Безопасный замок Советский патент 1979 года по МПК E21B17/42 E21B31/00 

(54) БЕЗОПАСНЫЙ

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам, употребляемым при ловильных и аварийных работах для отсоединения бурильной колонны.

Известно устройство для отсоединения труб в скважине, включающее корпус, шариковый замок и подвижную в осевом направлении втулку с седлом для бросового шара 1.

Недостаток устройства заключается в том, что невозможно повторно соединиться в скважине с нижней частью устройства, на шарики и их опорные поверхности нельзя давать больших нагрузок, тем более ударных, необходимых при ликвидации прихвата, из-за малой поверхности контакта, для расцепления используется бросовый шар, который перекрывает промывку.

Известен также безопасный замок, содержащий муфту с внутренними проточками до и после резьбы и ниппеля, на наружной поверхности которого по краям резьбы выполнены центрирующие опорные пояски 2.

Однако при свинчивании и развинчивании колонны труб в скважине могут возникнуть заклинки и изгибы резьбы, что может привести к отказу замка в работе. Соединение замка в скважинных условиях требует повышенной осторожности и установки в колонне труб значительно выше УБТ, что в свою очередь снижает эффективность применения ясса в случаёето установки в этом месте.

Целью изобретения является обеспечение соосности резьбы муфты и ниппеля во время их свинчивания и до его начала. Эта цель достигается за счет того, что на наружной поверхности ниппеля, между резьбой и верхним центрирующим пояском, выполнен дополнительный центрирующий поясок, расположенный от верхнего пояска на расстоянии, равном сумме длин резьбы, проточки для выхода резьбообразующего инструмента и дополнительного опорного пояска, причем нижний опорный поясок размещен на том же расстоянии от резьбы, а длины внутренних проточек муфты выполнены больше вышеуказанного расстояния на длину соответствующего опорного пояска. На фиг. 1 изображен безопасный замок; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 3 - участок резьбовой поверхности. Замок состоит из соединенных между собой при помощи резьбы муфты 1 и ниппеля 2. На наружной поверхности ниппеля по краям резьбы 3 выполнены центрирующие силовые пояски 4, 5 и 6. Пояски 5 и 6 имеют сферические поверхности , центры которых находятся вне оси ниппеля. Центрирующий поясок 5, выполненный рядом с резьбой 3 на наружной поверхности ниппеля 2, отстоит от пояска 4 на расстоянии,равном сумме длин резьбы, проточки для вь1хода резьбообразующего инструмента и опорного пояска 5, причем опорный поясок 6 смещен на то же расстояние от резьбы 3. На внутренней поверхности муфты 1 до ее резьбы и после выполнены проточки 7 и 8. Длина проточки 7 больще расстояния между поясками 5 и 4 на длину пояска 4, а длина проточки 8 больше указанного выше расстояния на длину пояска 6. На торцовых поверхностях муфты 1 и ниппеля 2, контактирующих между собой в соединенном виде, выполнены кулачки 9. Герметичность соединения безопасного замка достигается при помощи уплотнительных колец 10 и 11. Безопасный замок работает следующим образом. При введении ниппеля 2 в муфту 1 до Начала свинчивания соединения, за счет контакта опорных поясков 4 и 6 с проточками муфты, осуществляется центрирование ниппеля в муфте в скважинных условиях, что исключает перекос резьбовых поверхностей ниппеля и муфты. Затем муфту 1 и ниппель 2 свинчивают, правым вращением с тем же моментом, что и замковую резьбу. В этом случае кулачки 9 муфты и ниппеля, набегая друг на друга, создают силу, б.тагодаря которой длинные стороны 12 витков резьбы 3. выбирают зазор 13 и входят в соприкосновение, что обеспечивает жесткое соединение замка. Безопасный замок включают в любую точку бурильного инструмента, где в случае необходимости можно легко отвернуть бурильную колонну. При отвороте на замок создают усилие сжатия и вращают влево с моментом меньшим в 2-3 раза,чем для отворота обычной замковой резьбы. Дальнейшее отворачивание осуществляют с небольшой нагрузкой сжатия и с Незначительным моментом в виду того, что опорная короткая часть 14 витка резьбы сомкнулась, а в длинной конической части 12 витка появился зазор. При наличии растягивающих усилий замок может передавать моменты в любых направлениях за счет возникновения усилий трения в конусной длинной поверхности 12 витков резьбы. Благодаря предварительному центрированию ниппеля в муфте замка в скважинных условиях исключается порча резьбы и ее заклинивание, что повышает надежность и эффективность работы устройства. Предложенная конструкция замка позволяет применять его в труднопроходимых породах с большой кривизной скважины. Формула изобретения Безопасный замок, содержащий муфту с внутренними проточками до и после резьбы и ниппеля, на наружной поверхности которого по краям резьбы выполнены опорные центрирующие пояски, отличающийся тем, что, с целью обеспечения соосности резьб муфты и ниппеля во время их свинчивания и до его начала, на наружной поверхности ниппеля, между резьбой и верхним центрирующим пояском, выполнен дополнительный центрирующий поясок, расположенный от верхнего пояска на расстоянии,равном сумме длин резьбы, проточки для выхода резьбообразующего инструмента и дополнительного опорного пояска, причем нижний опорный поясок размещен на том же расстоянии от резьбы, а длины внутренних проточек муфты выполнены больше вышеуказанного расстояния на длину соответствующего основного опорного пояска. Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Григорян А. М. Вскрытие пластов многозабойными и горизонтальными скважина ми. М., «Недра -, 1969, с. 86, рис. 43. 2.Ясашин А. М. Испытание скважин. М., «Недра, 1973, с. 103, рис. 45 (прототип).

риг 1

ВидА

П

Фиг 3