Замковое соединение полых штанг

 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к замковым соединениям буровых штанг. Сущность изобретения заключается в том, что замковое соединение полых штанг включает ниппель и муфту с конгруэнтно расположенным на их внешней и внутренней поверхностях участками некруглой формы, при этом оно снабжено расположенным в кольцевой выточке ниппеля с возможностью ограниченного вращения кольцом, наружная поверхность которого имеет участок, идентичный участку некруглой формы ниппеля, и фиксатором кольца относительно ниппеля, причем муфта выполнена с размещенной непосредственно под ее участком некруглой формы кольцевой проточкой для размещения в ней участка некруглой формы кольца. Изобретение позволяет уменьшить гидравлические сопротивления проходного сечения штанг и обеспечить транспортировку в полости штанг различных устройств и веществ. 4 ил.

Предложение относится к бурению скважин, а именно к замковым соединениям буровых штанг.

Известно замковое соединение полых штанг, включающее ниппель и муфту с конгруэнтно расположенными на их внешней и внутренней поверхностях участками некруглой формы [1] . В известном техническом решении фиксация ниппеля относительно муфты производят посредством фиксирующего пальца, расположенного в боковых отверстиях ниппеля и муфты.

Однако указанное техническое решение имеет следующие недостатки. Фиксирующий палец уменьшает проходное сечение штанги, что увеличивает ее гидравлическое сопротивление. Это в свою очередь ограничивает применение вязких рабочих агентов, например, песчано-цементного раствора, необходимого при производстве буроинъекционных свай. При сборке колонны штанг требуется точное совмещение отверстий муфты и ниппеля, что ведет к увеличению времени вспомогательных операций.

Технический результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в уменьшении гидравлических сопротивлений проходного сечения штанг при одновременном снижении времени вспомогательных операций на сборку-разборку колонны штанг.

Указанный результат достигается за счет того, что замковое соединение полых штанг, включающее ниппель и муфту с конгруэнтно расположенными на их внешней и внутренней поверхностях участками некруглой формы, снабжено расположенным в кольцевой выточке ниппеля с возможностью ограниченного вращения кольцом, наружная поверхность которого имеет участок, идентичный участку некруглой формы ниппеля, и фиксатором кольца относительно ниппеля, причем муфта выполнена с размещенной непосредственно под ее участком некруглой формы кольцевой проточкой для размещения в ней участка некруглой формы кольца. На фиг.1 представлен пример выполнения заявляемого устройства, на фиг.2, 3, 4 соответственно - разрезы А-А, Б-Б, В-В.

Замковое соединение полых штанг 1, 2, включает ниппель 3 и муфту 4 с конгруэнтно расположенными соответственно на ниппеле - с внешней, а на муфте - с внутренней стороне участками 5, 6 некруглой формы. Замковое соединение снабжено расположенной с возможностью ограниченного вращения в кольцевой проточке 7 ниппеля 3 кольцом 8, наружная поверхность 9 которого соответствует участку 5 ниппеля некруглой формы, и фиксатором 10 кольца и ниппеля 3, причем муфта 4 выполнена с размещенной непосредственно под ее участком 6 некруглой формы кольцевой проточке 11. Ограничение вращения осуществляется штифтом 12, расположенным в пазе 13 кольца 8. Для уплотнения зазора между ниппелем 3 и муфтой 4 предусмотрено уплотнительное кольцо 14. Для обеспечения возможности вращения кольца 8 с помощью ключа предусмотрен паз 15.

Работает устройство следующим образом.

Сборка замкового устройства производится следующим образом. Поворачивают кольцо 8 до упора штифта 12 в боковую стенку паза 13, совмещая между собой профили некруглого сечения кольца и ниппеля. Надевают муфту на ниппель. Затем поворачивают кольцо 8 в обратную сторону до упора штифта 12 в противоположную стенку паза 13. При этом участок некруглого сечения кольца входит в кольцевую выточку муфты. Производят фиксацию кольца относительно ниппеля посредством фиксатора 10.

Разборка колонны производится в обратном порядке.

В процессе бурения крутящий момент передается через участки 5, 6 некруглого сечения ниппеля и муфты.

Осевая нагрузка при спуско-подъемных операциях передается с муфты ниппелю через участок кольца некруглой формы.

Таким образом, данное техническое решение позволит: - уменьшить гидравлические сопротивления проходного сечения штанг; - обеспечить транспортировку в полости штанг различных устройств (съемных керноприемников, геофизической аппаратуры) и веществ (взрывчатых и т.д.).

Источник информации 1. Патент РФ 2157879, М.кл.⁷ Е 21 В 17/046, 2000 (прототип).

Формула изобретения

Замковое соединение полых штанг, включающее ниппель и муфту с конгруэнтно расположенными на их внешней и внутренней поверхностях участками некруглой формы, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным в кольцевой выточке ниппеля с возможностью ограниченного вращения кольцом, наружная поверхность которого имеет участок, идентичный участку некруглой формы ниппеля, и фиксатором кольца относительно ниппеля, причем муфта выполнена с размещенной непосредственно под ее участком некруглой формы кольцевой проточкой для размещения в ней участка некруглой формы кольца.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4