Комбинированная буровая штанга Советский патент 1992 года по МПК E21B17/20 E21B17/05 

Изобретение относится к технике проведения буровых работ, преимущественно подземного бурения скважин.

Известна буровая штанга, состоящая из нескольких частей, в которой сопряженные части соединены между собой подвижно в осевом направлении посредством рабочего звена. Внутренние поверхности соединяемых частей имеют фигурную форму, а их торцовые поверхности выполнены с выступами и ответными впадинами для взаимного центрирования.

Рабочее звено выполнено с концевыми головками,поперечное сечение которых соответствует внутреннему сечению соединяемых частей штанги. Средняя часть рабочего звена снабжена галтелью. Для его фиксации в штанге предусмотрены штифты, установленные на концевых участках звеньев штанги перпендикулярно ее оси. В рабочем положении головки рабочего звена взаимодействуют со штифтами.

Возможно исполнение штанги с концевыми участками, позволяющими поворот одного элемента относительно другого на угол до 20°. При этом крутящий момент от одного элемента другому не передается.

Внутренние поверхности концевых участков и головок рабочих звеньев при этом имеют в поперечном сечении цилиндрическую форму.

Данная буровая штанга обеспечивает возможность взаимного перегиба сопряженных штанг буро вого става на угол до 20и. что придает ему гибкость. Это позволяет в подземных условиях применять буровые ставы большой длины, так как обеспечивает возможность укладки их в выработках, где производят буровые работы.

Недостатком данной штанги является отсутствие герметичности в соединениях, что исключает возможность использования промывочной жидкости в процессе бурения.

Известен также гибкий буровой став, включающий полые штанги, связанные шарниром, расположенным, в их внутренней полости. Штанги имеют на концах средства фиксации их в прямолинейном положении. С целью расширения технологических возможностей шарнир в соединениях штанг выполнен в виде кардана, по крайней мере одна из вилок которого закреплена с возможностью вращения и ограниченного осевого перемещения. Каждый шарнир имеет осевой канал с эластичной трубкой, а а полости штанги перед шарниром установлена перемычка с обратным клапаном, причем в стенке штанги ниже перемычки выполнено отверстие, перекрытое обратным клапаном.

Недостатком известного гибкого бурового става является сложность конструкции

штанг, из которых он состоит.

Цель изобретения - упрощение конструкции буровой штанги.

Поставленная цель достигается тем, что в комбинированной буровой штанге, включающей полый корпус с внутренним резьбовым участком на одном конце, внутренним и наружным резьбовыми участками на другом, а также шарнирный узел, содержащий два полых звена с резьбовыми участками

для связи с резьбовыми участками концов штанги, одно звено шарнирного узла выполнено в виде наконечника с наружными резьбовыми участками по концам и сферической поверхностью между ними, другое звено

выполнено в виде муфты с резьбовым участком на одном конце и сферической поверхностью, ответной сферической поверхности наконечника, на другом конце, причем резьбовые участки наконечника выполнены ответными внутренним резьбовым участкам концов корпуса штанги, а резьбовой участок муфты выполнен ответным наружному резьбовому участку корпуса штанги.

На чертеже представлено шарнирное

соединение штанги, продельный разрез.

Комбинированная буровая штанга включает полый корпус 1 с наружным резьбовым участком 2 на одном конце и внутренними резьбовыми участками 3 на обоих

концах, наконечник А шарнирного звена и муфту 5 шарнирного звена. Наконечник снабжен сферической поверхностью б, выполненной между резьбовыми участками 7 наконечника 4. Сопряженные сферические

поверхности наконечника и муфты герметизированы уплотнительными кольцами 8 и 9. Наличие шарнирного узла в виде сферической пары значительно упрощает конструкцию буровой штанги и обеспечивает

возможность плавного изгиба бурового става, собранного из таких буровых штанг.

Комбинированная буровая штанга работает следующим образом.

Перед началом бурения комбинированные буровые штанги соединяют в один буровой став нужной длины и укладывают его вдоль выработки. После этого головную (первую) буровую штангу подсоединяют к буровому станку. Затем к ней крепят исполнительный (буровой) орган, а к противоположному концу бурового става подсоединяют шланг для подачи промывочной жидкости. После завершения этих опе- раций включают привод редуктора

(вращателя) бурового става и гидросистему управления работой бурового станка.

До вступления во взаимодействие с буровым станком все буровые штанги образуют холостую ветвь бурового става, так как не воспринимают и не передают крутящего момента. В начале взаимодействия каждой очередной штанги с буровым станком резьбовой хвостовик 7 наконечника 4 ввинчивается в резьбовое отверстие 3 корпуса штанги, в результате чего эта штанга приходит во вращение, передавая крутящий момент всем предшествующим штангам.

Шарнирное соединение штанг, выполненное в виде сферической пары, при значительном упрощении конструкции штанги одновременно (при равных диаметрах буровых штанг) позволяет значительно увеличить диаметр канала для подачи промывочной жидкости, так как исключает необходимость применения эластичных элементов для подачи промывочной жидкости.

Формула изобретения

Комбинированная буровая штанга, включающая полый корпус с внутренним

резьбовым участком на одном конце, внутренним и наружным резьбовыми участками на другом и шарнирный узел, содержащий два полых звена с резьбовыми участками для связи с резьбовыми участками штанги,

отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, одно звено шарнирного узла выполнено в виде наконечника с наружными резьбовыми участками по концам и сферической поверхностью между

ними, а другое звено - в виде муфты с резьбовым участком на одном конце и сферической поверхностью, ответной сферической поверхности наконечника на другом, причем резьбовые участки наконечника и резьбовой участок муфты выполнены ответными соответственно внутренним и наружному резьбовым участкам концов штанги.

Изобретение относится к технике буровых работ. Цель изобретения - упрощение конструкции буровой штанги. Буровая штанга содержит полый корпус 1 с внутренними резьбовыми участками 3 по концам и наружным, резьбовым участком 2 на одном из концов. На конце корпуса штанги с внутренним резьбовым участком установлен наконечник 4 со сферической поверхностью 6 в средней части. На другом конце корпуса штанги установлена муфта 5, связанная с наружным резьбовым участком 2 корпуса штанги и имеющая сферическую поверхность, ответную сферической поверхности 6 наконечника. При сборке штанги наконечник 4 с установленной на его поверхности муфтой 5 соединяют соответственно с резьбовыми участками 2 и 3 корпуса с образованием бурового става нужной длины и укладывают его вдоль выработки. После этого головную штангу присоединяют к буровому станку, крепят к ней буровой орган и производят спуск в скважину. До взаимодействия с буровым .станком все буровые штанги образуют холостую ветвь берового става, так как воспринимают и не передают крутящего момента. В начале взаимодействия каждой очередной штанги с буровым станком резьбовой хвостовик 7 наконечника 4 ввинчивается в резьбовой участок 3 корпуса штанги, в результате чего штанга приходит во вращение, передавая крутящий момент всем предшествующим штангам. 1 ил. S о о