[**]

Изобретение относится к защитному устройству (1, 7) для трубы нефтедобычи, содержащему крепежную секцию (2), которая выполнена, по существу, в форме полого усеченного конуса с центральной осью и имеет ближний конец (21), дальний конец (22) и резьбу, ответную резьбе трубы, противоударную секцию (3), имеющую соединительный конец (31) в продолжение дальнего конца (22) крепежной секции (2) и свободный конец (32), при этом противоударная секция (3) содержит внутренний обод (33), проходящий в продолжение крепежной секции (2), и наружный обод (34), проходящий от крепежной секции, определяющий внутреннее пространство между внутренним ободом (33) и наружным ободом (34) и обеспечивающий увеличение наружного диаметра защитного устройства (1, 7). Защитное устройство отличается тем, что совокупность его стенок имеет, по существу, одинаковую толщину, так что устройство имеет форму, адаптированную для изготовления способом литья под давлением, причем это устройство изготовлено литьем под давлением.

(57) Реферат / Формула:

Изобретение относится к защитному устройству (1, 7) для трубы нефтедобычи, содержащему крепежную секцию (2), которая выполнена, по существу, в форме полого усеченного конуса с центральной осью и имеет ближний конец (21), дальний конец (22) и резьбу, ответную резьбе трубы, противоударную секцию (3), имеющую соединительный конец (31) в продолжение дальнего конца (22) крепежной секции (2) и свободный конец (32), при этом противоударная секция (3) содержит внутренний обод (33), проходящий в продолжение крепежной секции (2), и наружный обод (34), проходящий от крепежной секции, определяющий внутреннее пространство между внутренним ободом (33) и наружным ободом (34) и обеспечивающий увеличение наружного диаметра защитного устройства (1, 7). Защитное устройство отличается тем, что совокупность его стенок имеет, по существу, одинаковую толщину, так что устройство имеет форму, адаптированную для изготовления способом литья под давлением, причем это устройство изготовлено литьем под давлением.

---

Евразийское (2D 201390297 (13) А1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОЙ ЗАЯВКЕ
(43) Дата публикации заявки (51) Int. Cl. E21B 17/00 (2006.01)
2013 09 30 B65D 59/06 (2006.01)
F16L 57/00 (2006.01)
(22) Дата подачи заявки 2011.07.08
(54) ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРУБЫ НЕФТЕДОБЫЧИ
(31) (32) (33)
(86) (87) (71)
(72)
(74)
1057020; 1061379 2010.09.03; 2010.12.30 FR
PCT/EP2011/061703
WO 2012/028365 2012.03.08
Заявитель:
ПРЕМИУМ ПРОТЕКТОР (FR)
Изобретатель:
Друэн Алексис, Шаррю Тома, Шоффар Филипп (FR)
Представитель:
Хмара М.В., Рыбаков В.М., Новоселова С.В., Дощечкина В.В., Липатова И.И. (RU)
(57) Изобретение относится к защитному устройству (1, 7) для трубы нефтедобычи, содержащему крепежную секцию (2), которая выполнена, по существу, в форме полого усеченного конуса с центральной осью и имеет ближний конец (21), дальний конец (22) и резьбу, ответную резьбе трубы, противоударную секцию (3), имеющую соединительный конец (31) в продолжение дальнего конца (22) крепежной секции (2) и свободный конец (32), при этом противоударная секция (3) содержит внутренний обод (33), проходящий в продолжение крепежной секции (2), и наружный обод (34), проходящий от крепежной секции, определяющий внутреннее пространство между внутренним ободом (33) и наружным ободом (34) и обеспечивающий увеличение наружного диаметра защитного устройства (1, 7). Защитное устройство отличается тем, что совокупность его стенок имеет, по существу, одинаковую толщину, так что устройство имеет форму, адаптированную для изготовления способом литья под давлением, причем это устройство изготовлено литьем под давлением.
ЗАЩИТНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРУБЫ НЕФТЕДОБЫЧИ
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к области защитных устройств для труб 5 нефтедобычи, в частности, к защитным устройствам для винтовой резьбы, расположенной на концах труб.
Предшествующий уровень техники
Трубы нефтедобычи используются при бурении скважин для достижения 10 больших глубин.
Каждая труба имеет на концах резьбу, которая позволяет соединять трубы друг с другом либо непосредственно, либо с помощью промежуточных средств.
Концы труб с наружной резьбой квалифицируются как охватываемые концы,
а концы с внутренней резьбой - как охватывающие концы.
15 В соответствии с отраслевой практикой защитное устройство,
предназначенное для охватываемого конца трубы, называется защитным
устройством для охватываемого конца трубы (или штырем), а защитное устройство,
предназначенное для охватывающего конца трубы, называется защитным
устройством для охватывающего конца трубы (или втулкой).
20 Обычно резьбу смазывают первый раз перед хранением смазкой,
называемой складской смазкой, а затем снова слегка смазывают перед использованием смазкой, называемой "рабочей". Это связано со значительными потерями времени при каждом использовании труб.
Поскольку на винтовой резьбе труб имеются средства твердой или 25 постоянной смазки, в целях устранения необходимости в операциях смазки при каждом использовании труб было предложено наносить постоянную смазку при изготовлении труб.
Кроме того, трубы нефтедобычи требуют защитных устройств для защиты их резьбовых концов от повреждения во время хранения и во время погрузочно-30 разгрузочных операций при транспортировке.
Эти защитные устройства должны отвечать множеству условий, то есть они должны:
оставаться на трубе, несмотря на вибрацию при транспортировке и
при погрузочно-разгрузочных операциях,
35 - оставаться на трубе в резко колеблющихся температурных условиях,
в типовых случаях от -46°С до 66°С,
выполнять роль демпферов ударов на различных этапах погрузочно-разгрузочных операций,
предотвращать загрязнение внутренности трубы и зон механической
обработки, то есть обеспечивать герметизацию трубы,
5 - легко устанавливаться и сниматься,
допускать проверку внутренности трубы динамическим методом мгновенного прогнозирования надёжности, называемым методом "Drift" (от англ. -dynamic reliability instantaneous forecasting technique),
позволять при необходимости захватывать трубу за крючки, Ю расположенные в концах трубы.
Стандарт API 5СТ, называемый также ISO 11960, более точно определяет требования, которым должны удовлетворять защитные устройства.
Использование твердой смазки налагает дополнительное требование в том,
чтобы смазка не нарушалась при установке или снятии защитного устройства.
15 В известных решениях предлагаются защитные устройства, в основном
изготовленные из полиэтилена высокой плотности, при этом их подавляющая часть подвергается механической обработке, что связано с использованием производственных средств, нестандартных для пластмассового производства. Делались попытки изготовления защитных устройств литьем под давлением, однако 20 они показали себя неудовлетворительными в отношении конечного качества продукции.
Таким образом, в уровне техники нет известных решений, которые удовлетворяли бы всем указанным условиям и оставались умеренными по затратам.
25 В частности, защитные устройства для охватываемых концов труб не
обеспечивают плотного соединения между защитным устройством и трубой, а защитные устройства для охватывающих и охватываемых концов труб имеют конструкцию, которая непропорциональна по стоимости изготовления и обладает низкой ударной прочностью. Надежная фиксация и возможность снятия защитных
30 устройств не обеспечиваются во всем диапазоне температур.
Сущность изобретения
Перед изобретением поставлена задача предложить защитное устройство, позволяющее удовлетворить указанные требования без значительного повышения 35 затрат на изготовление по сравнению с известными защитными устройствами.
В соответствии с изобретением предложено защитное для резьбы трубы нефтедобычи, содержащее крепежную секцию, которая выполнена по существу в форме полого усеченного конуса с центральной осью и имеет ближний конец, дальний конец и резьбу, ответную резьбе трубы; противоударную секцию, имеющую 5 соединительный конец и свободный конец, причем соединительный конец является продолжением дальнего конца крепежной секции, при этом противоударная секция содержит внутренний обод, проходящий коаксиально в продолжение дальнего конца крепежной секции, и наружный обод, проходящий коаксиально от дальнего конца крепежной секции, определяющий внутреннее пространство между внутренним Ю ободом и наружным ободом и обеспечивающий увеличение наружного диаметра защитного устройства. Защитное устройство отличается тем, что совокупность его стенок имеет по существу одинаковую толщину.
Согласно варианту выполнения защитное устройство содержит продольные ребра, соединяющие внутренний обод и наружный обод, причем ребра имеют 15 толщину, по существу равную толщине внутреннего обода и наружного обода.
Согласно варианту выполнения защитное устройство изготовлено из поликарбоната литьем под давлением.
Согласно варианту выполнения защитное устройство дополнительно содержит крышку, съемно установленную в свободном конце противоударной 20 секции таким образом, чтобы плотно закрывать его, в то же время допуская проведение метода "Drift" мгновенного прогнозирования надёжности (от англ. -dynamic reliability instantaneous forecasting technique) без снятия защитного устройства.
Изобретение относится к варианту выполнения защитного устройства для 25 охватываемого конца трубы, в котором крепежная секция имеет диаметр, уменьшающийся от ее ближнего конца к дальнему концу, резьба, ответная резьбе трубы, расположена внутри крепежной секции, внутренний обод содержит часть в форме усеченного конуса на продолжении дальнего конца крепежной секции и часть в форме полого цилиндра на продолжении части в форме усеченного конуса, 30 наружный обод имеет по существу форму усеченного конуса, который проходит от дальнего конца крепежной секции, и диаметр которого увеличивается с удалением от дальнего конца крепежной секции, при этом максимальный диаметр наружного обода больше диаметра крепежной секции на уровне ее ближнего конца.
Согласно частному примеру выполнения свободный конец защитного 35 устройства срезан по существу на 45 градусов.
Согласно другому примеру выполнения защитное устройство для охватываемого конца трубы дополнительно содержит полимерную пленку, прикрепленную к внутренней стороне крепежной секции, причем полимерная пленка обеспечивает уплотнение соединения между защитным устройством и трубой 5 нефтедобычи, на которой установлено это защитное устройство.
Изобретение относится также к способу установки защитного устройства для охватываемого конца трубы, в котором отгибают часть полимерной пленки на наружную сторону крепежной секции, устанавливают защитное устройство на трубе нефтедобычи таким образом, что резьба трубы и ответная резьба защитного
Ю устройства взаимодействуют, чтобы обеспечить удержание защитного устройства в его положении на трубе, разворачивают отогнутую часть полимерной пленки на трубу, чтобы обеспечить уплотнение соединения между защитным устройством и трубой нефтедобычи.
Изобретение относится также к варианту выполнения защитного устройства
15 для охватывающего конца трубы, в котором крепежная секция имеет диаметр, увеличивающийся от ее ближнего конца к дальнему концу, резьба, ответная резьбе трубы, расположена снаружи крепежной секции, внутренний обод имеет форму полого цилиндра, диаметр которого равен диаметру крепежной секции на уровне ее дальнего конца, наружный обод содержит перемычку, проходящую радиально от
20 дальнего конца крепежной секции к наружной стороне защитного устройства, и часть по существу в форме усеченного конуса, которая проходит от перемычки и диаметр которой увеличивается в направлении к свободному концу противоударной секции.
25 Перечень чертежей
Другие особенности, задачи и преимущества изобретения будут ясны из не имеющего ограничительного характера последующего описания со ссылками на прилагаемые чертежи. На чертежах:
фиг. 1 изображает вариант выполнения защитного устройства по 30 изобретению для охватываемого конца трубы,
фиг. 2 изображает защитное устройство по изобретению для охватываемого конца трубы и два варианта крышки для закрытия его свободного конца,
фиг. 3 и 4 изображают в разрезе установку на трубе защитного устройства,
для охватываемого конца трубы, снабженного полимерной пленкой,
35 фиг. 5 и 6 изображают на двух видах вариант выполнения защитного
устройства по изобретению для охватывающего конца трубы,
фиг. 7 изображает в разрезе установленное на трубе защитное устройство для охватывающего конца трубы,
фиг. 8 изображает в перспективе защитное устройство для охватывающего конца трубы, установленное на трубе и связанное с крышкой, закрывающей 5 свободный конец.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения Защитное устройство для охватываемого конца трубы
На фиг. 1 показан пример выполнения защитного устройства 1 по Ю изобретению для охватываемого конца трубы.
Показанное защитное устройство 1 для охватываемого конца трубы может состоять из двух частей: крепежной секции 2 и противоударной секции 3.
Крепежная секция 2 имеет ближний конец 21 и дальний конец 22 и выполнена по существу в форме усеченного конуса, диаметр которого уменьшается 15 от ближнего конца 21 к дальнему концу 22.
В свою очередь противоударная секция 3 имеет соединительный конец 31 и свободный конец 32, причем соединительный конец 31 находится на продолжении дальнего конца 22 крепежной секции.
Противоударная секция 3 содержит внутренний обод 33 и наружный обод 34, 20 при этом ободья 33 и 34 концентричны и определяют между собой внутреннее пространство 35.
Показанный внутренний обод 33 содержит часть в форме усеченного конуса на продолжении дальнего конца 22 крепежной секции 2 и часть в форме полого цилиндра на продолжении части в форме усеченного конуса, причем диаметр 25 цилиндрической части по существу соответствует внутреннему диаметру трубы, для которой предназначено защитное устройство для охватываемого конца трубы.
Таким образом, внутренний обод 33 радиально смещен относительно крепежной секции в форме усеченного конуса и в типичном случае содержит соединительную перемычку 23, видную на фиг. 3 и 4, которые будут подробно 30 описаны дальше, при этом соединительная перемычка 23 расположена между частью в форме усеченного конуса и цилиндрической частью внутреннего обода 33.
Что касается наружного обода 34, он имеет форму усеченного конуса, диаметр которого увеличивается от соединительного конца 31 к свободному концу 32 крепежной секции 3, причем максимальный диаметр наружного обода 34 больше 35 максимального диаметра крепежной секции 2. В типичном случае наружный обод 34
расходится под углом 5° к оси защитного устройства 1 для охватываемого конца трубы.
В показанном защитном устройстве 1 для охватываемого конца трубы имеются два паза 40, проходящие по диаметру защитного устройства 1 на его 5 свободном конце 32. Эти пазы 40 предназначены для того, чтобы можно было вставить в них инструмент для навинчивания защитного устройства на трубу и его отвинчивания.
Кроме того, в одной из стенок пазов 40 выполнены отверстия 41, предназначенные для крепления по существу круглой крышки, которая в типичном Ю случае закрывает свободный конец защитного устройства 1 для охватываемого конца трубы.
Согласно частному примеру выполнения после изготовления защитного
устройства 1 для охватываемого конца трубы внутренние пространства 35
заполняют смолой. Предпочтительно смола прозрачна и имеет характеристику, по
15 существу равную характеристике материала защитного устройства. Такое
помещение смолы во внутренние пространства 35 защитного устройства 1 для
охватываемого конца трубы не только позволяет улучшить прозрачность защитного
устройства 1 за счет единой характеристики, но также существенно улучшает его
механическую ударную прочность.
20 На фиг. 2 показано описанное защитное устройство 1 для охватываемого
конца трубы и два варианта выполнения крышек 45 и 46 для закрытия конца защитного устройства 1.
В этих двух примерах выполнения крышек 45 и 46 каждая крышка содержит отверстия 47, ответные отверстиям 41 защитного устройства 1, так что крышка 25 может быть установлена в своем положении на свободном конце 32.
В примере выполнения крышки 45 она закрывает весь свободный конец 32 и имеет диаметр, соответствующий максимальному диаметру защитного устройства 1 для охватываемого конца трубы.
В примере выполнения крышки 46 она закрывает отверстие, определенное 30 внутренним ободом 33 и, соответственно, имеет диаметр, по существу соответствующий внутреннему диаметру внутреннего обода 33.
Возможны и другие варианты выполнения крышки, в частности, вариант, когда крышка не полностью закрывает отверстие защитного устройства, чтобы избежать застоя воды внутри трубы, снабженной совершенно герметичными 35 защитными устройствами.
Предпочтительно крышка 45 или 46 соединена с корпусом защитного устройства 1 соединительными средствами, такими как цепочка, шнурок или тросик, чтобы защитное устройство 1 и относящаяся к нему крышка не могли отсоединиться друг от друга.
5 В показанном примере выполнения защитное устройство 1 для
охватываемого конца трубы содержит продольные ребра 36, соединяющие внутренний обод 33 и наружный обод 34 и разделяющие внутреннее пространство 35 между внутренним ободом 33 и наружным ободом 34 на множество отделений.
Как показано на фиг. 1 и 2, защитное устройство 1 для охватываемого конца Ю трубы содержит двенадцать продольных ребер 36, при этом боковые стороны каждого паза 40 ограничены двумя ребрами 46, а остальные ребра 36 распределены по существу равномерно между внутренним ободом 33 и наружным ободом 34.
Как показано на чертежах, свободный конец защитного устройства 1 для
15 охватываемого конца трубы срезан по существу под углом 45 градусов с
уменьшением диаметра к свободному концу. Этот наклон под углом 45 градусов
позволяет повысить ударную прочность защитного устройства 1 и тем самым более
эффективно защищать трубу, для которой он предназначен, по сравнению с
защитным устройством, имеющим свободный конец 32 под прямым углом.
20 Защитное устройство 1 для охватываемого конца трубы содержит резьбу 42
на внутренней стенке крепежной секции 2. Эта резьба предназначена для взаимодействия с резьбой трубы, на которой должно устанавливаться защитное устройство 1 для охватываемого конца трубы.
Резьба 42 защитного устройства 1 в типичном случае содержит один, два или 25 три витка, возможны также другие варианты.
Пониженное число витков позволяет ограничить воздействие на смазку резьбы трубы, которую должно защищать защитное устройство 1 для охватываемого конца трубы. При этом число витков выбирают таким образом, чтобы обеспечить достаточное удержание защитного устройства 1 на трубе.
Полимерная пленка
Показанное на фиг. 1 защитное устройство 1 для охватываемого конца трубы в типичном случае снабжено полимерной пленкой 60. Эта полимерная пленка 60 имеет форму трубы и укреплена на защитном устройстве 1 с помощью клея или 35 клеевого шва, в типичном случае посредством клеящей пленки 6 с двойной
поверхностью на внутренней поверхности крепежной секции 2 в положении между резьбой 42 и ближним концом 21 крепежной секции 2.
Клей выбирают таким, чтобы крепление полимерной пленки 60 на защитном устройстве 1 для охватываемого конца трубы было окончательным, то есть чтобы в 5 отличие от съемного крепления полимерную пленку 60 нельзя было снять с защитного устройства без ее повреждения.
После крепления на защитном устройстве 1 полимерную пленку 60 отгибают вокруг ближнего конца 21 таким образом, чтобы она закрывала наружную стенку защитного устройства 1. На фиг. 3 показана принципиальная схема защитного Ю устройства 1 для охватываемого конца трубы, снабженного полимерной пленкой 60, отогнутой на его наружную стенку.
После установки на трубе защитного устройства 1 для охватываемого конца трубы эту часть полимерной пленки 60, которая была отогнута на наружную стенку защитного устройства 1, разворачивают таким образом, чтобы она закрывала часть 15 трубы, в типичном случае на длину от 15 до 20 см.
Таким образом, полимерная пленка 60 обеспечивает уплотнение между защитным устройством 1 для охватываемого конца трубы и трубой, на которой она укреплена вблизи ближнего конца защитного устройства 1; уплотнение на уровне свободного конца 32 защитного устройства 1 обеспечивается крышкой, не 20 показанной на чертежах.
На фиг. 4 показана принципиальная схема защитного устройства 1 для охватываемого конца трубы, установленного на резьбовой трубе 4, при этом полимерная пленка 60 развернута на резьбовую часть трубы.
В типичном случае полимерная пленка 60 представляет собой многослойную 25 пленку, сформованную таким образом, чтобы она имела сторону, обладающую очень низким сцеплением, причем эта сторона предназначена для контакта с трубой, чтобы ограничивать трение на резьбе, когда защитное устройство 1 или 7 снимают с трубы; в типичном случае это низкое сцепление получают путем добавки средства скольжения, и имела сторону, обладающую очень высоким сцеплением, 30 причем эта сторона предназначена для контакта с защитным устройством 1 или 7, чтобы полимерная пленка 60 оставалась на защитном устройстве 1 или 7 при его снятии с трубы.
Кроме того, полимерная пленка 60 обладает эластичностью, что позволяет предварительно отгибать ее на защитное устройство для установки защитного 35 устройства 1 или 7 на трубе, а затем, после установки защитного устройства 1 или 7
в положение на трубе, разворачивать ее на наружную сторону трубы с обеспечением уплотнения соединения.
Кроме того, полимерная пленка 60 изготовлена таким образом, чтобы она не могла разрываться и обладала очень высоким сопротивлением на кручение и 5 срезание, чтобы не разрываться при завинчивания защитного устройства 1 или 7 на трубе или его отвинчивании.
В типичном случае полимерная пленка изготавливается способом многослойной экструзии с раздувом и обычно имеет толщину от 1 нм до 1 мм, например, от 15 до 200 мкм.
Защитное устройство для охватывающего конца трубы
На фиг. 5 и 6 показано на двух видах защитное устройство 7 по изобретению для охватывающего конца трубы нефтедобычи.
Как и показанное на фиг. 1 защитное устройство 1 для охватываемого конца 15 трубы, защитное устройство 7 для охватывающего конца трубы содержит крепежную секцию 2 и противоударную секцию 3.
Элементы, идентичные элементам устройства по фиг. 1, обозначены теми же позициями.
Таким же образом, как было описано выше, свободный конец 32 защитного 20 устройства 7 выполнен для герметичного закрытия крышкой, не показанной на этом чертеже.
Здесь крепежная секция 2 приспособлена для установки внутри трубы, которую должно защищать защитное устройство для охватывающего конца трубы; поэтому для трубы данного диаметра диаметр крепежной секции 2 защитного 25 устройства 7 будет меньше диаметра крепежной секции 2 защитного устройства 1 для охватываемого конца трубы.
Кроме того, здесь резьба 42 расположена на наружной поверхности крепежной секции 2 для взаимодействия с внутренней резьбой трубы.
Как было описано выше, в типичном случае резьба 42 содержит, один, два 30 или три витка, возможны также другие варианты.
На фиг. 7 показано в разрезе защитное устройство 7 по изобретению для охватывающего конца трубы, соединенное с охватывающей трубой.
На этом чертеже видна разница в конструкции противоударной секции 3 защитного устройства 7 для охватывающего конца трубы по сравнению с ее 35 конструкцией в защитном устройстве 1 для охватываемого конца трубы вследствие разницы диаметров крепежных секций 2.
Наружный обод 34 противоударной секции 3 по необходимости должен иметь максимальный диаметр больше диаметра трубы. В типичном случае он идентичен максимальному диаметру описанного защитного устройства 1 для охватываемого конца трубы для того, чтобы он мог демпфировать удары и предотвращать их 5 передачу на трубу.
В защитном устройстве 7 для охватывающего конца трубы, в котором крепежная секция 2 помещена внутри трубы, наружный обод также содержит перемычку 37, проходящую радиально относительно оси защитного устройства 7 и позволяющую создать опору между наружным ободом 34 и крепежной секцией 2 и
Ю благодаря этому увеличить наружный диаметр наружного обода 34 до размера больше диаметра трубы.
Кроме того, толщину крепежной секции и внутреннего обода 33 в типичном случае выбирают такой, чтобы защитное устройство 7 для охватывающего конца трубы допускало ввод измерительного средства для измерения внутреннего
15 диаметра трубы, на которой должно устанавливаться это защитное устройство 7.
Более конкретно, на фиг. 7 показан пример выполнения, в котором труба содержит основной участок 81 по существу постоянной толщины и резьбовой участок 82 уменьшенной толщины с образованием внутреннего гнезда, в котором защитное устройство 7 может быть установлено без уменьшения внутреннего
20 диаметра узла до величины меньше диаметра основного участка 81 трубы.
Так же, как и в описанном защитном устройстве 1 для охватываемого конца трубы, внутренние пространства 35 заполнены смолой после изготовления защитного устройства 7 для охватывающего конца трубы. Предпочтительно смола прозрачна и имеет характеристику, по существу равную характеристике материала
25 защитного устройства. Такое помещение смолы во внутренние пространства 35 защитного устройства 7 для охватывающего конца трубы не только позволяет улучшить прозрачность защитного устройства 7 за счет единой характеристики, но также существенно улучшает его механическую ударную прочность. Кроме того, как уже было описано для защитного устройства 1 для охватываемого конца трубы,
30 защитное устройство 7 для охватывающего конца трубы может содержать крышку 45 или 46, такую, как показана на фиг. 2, для полного или частичного закрытия свободного конца защитного устройства 7. Предпочтительно крышка 45 или 46 соединена с корпусом защитного устройства 7 соединительными средствами, такими как цепочка, шнурок или тросик, чтобы защитное устройство 7 и
35 относящаяся к нему крышка не могли отсоединиться друг от друга.
Показанное защитное устройство 7 для охватывающего конца трубы не требует комбинации с полимерной пленкой, чтобы обеспечить плотное соединение.
В случае защитного устройства для охватывающего конца трубы давление трубы на перемычку 37, когда она упирается в перемычку, а также контакт между 5 резьбой трубы и ответной резьбой 42 защитного устройства 7 достаточны для обеспечения достаточного уплотнения.
Согласно варианту выполнения защитное устройство 7 снабжено уплотнением на уровне контакта между трубой и перемычкой 37. В типичном случае это уплотнительное кольцо круглого сечения. Согласно другому варианту защитное Ю устройство 7 изготовлено способом двойной совместной экструзии, при этом зона упора трубы в перемычку 37 обычно выполнена более упругой, чем остальная часть защитного устройства 7, чтобы обеспечивать уплотнение соединения.
На фиг. 8 показано защитное устройство 7 для охватывающего конца трубы, установленное на трубе 8 и соединенное с крышкой 46, которая закрывает 15 свободный конец 32.
Изготовление
Защитное устройство 1 для охватываемого конца трубы или защитное устройство 7 для охватывающего конца трубы изготовлены из поликарбоната 20 способом литья под давлением.
Специфическая геометрия защитного устройства 1 или 7 создает значительные преимущества в пользу изготовления способом литья под давлением. Так, совокупность стенок защитного устройства 1 или 7 имеет по существу одинаковую толщину, в том числе стенки противоударной секции 3 за счет наличия 25 ребер 36.
Под одинаковой по существу толщиной имеется в виду, что толщина зон, таких как соединения между несколькими стенками защитного устройства, колеблется в пределах максимум до 150% или максимум до 100% по отношению к средней толщине стенок защитных устройств, в типичном случае максимальное
30 превышение толщины стенок составляет 60%.
В качестве примера, в варианте, в котором стенки защитного устройства 1 или 7 имеют толщину 5 мм, толщина на уровне соединительного конца 31 противоударной секции 3 составляет по существу 8,5 мм. Такое отклонение толщины в зоне закругления формы вполне приемлемо и подходит для
35 изготовления защитных устройств литьем под давлением в отличие от известных защитных устройств, в которых колебание толщины имеет порядок 300%, и в
которых изготовление способом литья под давлением было бы связано с неизбежными затратами времени на охлаждение и с серьезными дефектами изготовления.
Эта по существу постоянная толщина по всей конструкции защитного 5 устройства для охватываемого конца трубы позволяет избежать усадочных раковин, снизить расход материала, значительно снизить время затвердевания по сравнению с эквивалентным изделием, в котором противоударную секцию 3 изготавливают "сплошной", что позволяет значительно снизить время использования машины и длительность цикла для изготовления защитного Ю устройства 1 для охватываемого конца трубы и защитного устройства 7 для охватывающего конца трубы, а также позволяет снизить потребление энергии и повысить производственную скорость.
Таким образом, представленное защитное устройство 1 или 7 имеет себестоимость изготовления ниже по сравнению с эквивалентным в целом 15 защитным устройством со "сплошной" противоударной секцией 3.
Кроме того, все соединения и упоры имеют выполнены округлыми или закругленными, чтобы защитное устройство 1 или 7 не содержало острых углов. Это способствует удалению изделия из формы благодаря этим углам, называемым углами обработки, и позволяет избежать образования острых углов, которые могли 20 бы повреждать пленку и отрицательно влияли бы на изготовление защитного устройства способом литья под давлением.
Поликарбонат является высокоэффективным материалом для изготовления
защитных устройств 1 или 7, изготовление которых способом литья под давлением
возможно благодаря специфической форме защитного устройства.
25 Кроме того, поликарбонат является прозрачным материалом, что позволяет
пользователю непосредственно контролировать состояние резьбы трубы, на которой установлено защитное устройство 1 или 7, без необходимости снятия защитного устройства для этого контроля.
Такая легкость контроля позволяет устранить риск нарушения смазки резьбы 30 трубы при каждом снятии и повторной установке защитного устройства 1 или 7.
Кроме того, защитное устройство 1 или 7 подвергают обработке поверхности для обеспечения фильтрации ультрафиолетового и/или инфракрасного света. В типичном случае обработка включает смачивание и затем плазменную обработку под микроволнами в присутствии озона.
Материал защитного устройства 1 или 7, в типичном случае поликарбонат, может быть выбран таким, чтобы он имел характеристики фильтрации ультрафиолетового и/или инфракрасного света.
Используемая для резьбы труб твердая смазка чувствительна к ультрафиолетовому и инфракрасному излучению и должна быть защищена.
Таким образом, предложенные защитные устройства 1 и 7 позволяют эффективно защитить резьбовые концы трубы нефтедобычи за счет того, что они обеспечивают плотное соединение, в то же время допуская различные погрузочно-разгрузочные операции и контроль трубы, и сдерживают до разумных пределов производственную себестоимость за счет своей специфической формы, пригодной для литья под давлением.
Кроме того, литье под давлением позволяет получать защитное устройство 1 или 7 в виде моноблока, обладающего улучшенными механическими свойствами по сравнению с защитными устройствами, собранными из нескольких индивидуально изготовленных деталей. Время и стоимость изготовления также значительно снижены по сравнению с защитными устройствами, которые не имеют специфических форм или требуют этапов механической обработки для придания им формы.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Защитное устройство (1, 7) для резьбы трубы нефтедобычи, содержащее
5 крепежную секцию (2), которая выполнена по существу в форме полого усеченного
конуса с центральной осью и имеет ближний конец (21), дальний конец (22) и резьбу, ответную резьбе трубы; противоударную секцию (3), имеющую соединительный конец (31) и свободный конец (32), причем соединительный конец (31) выполнен в виде продолжения дальнего конца (22) крепежной секции (2), при
10 этом противоударная секция (3) содержит внутренний обод (33), проходящий коаксиально в продолжение дальнего конца (22) крепежной секции (2), и наружный обод (34), проходящий коаксиально от дальнего конца (22) крепежной секции, определяющий внутреннее пространство между внутренним ободом (33) и наружным ободом (34) и обеспечивающий увеличение наружного диаметра
15 защитного устройства (1, 7), отличающееся тем, что совокупность стенок защитного устройства (1, 7) имеет по существу одинаковую толщину, так что устройство имеет форму, адаптированную для изготовления способом литья под давлением, причем указанное устройство изготовлено литьем под давлением.
2. Защитное устройство по п. 1, отличающееся тем, что свободный конец (32)
20 срезан по существу на 45 градусов.
3. Защитное устройство по п. 2, отличающееся тем, что содержит
продольные ребра (36), соединяющие внутренний обод (33) и наружный обод (34),
причем ребра (36) имеют толщину, по существу равную толщине внутреннего обода
(33) и наружного обода (34).
25 4. Защитное устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся
тем, что изготовлено из поликарбоната литьем под давлением.
5. Защитное устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что дополнительно содержит крышку, съемно установленную в свободном конце (32) противоударной секции (3) с обеспечением его плотного закрытия.
30 6. Защитное устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся
тем, что крепежная секция (2) имеет диаметр, уменьшающийся от ближнего конца (21) к дальнему концу (22), резьба (42), ответная резьбе трубы, расположена внутри крепежной секции (2), внутренний обод (33) имеет часть в форме усеченного конуса на продолжении дальнего конца (22) крепежной секции (2) и часть в форме полого
35 цилиндра на продолжении части в форме усеченного конуса, наружный обод (34) имеет по существу форму усеченного конуса, который проходит от дальнего конца
(22) крепежной секции (2) и диаметр которого увеличивается с удалением от дальнего конца (22) крепежной секции (2), при этом максимальный диаметр наружного обода (34) больше диаметра крепежной секции (2) на уровне ее ближнего конца (21).
5 7. Защитное устройство по любому из предыдущих пунктов, отличающееся
тем, что дополнительно содержит полимерную пленку (60), прикрепленную к
внутренней стороне крепежной секции (2), причем полимерная пленка (60)
обеспечивает уплотнение соединения между защитным устройством (1) и трубой
нефтедобычи, на которой укреплено защитное устройство (1).
Ю 8. Способ установки защитного устройства (1), охарактеризованного в п. 7, в
котором:
отгибают часть полимерной пленки (60) на наружную сторону крепежной секции (2),
устанавливают защитное устройство (1) на трубе нефтедобычи таким 15 образом, что резьба трубы и ответная резьба (42) защитного устройства (1) взаимодействуют для удержания защитного устройства (1) в его положении на трубе,
разворачивают отогнутую часть полимерной пленки (60) на трубу, чтобы обеспечивать уплотнение соединения между защитным устройством (1) и 20 трубой нефтедобычи.
9. Защитное устройство по любому из п.п. 1-5, отличающееся тем, что крепежная секция (2) имеет диаметр, увеличивающийся от ближнего конца (21) к дальнему концу (22), резьба (42), ответная резьбе трубы, расположена снаружи крепежной секции (2), внутренний обод (33) имеет форму полого цилиндра, диаметр
25 которого равен диаметру крепежной секции (2) на уровне ее дальнего конца (22), наружный обод (34) содержит перемычку (37), проходящую радиально от дальнего конца (22) крепежной секции (2) к наружной стороне защитного устройства (7), и часть по существу в форме усеченного конуса, которая проходит от перемычки (37) и диаметр которой увеличивается в направлении к свободному концу (32)
30 противоударной секции (3).
10. Способ изготовления защитного устройства (1, 7), охарактеризованного в любом из п.п. 1-7 или 9, содержащий этап литья под давлением, на котором формуют защитное устройство (1, 7).
10.
10.
У si^sf у^' Л'" ^ Ж^^^З
/ /
ФИГ 4
ФИГ 6
ФИГ 8