Замок для бурильных труб Советский патент 1993 года по МПК E21B17/10 E21B17/02 

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, в частности к инструменту для соединения бурильных труб в колонну.

Целью изобретения является уменьшение стоимости замка для бурильных труб за счет снижения расхода карбида вольфрама.

На чертеже изображен предлагаемый замок, .

Замок для бурильных труб состоит из муфты 1, на цилиндрической поверхности 2 которой у опорного торца 3 расположен износостойкий кольцевой поясок, состоящий из основного полска 4, выполненного из композиционного сплава на основе карбида вольфрама, и дополнительного пояска 5, выполненного из безвольфрамового сплава и расположенного ближе к упорному торцу 6. Износостойкость И-| дополнительного пояска составляет 0,3-0,5 износостойкости Иа основного пояска. При этом ширина В0 основного пояска равна 0,3-0,4 общей ширины В износостойкого пояска муфты.

На цилиндрической 7 и конической 8 поверхностях ниппеля 9 расположены износостойкие кольцевые пояски 10 и 11, выполненные из безвольфрамового сплава.

Замок для бурильных труб работаетсле- дующим образом.

Свинчиванием ниппеля 9 и муфты 1 замка бурильные трубы собираются в колонну. При бурении скважины роторным способом бурильная колонна вращается. При этом замок, диаметр которого больше диаметра бурильной трубы, контактирует с породами, слагающими ствол скважины. Взаимодействие замка с породой происходит в потоке абразивосодержащей промывочной жидкости, перемещающейся к устью скважины, и характеризуется неравномерным распределением контактных давлений по образующей замка.

Максимальные нагрузки воспринимаются частью муфты 1, не которой размещен основной поясок 4, выполненный из композиционного сплава на основе карбида вольС

аая&

фрама и расположенный у .опорного торца 3, а меньшие нагрузки воспринимаются дополнительным 5 пояском, выполненным из безвольфрамового сплава.

Износостойкий кольцевой поясок с на- грузками на муфте в области дополнительного пояска 5. При полном износе износостойкого кольцевого пояска 10 на цилиндрической поверхности 7 ниппеля в зоне действия наибольших нагрузок сохраняется износостойкая площадка, образованная в результате пересечения изношенной цилиндрической поверхности и износостойкого кольцевого пояска конической поверхности, Геометрические пара- метры износостойкой площадки сохраняются до износа цилиндрической поверхности до предельно допустимых значений, так как они определяются углом между цилиндрической и конической поверхностя- ми и толщиной износостойкого кольцевого пояска, которые практически не изменяются.

Формула изобретения Замок для бурильных труб, включаю- щий ниппель и муфту, связанные замковой резьбой и размещенные со стороны противоположной замковой резьбе на наружной цилиндрической и конической поверхностях ниппеля и наружной цилиндрической поверхности муфты армированные композиционным сплавом на основе карбида вольфрама износостойкие кольцевые пояски, отличающийся тем, что, с целью уменьшения стоимости замка засчетсниже- ния расхода карбида вольфрама, он снабжен дополнительным износостойким кольцевым пояском, расположенным на муфте и примыкающим к основному со стороны замковой резьбы, дополнительный износостойкий кольцевой поясок муфты и износостойкий кольцевой поясок ниппеля выполнены из безвольфрамового сплава, причем износостойкость дополнительного пояска муфты выбирается из соотношения

И1/И2 0,3-0,5,

где А и И2 износостойкость соответственно дополнительного и основного поясков, ширина основного износостойкого пояска выбирается из соотношения

,3-ОА

где В0 и В - соответственно ширина основного пояска и общая ширина износостойкого пояска муфты,

а толщина и износостойкость армированного слоя пояска ниппеля равна толщине и износостойкости дополнительного пояска муфты.

/

2

Использование: при бурении глубоких скважин. Сущность изобретения: замок для бурильных труб содержит ниппель и муфту, на которых выполнены износостойкие кольцевые пояски на основе карбида вольфрама. Муфта дополнительно снабжена износостойким пояском из безвольфрамового сплава, из которого также выполнен поясок на ниппеле. Приведены определенные сочетания износостойкости дополнительного и основного поясов муфты, а также соотношение их ширины. Обеспечивается уменьшение стоимости как за счет упомянутых соотношений, так и за счет использования безвольфрамового сплава, 1 ил.