Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при бурении скважин с противоаврийным устройством для колонкового снаряда.
Известен отсоединитель буровых штанг, состоящий из ниппеля и муфты, соединенных между собой резьбой с крупным шагом. Между торцами ниппеля и муфты находится бронзовая шайба для самоуплотнения и удержания шлама в пространстве между витками резьб (см., например, Козловский Е.А. и др. Справочник инженера по бурению геологоразведочных скважин. Т.1, М., «Недра», 1984, стр.357).
Недостатком данного отсоединителя является ненадежность его работы. Практика работы с такими отсоединителями показала частое самопроизвольное разворачивание бурильных штанг во время спуско-подъемных операций, при расклинивании штанг в скважине и зашламовании переходника, которые составляют 20-25%.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является отсоединитель буровых штанг, имеющий правую резьбу для соединения с колонковой трубой и левую с крупным шагом отсоединительную резьбу.
Внутри корпуса и переходника профрезерованы прямоугольные пазы, в которые вставляется фиксатор, имеющий также прямоугольную форму конгруэнтную форме пазов в корпусе и переходнике. Фиксатор удерживается в рабочем положении двумя пластинчатыми пружинами, жестко соединенными с корпусом (см., например, Воздвиженский Б.И., Волков С.А. Колонковое бурение. М., «Недра», 1982, стр.348, рис.149б).
Недостатком этого отсоединителя является возможность срабатывания только от избыточного давления промывочной жидкости. При работе с воздухом или газо-жидкостными очистными агентами (пенами), которые наряду с жидкостными очистными агентами широко применяются при бурении скважин, отсоединитель не работает, так как ни воздух, ни пены практически не сжимаемы и не могут создать необходимого усилия для среза пружин. Кроме того, малый поперечный размер фиксатора часто не выдерживает кратковременных высоких крутящих усилий, возникающих при бурении трещиноватых горных пород, что приводит к самопроизвольному разворачиванию бурильных труб.
Техническим эффектом, ожидаемым от использования изобретения, является повышение прочности узла, передающего крутящий момент и осевое усилие от бурильных штанг колонковому снаряду, и предотвращение самопроизвольного разворота штанг от колонкового снаряда в процессе спуско-подьемных операций.
Указанный технический эффект достигается тем, что отсоединитель буровых штанг, соединенный с колонковым набором, состоит из корпуса, элемента зацепления, переходника и фиксирующих элементов, снабжен валом с левой резьбой крупного шага, жестко связанным с корпусом фиксирующими элементами, выполненными в виде штифтов, переходником, жестко соединенным с колонковым набором и валом с левой резьбой крупного шага, элементом зацепления, жестко соединенным с корпусом и выполненным в виде муфты зацепления, на нижнем торце которой имеется выступ, а на верхнем торце выполнены сегменты, при этом в месте взаимодействия муфты зацепления и переходника последний имеет сегменты с пазом между ними для обеспечения возможности вхождения в него выступа муфты зацепления, а на утолщении вала с левой резьбой крупного шага выполнены пазы с возможностью вхождения в них сегментов на верхнем торце муфты зацепления, при этом выступ на нижнем торце муфты зацепления и паз в переходнике конгруэнтны по форме.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид отсоединителя в рабочем положении в разрезе, на фиг.2 - сечение по В-В на фиг.3 - сечение по Б-Б и на фиг.4 - сечение по А-А, на фиг.1.
Отсоединитель состоит из корпуса 1 с замковой резьбой для соединения с буровыми штангами, вала 2 с левой резьбой крупного шага, переходника 3, муфты зацепления 4 и штифтов 5. Переходник 3, жестко соединенный с колонковым набором 6, на верхнем торце имеет паз 7, в котором размещен выступ 8, расположенный на нижнем торце муфты зацепления 4, по форме конгруэнтный пазу 7 переходника 3 (см. сечение А-А на фиг.4). Площади поперечных сечений выступа 8 муфты зацепления 4 и сегментов 9 переходника 3, образуемых при фрезеровке паза 7, передающих крутящий момент от корпуса отсоединителя 1 через муфту зацепления 4 колонковому набору 6, делаются равными. Абсолютная величина этих площадей гораздо больше площади поперечного сечения фиксатора по прототипу. В результате прочность на срез выступа 8 и сегментов 9 превышает прочность на срез у фиксатора прототипа, а следовательно, отсоединитель более надежен в работе.
На верхнем торце муфты зацепления 4, размещенной в корпусе 1 и жестко с ним соединенной резьбой, имеются сегменты 10, образованные фрезерованием паза 11 (см. сечение Б-Б на фиг.3), которые только при ликвидации прихвата колонкового набора 6 входят в пазы 12 на утолщении вала с левой резьбой 2 (см. фиг.2) после среза штифтов 5.
В рабочем положении муфта зацепления 4 находится в постоянном зацеплении с переходником 3 за счет жесткого соединения вала 2 с корпусом 1 штифтами 5, что исключает самопроизвольный разворот бурильных штанг от корпуса отсоединителя во время спуско-подьемных операций. Отсоединение устройства от колонкового набора возможно только в случае его прихвата и приложения определенного осевого усилия к штангам, направленного вверх от забоя скважины, рассчитываемого в каждом конкретном случае применительно к условиям бурения.
С целью предохранения узлов отсоединителя от попадания в них шлама в корпусе переходника 3 выполнена проточка 14, в которой размещен уплотнительный элемент 13, прижимаемый к переходнику 3 нижним торцом корпуса отсоединителя 1.
Отсоединитель работает следующим образом. Когда колонковый набор 6 оказывается прихваченным в скважине, с помощью гидросистемы бурового станка производят натяжение буровых штанг. При достаточном осевом усилии происходит срезание штифтов 5, после чего выступ 8 муфты зацепления 4 выходит из паза 7 переходника 3, а сегменты 10 муфты зацепления 4 входят в пазы 12 вала с левой резьбой 2 для передачи крутящего момента от корпуса отсоединителя 1 валу с левой резьбой 2. Затем, не ослабевая натяжку бурильных штанг, дают правое вращение и вал с левой резьбой 2 легко отворачивается от переходника 3, освобождая всю бурильную колонну от прихваченного колонкового набора.
Таким образом предлагаемое техническое решение отсоединителя имеет следующие преимущества перед известными:
- значительно увеличена несущая способность узла, передающего крутящий момент от бурильных штанг колонковому набору;
- исключается возможность самопроизвольного разворота бурильных штанг от колонкового набора при выполнении спуско-подъемных операций;
- все элементы конструкции отсоединителя надежно защищены от попадания шлама;
- значительно увеличена надежность работы отсоединителя.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ | 2008 |
|
RU2354799C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСТРАНШЕЙНОЙ ПРОКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДОВ В СЛАБОУСТОЙЧИВЫХ ИЛИ СКЛОННЫХ К ВСПУЧИВАНИЮ ГОРНЫХ ПОРОДАХ | 2006 |
|
RU2292426C1 |
ШАРОШЕЧНЫЙ КАЛИБРАТОР | 2006 |
|
RU2333342C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОДВЕСКИ И ГЕРМЕТИЗАЦИИ ПОТАЙНОЙ ОБСАДНОЙ КОЛОННЫ | 2005 |
|
RU2258126C1 |
БУРОВОЕ ЛОПАСТНОЕ ДОЛОТО | 2007 |
|
RU2340758C1 |
САМОХОДНАЯ БУРОВАЯ УСТАНОВКА ДЛЯ БУРЕНИЯ НАКЛОННЫХ СКВАЖИН | 2007 |
|
RU2319824C1 |
ОТКЛОНИТЕЛЬ С РЕГУЛИРУЕМЫМ УГЛОМ ИСКРИВЛЕНИЯ ДЛЯ НАПРАВЛЕННОГО БУРЕНИЯ СКВАЖИН | 1993 |
|
RU2061829C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗВЕДЕНИЯ БУРОНАБИВНОЙ СВАИ | 2009 |
|
RU2398932C1 |
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БУРЕНИЯ СКВАЖИН В НЕУСТОЙЧИВЫХ И РАЗРУШЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОДАХ С ОДНОВРЕМЕННОЙ ОБСАДКОЙ | 2004 |
|
RU2262578C1 |
БУРОВОЙ ШНЕК | 2003 |
|
RU2258793C1 |
Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при бурении скважин с противоаварийным устройством для колонкового снаряда. Устройство соединено с колонковым набором и включает корпус, элемент зацепления, жестко соединенный с корпусом, переходник, вал с левой резьбой крупного шага, жестко соединенный с корпусом фиксирующими элементами. Переходник жестко соединен с колонковым набором и валом с левой резьбой крупного шага. Элемент зацепления выполнен в виде муфты зацепления. На ее нижнем торце имеется выступ, а на верхнем торце выполнены сегменты. В месте взаимодействия муфты зацепления и переходника последний имеет сегменты с пазом между ними для обеспечения возможности вхождения в него выступа муфты зацепления. На утолщении вала выполнены пазы с возможностью вхождения в них сегментов на верхнем торце муфты зацепления. Повышается прочность и надежность, предотвращается самопроизвольный разворот штанг от колонкового набора. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
ВОЗДВИЖЕНСКИЙ Б.И, ВОЛКОВ С.А., ВОЛКОВ А.С | |||
"Колонковое бурение", М., Недра, 1982, с.347 | |||
RU 2004776 С1, 15.12.1993 | |||
ОТСОЕДИНИТЕЛЬ | 1993 |
|
RU2061833C1 |
Отсоединительный переходник | 1990 |
|
SU1719615A1 |
Устройство для отпуска натяжения арматуры железобетонных изделий | 1983 |
|
SU1110883A1 |
СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЗОН ТРЕЩИНОВАТОСТИ | 2009 |
|
RU2415448C1 |
Авторы
Даты
2006-10-27—Публикация
2006-01-13—Подача