Муфта для бурильных и насосно-компрессорных труб

 

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к устройствам для соединения бурильных и насосно-компрессорных труб. Сущность изобретения заключается в том, что в муфте для бурильных и насосно-компрессорных труб, содержащей корпус и шариковые элементы в каналах, последние выполнены в виде внешних радиальных кольцевых проточек в концевых частях корпуса, а шариковые элементы установлены с возможностью их выступа не менее чем на 1/3 часть их диаметра. Изобретение позволяет уменьшить коэффициент трения между трубами в скважине, повысить долговечность и надежность работы бурильных и насосно-компрессорных труб и их соединений. 1 ил.

Изобретение относится к технике добычи нефти, в частности к устройствам для соединения бурильных и насосно-компрессорных труб.

Известен соединительный элемент бурильных труб, включающий кольцевую проточку на наружной поверхности, в которой размещен износостойкий протектор, выполненный в виде спирали, а наружная поверхность соединительного элемента над кольцевой проточкой имеет спиральную конструкцию (а.с. 848569, Е 21 В 17/02, 23.07.81).

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции, а также возможность истирания протектора при контакте с обсадными трубами в скважине.

Известна соединительная муфта насосных штанг, содержащая корпус из нескольких частей, связанных между собой шарнирным соединением и резьбовыми концами, причем корпус выполнен из двух частей, каждая из которых снабжена двумя роликами, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях, а шарнирное соединение выполнено в виде шарового пальца (а.с. 2017930, Е 21 В 17/05, 15.08.94).

Недостатком данной соединительной муфты является то, что у тел качения (роликов) велик износ, т.к. у них только одна рабочая плоскость.

Также известен протектор, преимущественно для насосных штанг, включающий цилиндрический корпус с соединительными резьбовыми участками по концам и обойму с шариками, закрепленную на наружной поверхности корпуса, причем обойма на наружной поверхности корпуса установлена под углом к его оси с возможностью перемещения шариков в обойме вокруг насосных штанг при взаимодействии их с насосно-компрессорными трубами (а.с. 911007, Е 21 В 17/10, oп. 10.03.82).

Недостатком является возможность возникновения дополнительного крутящего момента на резьбовые соединения из-за расположения обоймы под углом, а также за счет того, что обойма выполнена выступающей, увеличивается гидравлическое сопротивление, уменьшается проходное сечение для жидкости.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является протектор-стабилизатор для бурильной колонны, содержащий вращающиеся элементы, установленные в обоймах, закрепленных в пазах труб, а также снабженный пластинами с отверстиями, каждая из которых расположена на основании обоймы, и ограничителями перемещения вращающихся элементов, закрепленными в обоймах срезными элементами (а.с. 627230, Е 21 В 17/10, oп. 11.09.78).

Однако отсутствие сплошного касания шариковых элементов в обоймах со стенкой скважины снижает надежность работы устройства и увеличивает его износ. В случае использования известного устройства для насосно-компрессорных труб трудно осуществить наклеп (упрочнение) внутренней поверхности обсадной колонны труб, т.е. повысить износостойкость труб.

Таким образом, возникла задача повышения износостойкости труб в скважине, а также упрощения конструкции соединительного элемента.

Технический результат заключается в уменьшении коэффициента трения между колоннами труб в скважине.

Указанный технический результат достигается тем, что в муфте для бурильных и насосно-компрессорных труб, содержащей корпус и шариковые элементы в каналах, согласно изобретению каналы выполнены в виде внешних радиальных кольцевых проточек в концевых частях корпуса, а шариковые элементы установлены с возможностью их выступа не менее чем на 1/3 часть их диаметра.

На прилагаемом чертеже показана муфта для бурильных и насосно-компрессорных труб в разрезе.

Муфта для бурильных и насосно-компрессорных труб состоит из корпуса муфты 1, шариковых элементов 2, внешних радиальных кольцевых проточек 3.

Муфта для бурильных и насосно-компрессорных труб работает следующим образом.

В скважине при движении колонны труб корпус муфты 1 соприкасается со стенками скважины (обсадной колонны), при этом шариковые элементы 2 во внешних радиальных кольцевых проточках 3 катятся по стенкам скважины или обсадной колонны, предотвращая износ труб.

Так, с помощью муфты для бурильных и насосно-компрессорных труб возможно повышение износостойкости колонны труб в скважине, уменьшение коэффициента трения между трубами, что способствует сокращению аварий и ускорению работ.

Формула изобретения

Муфта для бурильных и насосно-компрессорных труб, содержащая корпус и шариковые элементы в каналах, отличающаяся тем, что каналы выполнены в виде внешних радиальных кольцевых проточек в концевых частях корпуса, а шариковые элементы установлены с возможностью их выступа не менее чем на 1/3 часть их диаметра.

РИСУНКИ

Рисунок 1