Наголовник для бурильных труб

 

Использованиэ: для спуска и подъема труб при бурении скважин, преимущественно на твердые полезные ископаемые и воду. Сущность изобретения: наголовник содержит полый корпус 1, на котором выполнен опорный бурт 9 под элеватор. В корпусе 1 выполнена внутренняя цилиндрическая выточка 10, в которой размещена втулка 4, соединенная с корпусом 1 на резьбе и образующая с поверхностью выточки 10 полость 13, изолированную от центрального канала 2. В полости 14 размещена пружина 7 стопорного узла, взаимодействующая с верхними концами толкателей 14, размещенных в продольных сквозных отверстиях 11 корпуса 1. Толкатели 14 нижними концами связаны с опорным элементом 6. Опорный элемент 6 выполнен в виде пакета полуколец 16, 17, нижние 17 из которых связаны с нижними концами толкателей 14. Использование превышает прочность и ресурс и обеспечивает ремонтопригодность. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. СО С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

isi)s Е 21 В 19/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ!

00 ,О О,С) (л) (21) 4853934/03 (22) 23.07.90 (46) 15.01.93. Бюл. M. 2 (71) Специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Геотехника" (72) Ю,А. Ворс нин, Ю,М. Дроздов и А.Н. I ioляков (73) Специальное конструкторское бюро Научно-производственного объединения "Геотехника" (56) Авторское свидетельство СССР

N. 575407, кл. Е 21 В 19/06, 1975, Авторское свидетельство СССР

N 708047, кл. Е 21 В 19/06, 1977. (54) НАГОЛОВНИК ДЛЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ (57) Использование: для спуска и подъема труб при бурении с <важин, преимущественно на твердblE полезные ископаемые и воду.. ЙЛ 1789010 А3

Сущность изобретения: наголовник содержит полый корпус 1, на котором выполнен опорный бурт 9 под элеватор, В корпусе 1 выполнена внутренняя цилиндрическая выточка 10, в которой размещена втулка 4, соединенная с корпусом 1 на резьбе и образующая с поверхностью выточки 10 полость

13, изолированную о центрального канала

2. В полости 14 размещена пружина 7 стопорного узла, взаимсдействующая с верхними концами толкателей 14, размещенных в продольных сквозных отверстиях 11 корпуса 1. Толкатели 14 нижними концами связаны с опорным элементоM 6. Опорный элемент б выполнен в виде пакета полуколец 16, 17, нижние 17 из которых связаны с нижними концами толкателей 14. Использование превышает прочность и ресурс и обеспечлвает ремонтопригодность, 1 з. и. ф-лы, 3 ил.

1789010

Изобретение относится к буровой технике и касается устройств для спуска и подъема труб при бурении скважин, преимущественно на твердые полезные ископаемые и воду.

Известен наголовник, содержащий корпус с резьбой для подсоединения к бурильной колонне и стопорное устройство против самоотвинчивания, выполненное в виде вала с эксцентриковым приливом и снабженное фиксатором, срабатывающим в момент подхвата наголовника элеватором.

Недостаток наголовника состоит в том, что он сложен по конструкции и в изготовлении и ненадежен в работе из-за несовершенства стопорного устройства, которое не выполняет свои функции при свинчивании труб.

Наиболее близким из известных является наголовник для бурильных труб, содержащий корпус с центральным каналом и наружной резьбой для присоединения к трубе, втулку, закрепленную резьбовым соединением ня верхней части корпуса, стопорный узел в виде подпружиненного относительно втулки опорного элемента, установленного над наружной резьбой для взаимодействия с тпрцем трубы, и опорный бурт, Недостатком известного наголовника является пониженная прочность, что связано с наличием резьбового соединения корпуса и втулки, которое воспринимает все основные нагрузки растяжения и крутящего момента, развиваемые лебедкой станка и трубораэворотом. Увеличение диаметра резьбового соединения нецелесообразно из-за увеличения габаритных размеров и массы наголовник .

Кроме того, иэ за деформации стопора резьбового соединения наголовник практически неразборен. Его конструкцией не предусмотрена заменя пружинной шайбы, при выходе которой из строя наголовник отбраковывается, т. е. ресурс наголовника незначителен, и он не пригоден к ремонту.

Цель изобретения — улучшение эксплуатационных качеств за счет повышения прочности и ресурса и обеспечения ремонтопригодности.

Указанная цель достигается тем, что наголовник для бурильных труб, содержащий корпус с центральным каналом и наружной резьбой для присоединения к трубе, втулку, закрепленную резьбовым соединением. на верхней части корпуса, стопорный узел в виде подпружиненного относительно втулки опорного элемента, установленного над наружной резьбой для взаимодействия с торцем трубы, и опорный бурт снабжен тол5

55 катепями, в корпусе выполнена внутренняя цилиндрическая выточка и продольные сквозные отверстия, втулка размещена внутри цилиндрической выточки и образует вместе с ней изолированную от центрального канала кольцевую полость, толкатепи связаны нижними концами с опорным элементом и установлены в продольных сквозных отверстиях корпуса с возможностью взаимодействия верхними концами с пружиной стопорного узла, причем пружина размещена во внутренней цилиндрической выточке, а опорный бурт выполнен на корпусе, Достижению цели способствует также то, что опорный элемент выполнен в виде пакета полуколец, причем нижние полукольца связаны с нижними концами толкатепей резьбовыми соединениями, верхние — имеют гладкие отверстия с диаметром, превышающим диаметр резьбовой части толкателя, но меньшим диаметра его нерезьбовой верхней части, а плоскости разреза верхних и нижних полуколец смещены друг относительно друга, На фиг, 1 изображен общий вид наголовника; на фиг. 2 — общий вид наголовника, навинченного на бурильную трубу; на фиг, 3 — разрез А — А на фиг. 1, Наголовник содержит корпус 1 с центральным каналом 2 и наружной резьбой 3 для присоединения к трубе. Втулка ч закреплена резьбовым соединением 5 на верхней части корпуса 1. Нагоповник содержит стопорный узел в виде опорного элемента 6, подпружиненного пружиной 7 и установленного над наружной резьбой 3 для взаимодействия с торцем трубы 8, Опорный бурт 9 под элеватор выпопнен на корпусе 1. В корпусе 1 вь полнена внутренняя цилиндрическая выточка 10 v. продольные сквозные отверстия 11. Втулка 4 снабжена буртом 12, размещена внутри цилиндрической выточки 10 и образует вместе с ней изолированную от центрального канала 2 кольцевую полость 13. Стопорный узел наголовника снабжен толкателями 14, установленными в продольных сквозных огверстиях 11, связанных нижними концами с опорным элементом 6.

Верхние концы толкателей 14 имеют возможность взаимодействовать с пружиной 7 стопорного узла, Пружина 7 размещена Во внутренней цилиндрической выточке

10 и изолированной ксльцевой полости 13.

Толкатепи 14 взаимодействуют с пружиной 7 через коль о 15.

Опорный элемент 6 выполнен в виде пакета полуколец 16, 17. Нижние полукольца 17 связаны с нижними концами тол<ате1789010 лей 14 резьбовыми соединениями 18. Верхние полукольца l6 имеют гладкие отверстия с диаметром d, превышающлм диаметр резьбовой части толкателя 14, но меньшим диаметра d, его нерезьбовой верхней части, 5

Плоскости разреза 19 верхних 16 и нижних

17 полуколец смещены друг относительно друга в плане, Наголовник монтируется и работает следующnм образом. 10

Толкатели 14 вводят в продольные сквозные отверстия 11 со стороны опорного бурта 9 прл о соединенной от корпуса 1 втулке 4. Нижние концы толкателей 14 ввинчивают в резьбовые отверстия нижних пол- 15 уколец 17, при эт хл в гладких отверстиях полуколец 16 толкатели 14 размещаются с зазором. Благодаря смещению плоскостей разреза 19 погукольца 16, 17 вместе с присоединенными к ним толкэтелями образуют 20 разборну:о, но жесткую систему, на которую воздействует пружина 7, поджимая нижние полукольца 17, к верхнему торцу 20 наружной резьбы 3. Между пакетом полуколец 16, 17 и торцом 21 корпуса 1 образован зазор 25

Н, величина которого вдоль продольной оси корпуса определяется типом присоединительной наружной резьбь 3 наголовникэ и расстоянием от основной плоскости резьбь: до верхнего торца соп рягаемого резьбового 30 соединения замка и ниппеля.

При навинчивании наголовника на бурильную свечу верхний торец трубы 8 начинает контактировагь с полукольцами 17 и отодвигает их кверху вместе с полукольца- 35 ми 16 и толкателями 14, которые через кольцо 15 воздействуют на пружину 7, сжимая ее на величину Н1. Пружина 7упругодефор- мируется, развиваемое ею усилие передается виткам присоединительной наружной 40 резьбы 3, и таким образом пружина 7 служит стопором, предотвращающим самоотвинчивание наголовника от свечи в процессе спуско-подъемных операций, в том числе при навинчивании свечи на бу- 45 рильную колонну, когда имеется контакт опорного бурта 9 корпуса 1 с опорным седлом корпуса элевагора, Изменение количества и/или суммарной толщины полуколец

16, 17 позволяет регулировать величину 50 осевого усилия, возникающего при упругой деформации стопорнпго узла. Выполнение бурта на корпусе 1 обеспечивает прочность наголовника несмотря нэ наличие резьбо55 вага соединения 5, т, к, оно не восприн мает нагрузо:<, создаваемых лебедкой и труборазворотом.

Размещение вт лки 4 внутри выточки 10 корпуса 1 позволяет разместить пружину 7 внутри корпуса Y. защитить ее от потока промывочной жидкости, при этом допускается неограниченное число замен пружин, в связи с чем увеличивается ресурс и, как следствие, расширяется облас1ь применения, Наголовник при од им и тех же габаритных размерах имеет большую прочность, а следовательно, и большую грузоподьемность, Формула изобретения

1. Наголовник для бурильных труб, содержащий корпус с центральным каналом и наружной резьбой для присоединения ктрубе, втулку, закрепленную резьбовым соединением на верхней частп корпуса, стопорный узел в виде подпружиненного относительно втулки опорного элемента, установленного над наружной резьбой для взаимодействия с торцом трубы, и опорный бурт, о тл и ч à lo щ!и и с я тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств за счет повышения прочности и ресурса и обеспечения ремонтопригодности, он снабжен толкателями, в корпусе вы 1олнена внутренняя цилиндрическая вь.точка и продольные сквозные отверстия, втулка рэзме.цена внутри цилиндрической выточки и обcэзует вместе с ней изолирîваннуIG от центрального канала кольцевую полость, толкатели связаны нижними кон,ами с опорным элементом и установлень в продольных сквозных отверстиях корпуса с возможностью взаимодействия верхними концами с пружиной стопорного узла, причем пружина размещена во внутренней цилиндрической выточке, а опорный бурт выполнен нэ корпусе.

2. Наголовник по ii 1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что опорныи элемент выполнен в виде пакета полуколец причем нижние полукольца связаны с нижними концами толкателей резьбовыми соединениями, верхние имеют гладкие отверстия с диаметром, превышающим диаметр резьбовой части толкателя, но меньшим диаметра его нерезьбовой верхней час и, а плоскэсти разреза верхних и нижних полуколец смещены одна относительно другой.

1789010

Составитель Г.Брыкова

Техред М,Уоргентал Корректор Н,Король

Редактор

Производств.нно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 85 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5