Замок для безрезьбового соединениябурильных труб

 

(i >) 794I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.11.78 (21) 2679978/22-03 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. Кл.

Е 21В 17/046

Государстеенный комитет (53) УДК 622.233.05 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. Е. Меркулов, А. Е. Харченко, Ю. М. Скорнякови Ю.Ф. Кудеков (71) Заявитель Научно-производственное объединение «Узбекгидрогеология» (54) ЗАМОК ДЛЯ БЕЗРЕЗЬБОВОГО СОЕДИНЕНИЯ

БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

Изобретение относится к бурению и может быть использовано в гидрогеологии и геологии для соединения труб в колонны и трубопроводы.

Известно соединение, включающее две 5 муфты, насаженные на концы соединяемых труб. Концы муфт рассечены по диаметральным плоскостям и один из получаемых таким образом отрезков на конце каждой муфты удален. Торцевой край оставленного 10 отрезка на конце одной из муфт и взаимодействующий с ним торцевой край около основания оставленного отрезка на конце другой муфты выполнены плоскими и наклонными к общей оси соединяемых труб. 15

Таким образом, муфты образуются путем рассечения отрезка трубы по диаметральной плоскости и наклонным к ней параллельным плоскостям. На продольных плоскостях, образованных диаметральными 20 плоскостями, имеют выступы в виде клиньев на одной муфте и соответствующих впадин на другой (1).

Недостатками известного устройства являются сложность обработки плоскостей и 25 в процессе бурения колонна труб может изгибаться, а конструкция устройства допускает его разъем при изгибании. При этом критическое сечение каждой из муфт уменьшено по сравнению с отрезком трубы-заго- 30 товки вследствие рассечения ее диаметральной плоскостью. Вследствие этого с увеличением диаметра бурения необходимо, для уменьшения стрелы прогиба, увеличивать и размеры замка. Это влечет за собой повышение металлоемкости и трудоемкости в эксплуатации.

Известно безрезьбовое соединение, включающее размещенную на концах соединяемых труб муфту, состоящую из двух частей, имеющих фиксатор и образованных путем сечения тела муфты тремя плоскостями, одна из которых — основная, наклонена к оси муфты, а две дополнительные параллельны между собой и наклонены к основной плоскости (2).

При соединении муфты основная плоскость верхней полумуфты является упорной для основной плоскости нижней полумуфты.

Это приводит к износу плоскости полумуфт в процессе работы. Кроме того, выполнение угла наклона дополнительных плоскостей больше 90 . ослабляет жесткость соединения.

Целью изобретения является повышение надежности работы замка для безрезьбового соединения бурильных труб.

Указанная цель достигается тем, что дополнительные плоскости наклонены к основной плоскости под острым углом, равным

794172

1О

СССР

СССР

70 — 80, а угол наклона основной плоскости к оси замка равен 30 — 40, причем фиксатор частей муфты выполнен в виде фигурной шпонки.

На фиг. 1 показан замок в сборе; на фиг. 2 — разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3— разрез Б — Б фиг. 2; на фиг. 4 и о — показаны места сварки полумуфт с бурильными трубами и воздушными трубками.

Замок для безрезьб оного соединения включает концы труб 1, к которым привариваются полумуфты 2 с лазами 3, в которые вставляются шпонки 4. В полумуфты ввариваются воздухопроводные трубки 5. Для пропуска воздуха, или другого рабочего агента, в полумуфтах проделаны отверстия б.

Внутренний канал 7, образованный трубами, служит для отвода пульпы.

Шпонка состоит из пальца 8, вставляемого в углубления 9. Палец удерживается в углублениях при помощи пружины 10.

С другой стороны пальца имеется отверстие, в которое вставляется штифт 11. Следует заметить, что углубления 9 располагаются симметрично на обеих полумуфтах.

Соединительные поверхности полумуфт 2 образованы путем сечения тела муфты тремя плоскостями I, II u III. I основная плоскость наклонена к оси замка под углом

30 — 40, плоскости II и- П1 параллельны и наклонены к основной плоскости под углом

70 — 80 . Выводы 12 трубок о вводятся в соответствующее углубление 13. Следует заметить, что и выводы и углубления расположены симметрично. В паз 3 вводятся шпонки, которые фиксируются пальцами, введенными в углубления 9. Шпонки служат для предохранения от размыкания обеих частей муфты. Подача воздуха осуществляется по воздухопроводным трубкам, отверстиям замка и далее опять в трубки.

Пульпа отводится по внутреннему каналу бурильных труб.

Благодаря тому, что основная плоскость сечения наклонена к общей оси замка под углом 30 — 40, а две дополнительные плоскости образуют с основной плоскостью угол 70 — 80, увеличивается критическое сечение замка и уменьшается возможность его разъема при изгибании трубы. Таким образом, обеспечивается надежность соединения. Конструкция замка ликвидирует зависимость его размеров от диаметра бурения и не требует сложной обработки плоскостей, что снижает трудоемкость в изготовлении и эксплуатации.

Конструкция замка позволяет пропускать воздух, или другой рабочий агент по радиальным каналам, и отводит продукты разрушения с отработанным агентом по центр альн ом у каналу.

Передача крутящего момента возможна в обе стороны. Отсутствие резьбы делает соединение быстроразъемным, т. е. простым при сборке и разборке, при этом отпадает необходимость иметь на буровой специальные ключи, а тем более приспособления малой механизации. Ввиду одинаковости обеих полумуфт есть возможность присоединять трубу к другой трубе любым концом. Это упрощает процесс комплектации снаряда и подготовку его к сборке, так как нет надобности изготавливать специальные переходники и производить ориентировочную укладку снаряда перед его сборкой.

Замена элементов замка в результате их износа в процессе работы в изобретении упрощается тем, что в замке в основном изнашивается шпонка, которая является простой в изготовлении и нетрудоемкой.

Конструкция устройства позволяет изготовить шпонку из более, а муфту из менее прочного металла. Этим достигается уменьшение металлоемкости.

Применение предлагаемого замка на буровых установках устранит необходимость в приспособлениях для механизации свинчивания-развинчивания труб, что снизит энергозатраты на привод этих механизмов.

Формула изобретения

1. Замок для безрезьбового соединения бурильных труб, включающий размещенную на концах соединяемых труб муфту, состоящую из двух частей, имеющихфиксатор и образованных путем сечения тела муфты тремя плоскостями, одна из которых — основная, наклонена к оси муфты, а две дополнительные параллельны между собой и наклонены к основной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, дополнительные плоскости наклонены к основной плоскости под острым углом.

2. Замок п. 1, отличающийся тем, что угол наклона основной плоскости сечения муфты к ее оси составляет 30 — 40, а угол наклона дополнительных плоскостей к основной плоскости составляет 70 — 80 .

3. Замок по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что фиксатор выполнен в виде фигурной шпонки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № б2701, кл. E 21В 17/02, 1941.

2. Авторское свидетельство № 40301, кл. Е 21В 17/04, 1934.

794172

Фиг. /

Фиг. 2. 1/г

Редактор В. Большакова

Корректор Т. Трушкина

Заказ 42/3 Изд. № 143 Тираж 634 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3(-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

A-A

Составитель В. Родина

Техред Л. Куклина