Наголовник для бурильных труб Советский патент 1992 года по МПК E21B19/06 

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройству для выполнения спуско-подъемных операций с бурильными трубами.

Известен наголовник для бурильных труб, включающий корпус с резьбой, в котором расположен центральный стержень, на котором расположена пружина кручения, нижняя часть стержня имеет цилиндрическую форму, а верхняя часть соединена с головкой для поворота стержня при установке наголовника на бурильные трубы.

Недостатком наголовника является его низкая надежность в работе за счет удержания его в рабочем положении силами трения цилиндрического стержня о внутреннюю цилиндрическую

поверхность бурильной трубы, причем начальная сила трения зависит от величины крутящего момента, создаваемого пружиной кручения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является наголовник лля бурильных труб, включающий корпус с резьбой, подпружиненный шток, соединенный с корпусом посредством шлицевого соединения. Фиксатор штока выполнен в виде втулки, установленной в верхней части штока с возможностью поворота и взаимодействия с корпусом. Со штоком жестко соединена кулачковая полумуфта, входящая в зацепление с ответной кулачковой полумуфтпй в бурильной трубе. В верхней части корпуса

vj

сл

§

СО

3

выполнены два паза, имеющие разную глубину и расположенные под углом один к другому.

Недостатком данного наголовника является низкая его надежность в работе за счет наличия боковых зазоров между кулачками полумуфт, необходимых для поворота штока при установке его в рабочее положение, т.е„ фиксации наголовника в трубе и предупреждение отвинчивания его от труб при вращении подвешенной трубы.

Цель изобретения - повышение надежности в работе наголовника.

Поставленная цель достигается тем, что в наголовнике для бурильных труб, включающем корпус/с резьбой и установленный в нем с возможностью вращения центральный стержень с рукояткой в верхней части и элементом фиксации в нижней части, центральный стержнь имеет резьбовое соединение с корпусом, элемент фиксации выполнен с конической наружной поверхностью для взаимодействия с ответным коническим отверстием бурильной трубы, при этом резьба в резьбовом соединении центрального стержня с корпусом имеет направление, противоположное направлению резьбы корпуса, а угол конусности конусной поверхности элемента фиксации меньше угла трения.

Соединение центрального стержня с корпусом посредством резьбы, имеющей противоположное направление винта с резьбой бурильных труб, по- вУшает надежность удержания наголовника, соединенного с бурильной трубой, в рабочем положении, так как свинчивание резьбы наголовника- с резьбой бурильной трубы производит- ся без радиального зазора. Отвинчивание наголовника от бурильной трубы невозможно, так как при левом вращении наголовника (относительно бурильной трубы) происходит навинчивание корпуса на центральный стер жень по левой резьбе и перемещение корпуса в сторону бурильной трубы.

Выполнение конусного соединения центрального стержня с бурильной трубой с углом конуса меньше угла трения материалов повышает надежность соединения нижней части центрального стержня с бурильной трубо

и предотвращает вращение центрального стержня.

Выполнение резьбы, соединяющей стержень с корпусом наголовника, с шагом больше шага резьбы, соединяющей корпус наголовника с бурильной трубой, не дает возможности вращаться корпусу наголовника от10 носительно бурильной трубы, так как при этом осевое перемещение цент- I рального стержня относительно корпуса больше осевого перемещения корпуса относительно бурильной трубы, в

15 результате чего усилие между конус- i ным концом центрального стержня и бурильной трубой возрастает, чем подвышается1 надёжность Фиксаций наголовника относительно бурильной

20 трубы.

На фиг, 1 изображен наголовник для бурильных труб, общий еид| на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на

25 фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.1.

Наголовник для бурильных труб состоит из корпуса 1,.и установленного в нем центрального стержня 2, соединенных между собой посредством

30 резьбы 3, имеющей направление винта, обратное резьбе бурильных труб. Нижняя часть стержня имеет конус 1, входящий в конусное отверстие бурильной трубы 7. Верхняя часть

25 центрального стержня выполнена некруглой формы, на которую посажен рычаг 5, предназначенный для поворота стержня, гайка 6, навинченная на верхний конец стержня, удержи40 вает рычаг на стержне.

Наголовник работает следующим образом.

Работа с наголовником состоит из следующей последовательности опе45 раций. Перед навинчиванием наголовника на трубу 7 поворачивают рычаг 5 вправо, чем перемещают центральный, стержень 2 вверх. Для навинчивания наголовника устанавливают его на

50 бурильную трубу 7 и вращёют его вправо до полного свинчивания. По- сле этого вращают рычаг влево до упора конусной части k центрального стержня. Для снятия наголовника не55 обходимо повернуть рычаг 5 вправо, при этом стержень 2 переместится вверх за счет левой резьбы 3 и конусная часть i центрального стерж - ня выйдет из конусного отверстия

бурильной трубы 7 и произвести отвинчивание наголовника от бурильной трубы левым вращением корпуса t.

«г

Формула изобретения

1. Наголовник для бурильных труб, включающий корпус с резьбой и установленный в нем с возможностью ера- щения центральный стержень с рукбят- кой в верхней части и элементом фиксации в нижней части, отличающийся .тем, что, с целью повышения надежности его в работе, цент ральный стержень имеет резьбовое соединение с корпусом, элемент фиксации выполнен с конической наружной поверхностью для взаимодействия с ответным коническим отверстием бурильной трубы, при этом резьба в резьбовом соединении центрального стержня с корпусом имеет направлени противоположное направленю резьбы корпуса, а угол конусности конусной поверхности элемента фиксации меньш угла трения.

2. Наголовник для бурильных труб поп.1, отличающийся тем, что шаг резьбы резь бового соединения центрального стержня с кор пусом больше шага резьбы корпуса.

Использование: для повышения надежности соединения наголовника с бурильными трубами при выполнении спуско-подъемных операций. В наголовнике соединение центрального стержня осуществлено посредством резьбы. При этом резьба в резьбовом соединении центрального стержня с корпусом имеет направление, противоположное направлению резьбы корпуса, а угол конусности конусной поверхности элемента Фиксации меньше угла трения, шаг резьбы резьбового соединения центрального стержня с копусом больше шага резьбы, соединяющей корпус наголовника с бурильной трубой.iТ з.п., Ц ил.

Дк/

Редактор Н„ Яцола

Техред М. Моргентал

Заказ 27 1 ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Корректор