, користуються таким чином. Перед з'єднанням елемента з внутрішньою різзю 1 і елемента з зовнішньою різзю 2 останній сполучають з ущільнювальними елементами у формі плашок 5 шляхом встановлення їх в сегменти 4 - трапецієподібні жолоби 6. Після цього з'єднання елемента з зовнішньою різзю 2 та елемента з внутрішньою різзю 1 здійснюється звичайним способом - шляхом згвинчування елементів 1 і 2 відповідно.