Соединение штанг бурового става



Соединение штанг бурового става
Соединение штанг бурового става
Соединение штанг бурового става

 


Владельцы патента RU 2403369:

Присяжнюк Иван Николаевич (RU)

Изобретение относится к рабочим органам буровых станков и служит для проходки скважин в горном массиве. Техническим результатом изобретения является увеличение надежности и долговечности соединения штанг бурового става, обеспечение возможности реверсирования бурового органа станка, упрощение операций сборки и разборки става. Соединение штанг бурового става содержит ниппель и муфту, которые взаимодействуют при бурении скважин своими торцевыми поверхностями, а также поверхностями, образующими замкнутый контур, из которых одна поверхность - охватываемая - на ниппеле, другая - охватывающая - на муфте. При извлечении бурового става из скважины ниппель и муфта взаимодействуют посредством одного или нескольких в параллельно-поперечных плоскостях цилиндрических роликов, расположенных в сквозных отверстиях муфты, у которых отсутствующая срединная часть дополнена окружной проточкой на наружной цилиндрической поверхности выступа ниппеля. Причем сохранность нахождения роликов в отверстиях обеспечивается пружинным запорным кольцом, помещенным в наружную проточку на муфте. Для извлечения запорного кольца из проточки при разборке соединения штанг на муфте сделаны несколько пазов. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к горной промышленности, а именно к рабочим органам буровых станков, и служит для производства скважин в горном массиве.

Известен рабочий орган буровых станков в виде бурового става, который образован набором буровых труб-штанг, соединенных между собой. Для этого каждая штанга имеет на концах соединительные элементы с резьбой (см., например, а.с. СССР №367239). Резьбовое соединение штанг в буравом ставе нагружено при вращательном бурении скважин усилием подачи и крутящим моментом. Материал деталей испытывает при этом совместную деформацию сжатия и кручения.

Работа бурового станка происходит циклически: подача буровой головки с вращающимся инструментом на забой - процесс бурения; перехват бурового става, находящегося в скважине, и отвод буровой головки от забоя в исходную позицию; сцепление шпинделя станка со штангой бурового става и далее цикл работы повторяется (см. статью в журнале «Уголь», №12-2008 г., стр.26-27. К обоснованию конструкции бурового станка агрегата АБГ-300). В составе с этим цикл изменения нормальных напряжений сжатия и касательных напряжений кручения отнулевой, что приводит к усталостному разрушению штанг. При этом соединительная резьба является сильным концентратом напряжений, что снижает запас сопротивления усталости. В результате этого происходит разрушение штанг в месте расположения резьбы и часть става остается в скважине.

Известное техническое решение в виде резьбового соединения набора штанг в буровой став (см.: Сафохин М.С., Богомолов И.Д., Скорняков Н.М. Машинист бурового станка. М.: «Недра», 1990 г., стр.132, рис.5.1) принято в качестве прототипа. Недостаток прототипа заключается в том, как отмечалось выше, что резьбовое соединение штанг не обеспечивает необходимого для надежной и долговечной работы става запаса сопротивления усталости, не допускает реверсирования вращения става, развинчивание штанг при разборке става является трудоемкой операцией и требует применения специальных механизмов (см., например: Сафохин М.С., Богомолов И.Д. и др. Машины и инструмент для бурения скважин на угольных шахтах. М.: «Недра», 1985 г., стр.162-163, раздел - Механизмы свинчивания и развинчивания бурового става).

Техническим результатом настоящего изобретения является увеличение надежности и долговечности соединения штанг бурового става, обеспечение возможности реверсирования вращения бурового органа станка, упрощение операций сборки и разборки става.

Этот технический результат достигается тем, что при извлечении бурового става из скважины ниппель и муфта взаимодействуют посредством одного или нескольких в параллельно-поперечных плоскостях цилиндрических роликов, расположенных в сквозных отверстиях муфты, у которых недостающая срединная часть дополнена окружной проточкой на наружной цилиндрической поверхности выступа ниппеля. Сохранность нахождения роликов в отверстиях обеспечивается пружинным запорным кольцом, помещенным в наружную проточку на муфте. Для удобства извлечения запорного кольца из проточки при разборке соединения штанг на муфте сделано несколько пазов.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображено соединение штанг бурового става, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б фиг.1.

Соединение штанг бурового става содержит соединительные элементы - ниппель 1 и муфту 2, которые могут взаимодействовать между собой в трех местах соединения. Во-первых, они могут взаимодействовать своими торцами по плоскости I-I. Во-вторых, охватываемая поверхность ниппеля 1 может взаимодействовать с охватывающей поверхностью муфты 2. Эти поверхности образуют замкнутый контур в виде шестигранника 3. В-третьих, ниппель 1 и муфта 2 могут взаимодействовать между собой посредством цилиндрического ролика 4, расположенного в сквозном отверстии 5 муфты 2. В соединении штанг может быть установлен один ролик или установлено несколько роликов в параллельно-поперечных плоскостях. Отсутствующая срединная часть отверстия в муфте дополняется окружной проточкой 6 на наружной цилиндрической поверхности выступа 7 ниппеля 1. Чтобы ролик 4 не выпал из отверстия 5 муфты 1, предусмотрено пружинное запорное кольцо 8, помещенное в наружную проточку 9 на муфте. Для удобства извлечения запорного кольца 8 из проточки 9 при разборке соединения штанг на муфте сделано несколько пазов 10. Через осевой канал 11 водовоздушная смесь подается к забою. Сальниковое резиновое кольцо 12 обеспечивает герметичность соединения штанг.

При работе соединения штанг в режиме бурения скважины взаимодействующие торцы ниппеля 1 и муфты 2 передают осевое усилие подачи. Одновременно с этим их взаимодействующие охватываемая и охватывающая поверхности в виде шестигранника 3 передают крутящий момент. При работе соединения штанг в режиме извлечения бурового става из скважины ниппель 1 и муфта 2 взаимодействуют между собой посредством цилиндрического ролика 4.

Соединение штанг бурового става, содержащее ниппель и муфту, взаимодействующие при бурении скважин своими торцевыми поверхностями, а также поверхностями, образующими замкнутый контур, из которых одна поверхность охватываемая на ниппеле, другая охватывающая на муфте, отличающееся тем, что при извлечении бурового става из скважины ниппель и муфта взаимодействуют посредством одного или нескольких расположенных в параллельно-поперечных плоскостях цилиндрических роликов, расположенных в сквозных отверстиях муфты, у которых отсутствующая срединная часть дополнена окружной проточкой на наружной цилиндрической поверхности выступа ниппеля; причем сохранность нахождения роликов в отверстиях обеспечивается пружинным запорным кольцом, помещенным в наружную проточку на муфте, а для извлечения запорного кольца из проточки при разборке соединения штанг на муфте сделаны несколько пазов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к соединениям для перемещения вспомогательных текучих сред, а также передачи электронных сигналов и питания между компонентами. .

Изобретение относится к телеметрии по бурильной колонне для осуществления двусторонней связи. .
Изобретение относится к обработке металлических изделий, придающей им улучшенные эксплуатационные свойства, в частности к процессу термодиффузионного цинкования.

Муфта // 2382167
Изобретение относится к нефтедобывающему и буровому инструменту и может быть использовано для соединения трубчатых элементов, их центрирования и обеспечения устойчивости в стволе скважины.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. .

Изобретение относится к буровому инструменту, а именно к устройствам для соединения бурильных труб при вращательном бурении скважин различного назначения. .

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть использовано для крепления кабельного удлинителя к секциям насоса и гидрозащиты установки электроцентробежного насоса для добычи нефти.

Изобретение относится к соединителям гидравлической линии управления, работающим в мокрой среде, и может быть использовано для управления инструментами в скважине и/или для передачи информации.

Изобретение относится к области буровой техники и входит, в частности, в состав кабельных телесистем для навигационного контроля с поверхности за процессом бурения наклонно-направленных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин и служит для перевода каротажного кабельного троса из внутренней полости за колонну бурильных труб.
Изобретение относится к области горного дела, а именно к оборудованию для бурения и эксплуатации нефтяных и газовых скважин и может быть использовано для соединения труб нефтяного сортамента, предназначенных для перекачки коррозионных и эррозионных сред.

Изобретение относится к системам телеметрии для использования в операциях в стволе скважины

Изобретение относится к геофизической технике и может быть использовано в действующих нефтяных скважинах для проведения геофизических исследований

Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию для добычи нефти и газа из наклонно-направленных и искривленных скважин

Группа изобретений относится к соединительным элементам для использования в качестве элемента жесткости при изгибе в морских условиях практического применения. Устройство содержит соединительный элемент, выполненный с возможностью использования с дополняющим соединительным элементом, который может быть вставлен в указанный соединительный элемент. Последний содержит фиксирующее средство, высвобождающее средство, функционирующее между допускающим и не допускающим положениями, при котором фиксирующее средство может или не может перемещаться между рабочим и нерабочим положениями, средство удержания высвобождающего средства в допускающем положении и средство перемещения высвобождающего средства между допускающим и препятствующим положениями. Средство удержания сцепляется с высвобождающим средством для его фиксирования в допускающем положении. Средство удержания может быть отцеплено от высвобождающего средства с помощью дополняющего соединительного элемента. Повышается эффективность и надежность сцепления, расцепления, расширяются возможности применения. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к дополнительной герметизации муфтовых соединений труб, применяемых в нефтяной и газовой промышленности. Устройство для дополнительной герметизации муфтовых и конических трубных резьбовых соединений включает в себя нагревательный элемент, например индуктор кольцевого типа, термопару, усилитель термоэлектродвижущей силы, возникающей в термопаре. Кроме того, включает реле, по обмотке которого течет ток, обусловленный термоэдс термопары, источник энергии для индуктора и таймер. Причем реле разрывает электрическую линию питания индуктора при достижении температуры полного расплавления припоя в зоне пайки. Вторую линию разрывает таймер по истечении времени выдержки температуры пайки. Технический результат заключается в обеспечении дополнительной надежной герметичности муфтового и конического резьбового соединения при пайке. 4 ил.

Группа изобретений относится к нефтегазовой промышленности, а именно к способу отсоединения устройства перекачки текучей среды между дном водного пространства и поверхностью и устройству для его осуществления. Устройство содержит трубопровод (24) перекачки текучей среды, башню (16), плавучую баржу (18), установленную с возможностью поворота вокруг башни (16) вокруг оси (А-А') вращения. Трубопровод (24) содержит секцию (150) шланга, намотанную вокруг оси (А-А') вращения, удерживаемую промежуточной конструкцией (20), установленной между башней (16) и баржей (18) между конфигурацией совместного приведения во вращение вместе с баржей (18) вокруг оси вращения и конфигурацией удержания башней (16) во вращении вокруг оси (А-А') вращения. Во время этапа соединения трубопровода (24) промежуточную конструкцию (20) располагают в одну из конфигураций приведения во вращение или удержания, при этом этап отсоединения трубопровода (24) содержит переход промежуточной конструкции (20) в другую из конфигураций приведения во вращение или удержания. Обеспечивает быстроту и надежность отсоединения, с обеспечением быстрого повторного соединения трубопровода перекачки. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к буровой технике и касается резьбового соединения преимущественно бурильных и обсадных труб. Резьбовое соединение содержит две детали - ниппель и муфту, образующие один наружный или наружный и внутренний упорный стык и имеет выполненную по винтовой линии резьбы с нерабочей стороны ее профиля выемку с постоянной шириной и максимальной глубиной в начале первого к стыку витка. Предлагаемое соединение отличается тем, что ширина m основания образующегося при выполнении выемки выступа, прилегающего к рабочей стороне профиля резьбы, определяется выражением m=So·ко/π∙ D, где: So - площадь опасного сечения детали соединения; ко - коэффициент, учитывающий долю осевой силы затяжки соединения, приходящуюся на ближайший к упорному стыку виток резьбы; D - средний диаметр резьбы детали соединения Кроме того, оно отличается еще тем, что при наличии в нем второго внутреннего упорного стыка, глубина выемки имеет максимальное значение в начале первого витка резьбы у каждого упорного стыка соединения, уменьшаясь до нулевого значения к середине длины резьбы. Момент затяжки заявляемого резьбового соединения, при прочих равных условиях, существенно выше стандартного, что обусловливает соответственно его более высокий предел выносливости и безотказность при знакопеременных нагрузках. 1 з.п. ф-лы,1 табл., 2 ил.
Наверх