Соединение труб для глубокого бурения Советский патент 1993 года по МПК E21B17/02 

Изобретение относится к буровой технике и может найти применение для геоло- горазведочных работ при бурении преимущественно глубоких нефтяных скважин.

Целью изобретения является повышение надежности и уменьшение размеров соединения буровых труб.

На фиг. 1 изображен продольный разрез соединения буровых труб; на фиг. 2 - разрез А-Б-В-Г на фиг. 1.

Концы верхней 1 и нижней 2 труб имеют цилиндрическое утолщение 3 и 4 соответственно диаметром, большим диаметра трубы, выполненное с уступом под прямым углом к поверхности трубы. На торцах труб предусмотрены самоцентрирующиеся кулачки 5 и б (сопрягаемые выступы и вырезы) для передачи вращающего момента при бурении скважины. На утолщении каждой трубы выполнены проточки 7 и 8, в которые при сборке соединения вкладывается уплотняющая прокладка 9. изготовленная, например,

из резины. На утолщения 3 и 4, равные по толщине двойной толщине стенок труб 1 и 2 и вставленные друг в друга, надета сопрягаемая по продольной плоскости на направляющих штифтах 10, состоящая из двух половин 11 и 12 и имеющая внутреннее цилиндрическое углубление муфта, охватывающая утолщения труб, концы которой снабжены конической резьбой. На концы собранной муфты 11 и 12 навинчены верхняя 13 и нижняя 14 гайки, имеющие левую и правую нарезки соответственно.

Сборка соединения буровых труб производится следующим образом.

Сначала на нижнюю трубу 2 надевается нижняя 14, а затем верхняя 13 гайки, на утолщение 4 надевается кольцевая резиновая прокладка 9, далее верхняя труба 1 устанавливается на нижнюю трубу 2 так, чтобы кулачки 5 и б вошли в соответствующие вырезы, прокладка 9 укладывается в кольцевой паз, образованный проточками 7 и 8, гайка 13 поднимается выше верхнего

ел

с

со

чэ ю со

утолщения 3, а на утолщение собранных труб надеваются полумуфты 11 и 12, сопрягаемые по штифтам 10. Полумуфты прижимаются друг к другу и на них навинчиваются гайки 13 и 14 до необходимого усилия затяжки.

Разборка соединения производится в обратном порядке: отвинчиваются гайки 13 и 14, разводятся полумуфты 11 и 12, поднимается труба 1, снимается уплотняющее кольцо 9 и снимаются гайки 13 и 14.

Работает соединение следующим образом.

Вращают верхнюю трубу 1 по часовой стрелке, вращающий момент к нижней трубе 2 передается посредством самоцентрирующихся кулаков 5 и 6, а вес колонны от трубы 2 к трубе 1 передается через станки и кольцевой уступ цилиндрического углубления полумуфт i1 и 12, щыдержиеающих усилие растяжения за счет своей толщины и длины уступа муфты, работающего на срез. Жесткость соединения обеспечивается длиной утолщений 3 и 4 труб 1 и 2 и длиной полумуфт 11 и 12, которая должна быть не менее 3,5...4 диаметров трубы.

Преимущества предлагаемого соединз- ния буровых труб по сравнению с прототипом состоят, ао-лервых, в том, что передача вращающего момента от трубы к трубе передается практически без воздействия на муфту, во-вторых, от веса колонны муфта испытывает только растягивающее и срезающее усилия, поэтому ее прочность обеспе- чиаается толщиной стенки муфты, а прочность от усилия среза обеспечивается длиной утолщения полумуфты, не превышающей/ лину утолщения трубы, а толщиной - двойную толщину стенок. Такая конструкция обеспечивает малые габаритные размеры всего соединения и может быть рассчитана для бурения самих глубоких скважин.

Формула изобретения

1. Соединение труб для глубокого бурения, включающее концевые участки труб с

торцовыми кулачками и утолщениями, установленную на наружных поверхностях концевых участков соединяемых труб муфту, содержащую два сопрягаемых по продольной плоскости элемента и узел их фиксации,

отличающееся тем, что, с целью увеличения надежности, наружная поверхность утолщения и ответная ей поверхность муфты выполнены в виде цилиндрических поверхностей, образующих с телом труб и

муфты прямоугольные уступы, верхняя и нижняя части муфты выполнены с резьбовыми концами, а узел фиксации - в виде гаек, установленных на последних, причем верхняя резьба имеет левое, а нижняя - правое

направление.

2. Соединение по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что элементы муфты имеют направляющие штифты и отверстия для их размещения.й

3. Соединение по пп.1 и2,отличаю- щ е е с я тем. что оно снабжено уплотняющей прокладкой, а на наружной поверхности утолщений выполнена проточка для размещения последний.

4. Соединение труб по пп.1-3, отличающееся тем, что длина муфта составляет 3,5-4,0 диаметра труб.

Использование: для соединения в колонну бурильных труб при бурении глубоких скважин. Сущность изобретения: соединение включает концевые участки труб с торцовыми кулачками для передачи крутящего момента и уто/щенилми, наружная поверхность которых выполнена в виде цилиндрических поверхностей, образующих с телом труб прямоугольные уступы, и муфту, содержащую два сопрягаемых по продольной плоскости элемента. Узел фиксации муфты выполнен в виде гаек, установленных на резьбовых концах верхней и нижней частей муфты, причем верхняя резьба имеет левое, а нижняя - правое направление. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.