Foringsrørforbindelser skal tilfredsstille flere funksjonelle og operasjonelle krav som er presentert i denne artikkelen.
Funksjonelle aspekter
- for å gi en lekkasjemotstand mot indre eller ytre væsketrykk
- å ha tilstrekkelig strukturell stivhet til å overføre eksternt påførte belastninger
- å ha god geometri for ikke å øke den ytre diameteren eller redusere den indre diameteren til foringsrørstrengen betydelig
Operasjonelle aspekter
- lett å sminke i felt
- lett å bryte ut i felten
- gjenbrukbare
For å oppfylle disse aspektene er koblingene i nesten alle tilfeller utstyrt med koblingsgjenger. Forbindelser basert på sveise- eller limeteknikker og snap-on-koblinger er tilgjengelige for foringsrør, men vil ikke bli behandlet her.
I mange år har API-gjengeforbindelsene, med eller uten en elastisk tetningsring, vært standard i brønnforingsstrenger. Disse standardiserte forbindelsene er:
- API rundgjengeforbindelse for foringsrørapplikasjon;
- API-støttetrådforbindelsen for foringsrørapplikasjon;
- API extreme line-tilkoblingen for foringsapplikasjon.
I løpet av de siste tiårene har det imidlertid vært et skifte bort fra relativt enkle og rimelige grunne brønner til kompliserte kompletteringer for dype, ofte korrosive og høytrykk/temperaturbrønner. Denne trenden medførte behov for forbindelser med bedre forseglinger enn API-forbindelsene, og førte til utviklingen av de såkalte Premium-forbindelsene.
Alle koblinger som har en eller flere spesialfunksjoner, som høyere styrke, bedre tetningsegenskaper, raskere sammensetting, mindre ytre diameter på koblingen, innvendig strømlinjeformet og utsparingsfri osv. sammenlignet med API-koblinger, kalles samlet Premium-koblinger .
Følgende trådformer produseres vanligvis i dag:
- API rund gjenger en konisk gjenge med stikk- og lasteflanker på 30 grader og avrundede topper og røtter.
- API-stativ type gjenger en konisk gjenge med stikk- og lasteflanker på henholdsvis 10 grader og 3 grader, og flate topper og røtter, parallelt med gjengekjeglen.
- API extremeline gjenger en konisk gjenge med stikk- og lasteflanker på 6 grader, og flate topper og røtter parallelt med røraksen.
Modifiserte støttetråder brukt for Premium-tilkoblinger. Det er utviklet flere gjengeformer som er forsynt med en av følgende modifikasjoner eller kombinasjoner av disse: gjengeprofilen har gjengetopper og røtter parallelt med røraksen i stedet for å være parallelle med gjengekjeglen; en klaring ved tappens trådtopp, for å sikre bedre kontroll over gjengefriksjonen under sammensetting; en endring i vinkelen på stikkflanken, som strekker seg fra +10 grader til +45 grader for å forbedre forbindelsesstikkingsytelsen; en endring i vinkelen til lasteflanken, fra +3 grader til -15 grader for å øke strekkkapasiteten til forbindelsen; en endring i gjengenes stigning (enkelt eller dobbel stigningsendring) for å gi en jevnere spenningsfordeling i koblingsgjengene under strekk- eller trykkbelastninger.
To-trinns gjenger har to seksjoner med forskjellig diameter, hver forsynt med frittløpende, ikke-forstyrrende gjenger enten rette eller koniske. Figuren viser et design med tre skuldre som har fordelen av økt overmomentkapasitet. I motsetning til dette har en ikke-forstyrrende tråd risiko for utilsiktet å trekke seg ut av forbindelsen.
Kileformet tråd er basert på en sammenlåsende svalehaletrådprofil. Lasteflanken er maskinert med en større stigning enn stikkflanken for å produsere en gjenge som kiler sammen under sminking, og eliminerer behovet for en ekstra dreiemomentskulder. De gjeldende sminkemomentene for disse koblingene har en tendens til å være høyere enn for koblinger med modifiserte gjengeprofiler og en skulder.
