ШАРНИРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ Российский патент 2001 года по МПК E21B17/05 

Описание патента на изобретение RU2170322C1

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано при эксплуатации наклонно-направленных или искривленных скважин электроцентробежными насосами.

Известна соединительная муфта насосных штанг (Пат. N 2017930, E 21 В 17/05, оп. 15.08.94, бюл. N 15) для наклонно-направленных или искривленных скважин, содержащая корпус из двух частей, каждая из которых снабжена двумя роликами, расположенными во взаимно перпендикулярных плоскостях, и шарнирное соединение в виде шарового пальца, один конец которого жестко связан с верхней частью корпуса, а другой, посредством полумуфты с внутренней шаровой сферой - с нижней частью корпуса.

Однако известная соединительная муфта непригодна для соединения насосно-компрессорных труб с электроцентробежным насосом.

Известна комбинированная буровая штанга (авт.св. 1740614, E 21 В 17/20, оп. 15.06.92, бюл. N 22), содержащая полый корпус с резьбовыми участками по концам. На одном из концов корпуса установлен полый наконечник, имеющий сферическую поверхность в своей средней части. На другом конце корпуса размещена муфта, имеющая внутреннюю сферическую поверхность, ответную сферической поверхности наконечника. В начале взаимодействия каждой очередной штанги с буровым станком резьбовой хвостовик наконечника ввинчивается в резьбовой участок корпуса штанги, передавая крутящий момент всем предшествующим штангам. Однако известное устройство имеет недостаточную степень свободы движения шарнирного узла, что делает ненадежной его работу в наклонно-направленных или искривленных скважинах.

Кроме того, осевое перемещение и вращение наконечника относительно корпуса препятствуют его использованию в системе насосно-компрессорных труб с электроцентробежным насосом, оборудованным электрокабелем, размещенным в полости труб.

Таким образом возникла проблема создания надежного устройства для соединения насосно-компрессорных труб с электроцентробежным насосом при эксплуатации его в наклонно-направленных и искривленных скважинах.

Технический результат - увеличение степени свободы движения шарнирного узла устройства, а также устранение осевого и вращательного перемещения.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном шарнирном устройстве для соединения труб, включающем полый корпус, состоящий по меньшей мере из двух частей, и шарнирный узел, образованный жестко связанной с нижней частью полого корпуса муфтой и втулкой, имеющими сопряженные сферические поверхности, согласно изобретению, втулка имеет сферический фланец, поверхности которого сопряжены с ответными поверхностями муфты и нижней части полого корпуса, при этом фланец втулки размещен в муфте с возможностью ограниченного углового перемещения, а муфта и верхняя часть полого корпуса связаны зубчатым зацеплением.

Целесообразно вышеупомянутое зубчатое зацепление выполнить с расчетным зазором.

Выполнение втулки со сферическим фланцем и сопряжение его сферических поверхностей с ответными сферическими поверхностями муфты и нижней части полого корпуса увеличивает степень свободы движения шарнирного узла с одновременным сохранением герметичности конструкции при любом повороте втулки.

Зубчатое зацепление муфты и верхней части полого корпуса, выполненное с расчетным зазором, позволяет устранить относительное осевое и вращательное перемещение устройства и разместить электрический кабель в полости труб.

Сопоставление предлагаемого устройства с прототипом показало наличие новых элементов (зубчатое зацепление), новой формы выполнения известного элемента (выполнение втулки со сферическим фланцем), а также новых связей между элементами, что свидетельствует о соответствии критерию изобретения "новизна".

Поиск по отличительным признакам показал отсутствие таковых в других изобретениях, что свидетельствует о соответствии критерию "Изобретательский уровень".

На фиг. 1 и 2 представлено предлагаемое устройство в статическом состоянии и в момент работы, продольный разрез; на фиг. 3 - сечение по А-А.

Предлагаемое устройство включает полый корпус из двух частей 1 и 2, муфты 3, втулки 4 со сферическим фланцем 5. Втулка 4 имеет с муфтой 3 и нижней частью 2 полого корпуса сферические сопрягаемые пары 6 и 7. Муфта 3 снабжена зубьями 8, а полый корпус - зубьями 9. Между зубьями 8 и 9 выполнен расчетный зазор, определяющий угловое отклонение без вращения.

Устройство работает следующим образом. Верхнюю часть 1 полого корпуса крепят к подвеске насосно-компрессорных труб, а нижнюю часть 2 - к муфтовому концу электроцентробежного насоса. Затем колонну труб спускают в наклонную или искривленную скважину на расчетную глубину и включают насос. При этом верхняя часть 1 полого корпуса вместе с втулкой 4 поворачивается от изгибающего усилия насосно-компрессорных труб на определенный угол кривизны места установки, сферические сопрягаемые пары 6 и 7 приходят в движение и втулка 4 занимает положение, определяемое расчетным зазором между зубьями. Насосно-компрессорная труба, которая несет на себе кривизну ствола скважины, поворачивается на шарнирном устройстве и снимает изгибающее усилие. Электроцентробежный насос при этом ложится, сохраняя свою ось прямой.

Таким образом, предлагаемое устройство, обладая необходимой подвижностью, позволяет сохранить высокую работоспособность электроцентробежного насоса и увеличить срок его службы при эксплуатации в наклонно-направленных и искривленных скважинах.

Похожие патенты RU2170322C1

название год авторы номер документа
СКВАЖИННЫЙ ТРУБОДЕРЖАТЕЛЬ ДЛЯ НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ 2002
  • Уразаков К.Р.
  • Ахметгалиев Р.З.
  • Кутлуяров Ю.Х.
  • Маннанов Л.Т.
RU2239045C2
ШАРНИРНО-КУЛАЧКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ 2001
  • Габдуллин Р.Ф.
  • Копониров С.Б.
  • Вилков Д.М.
  • Насретдинов Р.Г.
  • Люлинецкий Г.М.
RU2208185C2
СЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО 2000
  • Мерзляков В.Ф.
  • Кузьмин В.Н.
  • Захаров А.А.
RU2179232C1
СЛИВНОЙ КЛАПАН 1997
  • Мерзляков В.Ф.
  • Лесовой Б.Я.
  • Кузьмин В.Н.
RU2148704C1
СЛИВНОЕ УСТРОЙСТВО 1997
  • Мерзляков В.Ф.
  • Лесовой Б.Я.
  • Кузьмин В.Н.
RU2144131C1
ЗАМКОВАЯ ОПОРА ШТАНГОВОГО ГЛУБИННОГО НАСОСА (ВАРИАНТЫ) 1999
  • Салимов Н.В.
  • Габдуллин Р.Ф.
RU2179264C2
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГАШЕНИЯ КРУТИЛЬНЫХ КОЛЕБАНИЙ 2000
  • Габдуллин Р.Ф.
  • Саматов М.И.
  • Гарифуллин И.Ф.
  • Беляев В.А.
  • Дорофеев С.В.
RU2179670C1
ШТАНГОВЫЙ ГЛУБИННЫЙ НАСОС 1998
  • Салимов Н.В.
  • Габдуллин Р.Ф.
  • Нуриахметов В.Б.
  • Миникаев Ф.В.
  • Гарейшин Р.М.
RU2140570C1
УСТАНОВКА СКВАЖИННОГО ЭЛЕКТРОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА 2000
  • Каплан Л.С.
  • Габдрахманов Н.Х.
  • Мингулов Ш.Г.
  • Усов А.И.
  • Каплан А.Л.
RU2187624C2
ФЛАНЦЕВОЕ СОЕДИНЕНИЕ 1999
  • Габдуллин Р.Ф.
  • Салимов Н.В.
RU2154224C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 170 322 C1

Реферат патента 2001 года ШАРНИРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ ТРУБ

Использование: в нефтегазодобывающей промышленности для соединения насосно-компрессорных труб с электроцентробежным насосом. Изобретение обеспечивает увеличение надежности работы насоса. Сущность изобретения: устройство включает полый корпус, состоящий из двух частей, и шарнирный узел, состоящий из муфты, жестко связанной с нижней частью полого корпуса и втулки. Муфта и втулка имеют сферические сопряженные поверхности, при этом втулка имеет сферический фланец, поверхности которого сопряжены с ответными поверхностями муфты и нижней части полого корпуса, фланец втулки размещен в муфте с возможностью ограниченного углового перемещения, а муфта и верхняя часть полого корпуса связаны зубчатым зацеплением. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула изобретения RU 2 170 322 C1

1. Шарнирное устройство для соединения труб, включающее полый корпус, состоящий, по меньшей мере, из двух частей, и шарнирный узел, образованный жестко связанной с нижней частью корпуса муфтой и втулкой, имеющими сопряженные сферические поверхности, отличающееся тем, что втулка имеет сферический фланец, поверхности которого сопряжены с ответными поверхностями муфты и нижней части полого корпуса, при этом фланец втулки размещен в муфте с возможностью ограниченного углового перемещения, а муфта и верхняя часть полого корпуса связаны зубчатым зацеплением. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что зубчатое зацепление муфты с верхней частью полого корпуса выполнено с расчетным зазором.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2001 года RU2170322C1

Комбинированная буровая штанга 1988
  • Жуков Павел Иванович
  • Шеллер Александр Густавович
SU1740614A1
Устройство для искривления компоновки испытателя пластов 1977
  • Еникеев Марат Давлетшинович
SU652321A1
Шарнирный переходник 1979
  • Большаков Владислав Витальевич
  • Щербачев Виталий Семенович
  • Носов Анатолий Иванович
  • Божко Виталий Иванович
SU819294A1
1977
  • Калинин Анатолий Георгиевич
  • Сафонов Борис Филиппович
  • Голов Валерий Александрович
  • Торшин Леонид Андреевич
SU825826A1
Шарнирная муфта преимущественно для бурильной колонны 1981
  • Райхерт Людвиг Адольфович
  • Антонов Борис Яковлевич
  • Поташников Владимир Данилович
  • Фрыз Иван Михайлович
SU1070294A1
SU 1290775 A1, 08.01.1985
Шарнирная муфта бурильной колонны 1988
  • Хаиме Федор Георгиевич
  • Оганов Гурген Семенович
SU1656113A1
Гибкая колонна труб 1988
  • Лившиц Леонид Абрамович
SU1760076A1
ШАРНИР БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ 1990
  • Князев И.К.
  • Богомазов Л.Д.
RU2007536C1

RU 2 170 322 C1

Авторы

Габдуллин Р.Ф.

Саматов М.И.

Дорофеев С.В.

Гарифуллин И.Ф.

Видинеев С.А.

Даты

2001-07-10Публикация

2000-11-20Подача