Устройство для стопорения замковой резьбы бурильных труб

 

Изобретение относится к буровой технике и используется для стопорения замковых резьб бурильных труб. Цель изобретения - расширение технологических возможностей бурильных труб. Стопорение замковой резьбы осуществляется с помощью стопорящего элемента (СЭ), размещаемого на наружной поверхности замка . СЭ выполнен из ленты переменной ширины, уложенной по винтовой линии замковой резьбы. Использование СЭ позволяет в аварийной ситуации применять обычные бурильные трубы в качестве левого инструмента . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4796175/03 (22) 27.02.90 (46) 15.05.92. Бюл. N 18 (71) Камский научно-исследовательский институт комплексных исследований глубоких и сверхглубоких скважин (72) И.А. Козубовский (53) 622.233.05(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1384869, кл. Е 21 В 17/043, 1988.

Авторское свидетельство СССР

¹ 407079, кл. F 16 В 2/20, 1973. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТОПОРЕНИЯ

ЗАМКОВОЙ РЕЗЬБЫ БУРИЛЬНЫХТРУБ

Изобретение относится к буровой технике и может использоваться для стопорения замковых резьб бурильных труб при использовании их в аварийной ситуации в качестве левого инструмента, а также в общем машиностроении.

Известны устройства, стопорящие соосно расположенные детали с помощью трения, например устройство для крепления стержней в базовых деталях велосипеда, включающее гайку, разрезное конусное кольцо, контактирующее внутренней поверхностью с выдвижным стержнем, а конусной частью — с конусным отверстием базовой детали.

Известно также соединение труб, включающее эластичную манжету, заь.;итную обойму и неподвижные фланцы.

К недостаткам указанных устройств можно отнести большие радиальные размеры соединений, а также их невозможность воспринимать большие крутящие моменты, Ы,, 1733620 А1 (si)s Е 21 В 17/043, F 16 В 2/20 (57) Изобретение относится к буровой технике и используется для стопорения замковых резьб бурильных труб. Цель изобретения — расширение технологических возможностей бурильных труб. Стопорение замковой резьбы осуществляется с помощью стопорящего элемента (СЭ), размещаемого на наружной поверхности замка. СЭ выполнен из ленты переменной ширины, уложенной по винтовой линии замковой резьбы. Использование СЭ позволяет в аварийной ситуации применять обычные бурильные трубы в качестве левого инструмента. 1 ил, возникающие, например, при использовании стандартных бурильных труб в качестве левого инструмента в связи с малой поверхностью трения сопрягаемых деталей, Наиболее близким техническим реше- (1 нием к предлагаемому является устройство для фиксации втулки на валу, включающее проволочный пружинный спиральный элемент, выполненный в виде двух установленных одна в другой поджатых пружин, помещенных между валом и втулкой, Основным недостатком етого устронст- ) ° ва является то, что взаимное стопорение ь деталей происходит между их наружным и внутренним диаметрами, что неприемлемо для стопорения резьб бурильных труб.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей бурильных труб, Указанная цель достигается тем, что стопорящий элемент размещен на наружной поверхности замка от торца ниппеля до торца муфты, концы стопорящего элемента

1733620

55 закреплены у торцов деталей замка, причем стопорящий элемент выполнен из ленты переменной ширины, уложенной по винтовой линии замковой резьбы с шагом, симметрично убывающим от плоскости упорных торцов замка к их периферии.

Использование предлагаемого устройсвта по сравнению с прототипом позволяет: максимально сократить диаметральные размеры устройства при значительном увеличении несущей способности; значительно расширить технологические возможности стандартных бурильных труб, а также уменьшить стоимость работ при ликвидации аварий путем применения первых бурильных труб в качестве левого инструмента; применение в устройстве эффекта экспоненциального уменьшения напряжений в витках, вытекающего из формулы Эйлера, позволяет закрепить свободные концы стопорящего элемента на муфте и ниппеле с помощью небольших усилий, например, точечной электросваркой, механическим способом либо даже силой трения периферийных витков, В нашем случае при развинчивании застопоренной резьбы моментом

4000 кг м на концах пятивитковой спирали возникает усилие в 240 кг, на шестивитковой — 93 кг, а на семивитковой — только 36 кг.

На чертеже изображено устройство в момент стопорения резьбы, четырехвитковая спираль.

Устройство для стопорения замковой резьбы бурильных труб содержит металлическую ленту 1, выполненную из профиля переменной ширины и охватывающую своей внутренней поверхностью муфту 2 и ниппель 3. Стопорящий элемент изображен с симметрично убывающим от центра шагом. При этом уменьшение шага, а значит и ширина. ленты в стопорящем элементе пропорциональна уменьшению растягивающих напряжений в сечении каждого витка в со <. . ответствии с формулой Эйлера F = f e которая устанавливает зависимость силы трения гибкого элемента от числа его оборотов вокруг круглой опоры. В случае трения сталь по стали на каждый следующий виток действует растягивающее усилие примерно в 3 раза меньше, чем на предыдущий, начиная с середины спирального элемента.

5 Устройство работает следующим образом, При необходимости превратить стандартные правые бурильные трубы в левый инструмент сквозь муфту 2 продевают сто10 парящий элемент 1. Затем свинчивают муфту 2 с ниппелем 3 и насаживают стопорящий элемент 1 на свинченный замок, После этого его обжимают на замке, например, легкими круговыми ударами и крепят концы

15 элемента 1 к муфте 2 и ниппелю 3 либо механическим путем, либо точечной сваркой. Та же операция проделывается с каждой последующей трубой, При приложении отворачивающего мо20 мента в действие вступают периферийные витки элемента 1. По мере выбирания зазора между элементом 1 и муфтой 2 с ниппелем 3 нагрузку начинают воспринимать все большее число витков. При этом максималь25 ная нагрузка будет воспринята центральными витками, которые имеют и максимальное сечение.

Для разборки бурильных труб необходимо срезать точечную электросварку или

30 убрать механический фиксатор, сместить элемент 1 вниз и развинтить трубы, Формула изобретения

Устройство для стопорения замковой

35 резьбы бурильных труб, включающее охватываемую ниппельную и охватывающую муфтовую детали и пружинный спиральный стопорящий элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологиче40 ских возможностей бурильных труб, стопорящий элемент размещен на наружной поверхности замка от торца ниппеля до торца муфты, концы стопорящего элемента закреплены у торцов деталей замка, причем

45 стопорящий элемент выполнен из ленты переменной ширины, уложенной по винтовой линии замковой резьбы с шагом, симметрично убывающим от плоскости упорных торцов замка к их периферии.

Составитель В. Жаров

Редактор М. Кобылянская Техред М.Моргентал Корректор T. Палии

Заказ 1647 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101