Замок бурильных труб Советский патент 1979 года по МПК E21B17/42 

1

Изобретение относится к горному оборудованию, предназначенному для проходки вертикальных горных выработок способом бурения и, в частности, может быть использовано в буровых установках типа УЗТМ.

Известен замок бурильных труб, включающий муфту, связанную с ниппелем резьбовым соединением, и накидной фланец, размещенный на ниппеле .

Недостаток этой конструкции заключается в наличии больщого количества деталей, больщих габаритов по диаметру, кроме того, жесткое соединение деталей замка не обеспечивает демпфирования колебаний бурильной колонны.

Известен замок бурильных труб, включающий муфту, связанный с ней ниппель и гайку, размещенную на ниппеле, сопрягающуюся с ним по цилиндрической поверхности и связанную с муфтой резьбой 2.

Недостаток этого замка заключается в том, что он не обеспечивает демпирования вибраций бурильной колонны, что снижает эффективность бурения скважин.

Цель изобретения - демпфирование вибраций бурильной колонны.

Цель достигается тем, что поверхности сопряжения гайки и ниппеля выполнены

коническими с углом конусности больще угла трения.

На чертеже изобрал ен замок бурильных труб, продольный разрез. Он состоит из муфты 1, связанного с ней щлицами 2, имеющими эвольвентный профиль, ниппеля 3, накидной гайки 4, связанной с муфтой 1 резьбой 5. Коническая заходная часть ниппеля 3

обеспечивает уплотнение замка.

Нод действием растягивающей осевой нагрузки деформируются детали замка: ниппель 3 в конической части сжимается, а гайка 4 растягивается, опорная часть гайки

скользит ио конической поверхности ниппеля, преодолевая силы трения. Перемещение гайки 4 прекращается в момент равновесия сил трения, сил упругости деформированных деталей и нагрузки. При разгружеиии колонны, поскольку угол конусности больще угла трения, внутренние силы упругости преодолевают трение, и пололсение деталей замка восстанавливается. При этом происходит поглои1,ение до 70% подводимой к соединению энергии.

Высокие демпфирующие свойства такого замка позволяют резко снизить величину динамических нагрузок в бурильной колонне.

Осевое усилие, воспринимаемое замком, создает на поверхности сопряжения значительные силы давления, что обусловливает более высокий момент затяжки опорной гайки.

Применение изобретения позволяет снизить осевую вибрацию бурильной колонны и предотвратить саморазвинчивание опорной гайки.

Формула изобретения

Замок бурильных труб, включающий муфту, связанный с ней ниппель и гайку.

размещенную на ниппеле и связанную с муфтой резьбой, отличающийся тем, что, с целью демпфирования вибраций бурильной колонны, поверхности сопряжения гайки и ниппеля выполнены коническими с углом конусности больще угла трения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 211463, кл. Е 21В 17/02, 1966.

2.Патент США № 2273017, кл. 285-89, опублик. 1942.