Замковое соединение бурового инструмента

Авторы патента:

E21B17/046 - посредством пальцев, шпонок и т.п., пазовые соединения, например байонетные

Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к замковым соединениям буровых инструментов. Замковое соединение бурового инструмента включает муфту и ниппель с соединительными участками, элементы для передачи крутящего момента и предохранения от разъединения ниппеля и муфты при спускоподъемных операциях, причем каждый соединительный участок муфты и ниппеля выполнен в виде конуса и цилиндрического пояска. Цилиндрические пояски муфты и ниппеля выполнены с возможностью взаимодействия между собой. Каждый из соединительных участков соответственно муфты и ниппеля выполнен с дополнительным пояском. Конус каждого соединительного участка размещен между цилиндрическими поясками, дополнительные цилиндрические пояски ниппеля и муфты выполнены с возможностью взаимодействия между собой. Между коническими частями муфты и ниппеля выполнен гарантированный зазор. Длина каждого из соединительных участков выполнена не менее половины суммы диаметра их поясков. Снижается время вспомогательных операций на сборку-разборку труб. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к замковым соединениям буровых инструментов. Преимущественная область применения -соединение элементов инструмента для бурения скважин, в том числе применяемого при шнековом бурении.

Известно замковое соединение бурового инструмента, включающее муфту и ниппель с соединительными участками, элементы для передачи крутящего момента и предохранения от разъединения ниппеля и муфты при спускоподъемных операциях, причем каждый соединительный участок выполнен в виде конуса и цилиндрического пояска, а цилиндрические пояски муфты и ниппеля выполнены с возможностью взаимодействия между ними [1].

Однако указанное техническое решение имеет следующие недостатки. В процессе бурения происходит сильная затяжка конусных элементов, что затрудняет разборку бурового става. Это, в свою очередь, влечет увеличение времени вспомогательных операций на разборку колонны штанг.

Технический результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в снижении времени вспомогательных операций на разборку колонны штанг.

Указанный результат достигается за счет того, что в замковом соединении бурового инструмента, включающем муфту и ниппель с соединительными участками, элементы для передачи крутящего момента и предохранения от разъединения ниппеля и муфты при спускоподъемных операциях, причем каждый соединительный участок выполнен в виде конуса и цилиндрического пояска, а цилиндрические пояски муфты и ниппеля выполнены с возможностью взаимодействия между собой, каждый из соединительных участков, соответственно муфты и ниппеля, выполнен с дополнительным пояском, причем конус каждого соединительного участка размещен между цилиндрическими поясками, дополнительные цилиндрические пояски ниппеля и муфты выполнены с возможностью взаимодействия между собой, а между коническими частями муфты и ниппеля выполнен гарантированный зазор. Длина каждого из соединительных участков выполнена не менее половины суммы диаметра их поясков.

На фиг.1 представлено замковое соединение бурового инструмента; на фиг.2 - муфта замкового соединения; на фиг.3 - ниппель замкового соединения.

Замковое соединение бурового инструмента включает соединенные с трубами 1, 2 муфту 3 и ниппель 4 с соединительными участками 5, 6 элементы 7 и 8 соответственно для передачи крутящего момента и предохранения от разъединения ниппеля и муфты при спускоподъемных операциях. Соединительные участки 5 и 6 соответственно муфты 3 и ниппеля 4 выполнены в виде конусов 9 и 10 и цилиндрических поясков 11 и 12, а цилиндрические пояски 11 и 12 выполнены с возможностью взаимодействия между собой. Каждый из соединительных участков 5 и 6 выполнен с дополнительным пояском 13 и 14. Конуса 9 и 10 каждого соединительного участка размещены между цилиндрическими поясками соответственно 11 и 13, 12 и 14. Дополнительные цилиндрические пояски 13 и 14 муфты 3 и ниппеля 4 выполнены с возможностью взаимодействия между собой, а между коническими частями муфты и ниппеля выполнен гарантированный зазор. Длина каждого из соединительных участков А выполнена не менее половины суммы диаметра поясков 11 и 13.

Замковое соединение бурового инструмента работает следующим образом.

В процессе бурения крутящий момент передается через элемент 7 (в данном примере выполнения это шпоночное соединение), а осевое усилие - через контактирующие друг с другом кольцевой выступ ниппеля 4 и внешний кольцевой торец муфты 3. При этом элемент 8 (в данном примере выполнения - это палец) разгружен от воздействия как крутящего момента, так и осевого усилия, и предназначен для удержания труб 1 и 2 в сомкнутом состоянии при подъеме бурового инструмента из скважины или при его опускании в скважину. Цилиндрические пояски и необходимая длина соединительных участков обеспечивают необходимую жесткость и устойчивость бурового става.

Таким образом, данное техническое решение позволит снизить время вспомогательных операций на сборку-разборку труб.

Источник информации

Патент США №4482173, М. кл. ⁷ F 16 L 25/00, НКИ 285/330, 403/334, 13.11.84 (прототип).

Формула изобретения

1. Замковое соединение бурового инструмента, включающее муфту и ниппель с соединительными участками, элементы для передачи крутящего момента и предохранения от разъединения ниппеля и муфты при спускоподъемных операциях, причем каждый соединительный участок муфты и ниппеля выполнен в виде конуса и цилиндрического пояска, а цилиндрические пояски муфты и ниппеля выполнены с возможностью взаимодействия между собой, отличающееся тем, что каждый из соединительных участков соответственно муфты и ниппеля выполнен с дополнительным пояском, причем конус каждого соединительного участка размещен между цилиндрическими поясками, дополнительные цилиндрические пояски ниппеля и муфты выполнены с возможностью взаимодействия между собой, а между коническими частями муфты и ниппеля выполнен гарантированный зазор.

2. Замковое соединение бурового инструмента по п.1, отличающееся тем, что длина каждого из соединительных участков выполнена не менее половины суммы диаметра их поясков.

РИСУНКИРисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

Замковое соединение полых буровых ставов // 2224870

Изобретение относится к технике бурения скважин, в частности к замковым соединениям полых буровых ставов

Замковое соединение полых штанг // 2215115

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к замковым соединениям буровых штанг

Замковое соединение полых буровых штанг // 2157879

Устройство для соединения бурильных труб // 2114977

Изобретение относится к устройствам для соединения бурильных труб при сооружении скважин большого диаметра методом обратной промывки

Замковое соединение полых буровых ставов // 2094588

Изобретение относится к горному делу, а именно к замковым соединениям полых буровых ставов

Электрический разделитель колонны бурильных труб // 2058472

Соединение труб // 2057891

Соединение штанг бурового става // 2035583

Замковое соединение буровых шнеков // 2017929

Изобретение относится к горному делу, а именно к замковым соединениям буровых шнеков или штанг при вращательном бурении скважин, и может быть использовано для соединения других подобных элементов

Быстроразъемное коническое соединение шнеков // 2249666

Изобретение относится к буровой технике, а именно к буровым шнекам

Кулачковое соединение буровых штанг // 2269639

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к бурению скважин, и может быть использовано в других отраслях промышленности

Кулачковое соединение буровых штанг // 2279533

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к бурению скважин, и может использоваться в других отраслях промышленности

Соединительный узел и способ его применения // 2323321

Устройство для соединения двух, по существу, стержневидных или трубчатых элементов // 2323322

Изобретение относится к области бурения, а именно к устройству для соединения двух, по существу, стержневидных или трубчатых элементов, например, частей буровой штанги бурильной установки и/или элемента буровой штанги с буровой коронкой или головкой бура

Безрезьбовое соединение буровых штанг // 2403370

Изобретение относится к рабочим органам буровых станков и служит для проходки скважин в горном массиве

Скважинный инструмент с герметизированным каналом, проходящим через множество секций // 2549644

Изобретение относится к нефтегазовой отрасли, в частности к системе и соответствующему способу добычи углеводородов из нескольких поземных пластов, а также к смешиванию или к одновременному извлечению таких углеводородов. Скважинный инструмент состоит из нескольких трубчатых секций, соединяемых новой безрезьбовой линейной соединительной системой. Внутри цилиндрических стенок соседних стенок обеспечен канал для электрических проводников для соединения электронных компонентов в различных секциях инструмента. Уплотнительные втулки и другие уплотнительные элементы, расположенные в канале для электрических проводников, обеспечивают поддержание атмосферного давления для электрических компонентов внутри инструмента. 3 н. и 29 з.п. ф-лы, 14 ил.

Бурильная компоновка // 2585779

Изобретение относится к бурильным компоновкам для выполнения скважины в грунте или горной породе. Технический результат заключается в уменьшении длины буровой коронки и увеличении скорости бурения. Бурильная компоновка содержит пилотное долото, бурящее среднюю часть скважины, и буровую коронку, бурящую скважину кольцевым забоем. При бурении буровая коронка установлена вокруг пилотного долота, и вращение и ударные усилия бурения направляются от пилотного долота на буровую коронку с помощью фасонных отверстий и деталей, установленных между долотами и передающих мощность, при этом буровая коронка выполнена с возможностью отведения, перемещаясь вокруг пилотного долота, и с возможностью установки на него. Накладное кольцо, выполненное с возможностью скрепления с буровой коронкой, установлено вокруг буровой коронки для соединения с трубой обсадной колонны, втягивающейся в бурящуюся скважину к буровой коронке с помощью накладного кольца. Буровая коронка содержит, по меньшей мере, две кольцевые канавки на наружной окружности, в данных кольцевых канавках установлены с возможностью вращения и перемещения в нужных пределах в аксиальном направлении бура части, участвующие в фиксации, такие как пружинящие стопорные кольца, и расположенные на внутренней поверхности накладного кольца, при этом накладное кольцо установлено вокруг периферии буровой коронки таким способом, что из частей, участвующих в возвратно-поступательном перемещении, фиксирующих накладное кольцо и буровую коронку, по меньшей мере, две расположены с разных сторон от линии, когда устройство собрано, причем данная линия проходит, по существу, через среднюю точку поверхности, передающей вращение буровой коронки. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

Системы и способы застопоривания вертлюжных соединений при выполнении подземных работ // 2588082

Группа изобретений относится к системам и способам для выполнения подземных работ. Технический результат заключается в обеспечении возможности вращения разделенной на секции колонны гибкой насосно-компрессорной трубы в стволе скважины. Система для выполнения подземных работ содержит гибкую насосно-компрессорную трубу с первой и второй секциями, вертлюжное соединение, установленное на стыке первой и второй секций, и стопорное устройство, выполненное с возможностью вращательного сцепления с вертлюжным соединением в ответ на прохождение стопорного устройства через первую и вторую секции при перемещении в стволе скважины. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 3 ил.

Регулируемый работающий на срез узел // 2627328

Группа изобретений относится к области нефтедобычи, в частности к скважинным инструментам, в которых используют работающие на срез элементы. Технический результат – обеспечение баланса между срезающей нагрузкой, при которой срезается работающий на срез элемент и дополнительными нагрузками, которые могут воздействовать на компоненты. Скважинный инструмент содержит внутренний и наружный компоненты, выполненные с возможностью перемещения относительно друг друга и образования работающего на срез сочленения между ними. Работающий на срез элемент перекрывает собой работающее на срез сочленение. Работающий на срез элемент имеет первую часть, отличающуюся по площади поперечного сечения от второй части. Криволинейная поверхность связана с внутренним или наружным компонентом и упирается в работающий на срез элемент. Криволинейная поверхность перемещает работающий на срез элемент по мере перемещения внутреннего и наружного компонентов относительно друг друга и переводит работающий на срез элемент между состоянием, в котором с работающим на срез сочленением совмещается по расположению первая часть элемента, и состоянием, в котором с работающим на срез сочленением совмещается по расположению вторая часть элемента. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 5 ил.