Замок для безрезьбового соединениябуРильНыХ ТРуб Советский патент 1981 года по МПК E21B17/46 

I

Изобретение относится к бурению И мОжет быть использовано в гидрогеологии и геологии для соединения труб в колонны и трубопроводы.

Известно соединение, включающее две муфты, насаженные на концы соединяемых труб. Концы муфт рассечены по диаметральным плоскостям и один из получаемых таким образом отрезков на конце каждой муфты удален. Торцевой край оставленного отрезка на конце одной из муфт и взаимодействующий с ним торцевой край около основания оставленного отрезка на конце другой муфты выполнены плоскими и наклонными к общей оси соединяемых труб. Таким образом, муфты образуются путем рассечения отрезка трубы по диаметральной плоскости и наклонным к ней параллельным плоскостям. На продольных плоскостях, образованных диаметральными плоскостями, имеют выступы в виде клиньев на одной муфте и соответствующих впадин на другой I.

Недостатками известного устройства являются сложность обработки плоскостей и в процессе бурения колонна труб может изгибаться, а конструкция устройства допускает его разъем при изгибании. При этом критическое сечение каждой из муфт уменьщено по сравнению с отрезком трубы-заготовки вследствие рассечения ее диаметральной плоскостью. Вследствие этого с увеличением диаметра бурения необходимо, для уменьшения стрелы прогиба, увеличивать и размеры замка. Это влечет за собой повышение металлоемкости и трудоемкости в эксплуатации.

Известно безрезьбовое соединение, включающее размещенную на концах соединяемых труб муфту, состоящую из двух частей, имеющих фиксатор и образованных путем сечения тела муфты тремя плоскостями, одна из которых - основная, наклонена к оси муфты, а две дополнительные параллельны между собой и наклонены к основной плоскости 2.

При соединении муфты основная плоскость верхней полумуфты является упорной для основной плоскости нижней полумуфты. Это приводит к износу плоскости полумуфт в процессе работы. Кроме того, выполнение угла наклона дополнительных плоскостей больше 90°. ослабляет жесткость соединения.

Целью изобретения является повышение наделсности работы замка для безрезьбового соединения бурильных труб.

Указанная цель достигается тем, что дополнительные плоскости наклонены к основной плоскости под острым углом, равным 70-80°, а угол наклона основной плоскости к оси замка равен 30-40°, причем фиксатор частей муфты выполнен в виде фигурной шпонки. На фиг. 1 показан замок в сборе; на фиг. 2 -разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3- разрез Б-Б фиг. 2; на фиг. 4 и 5 - показаны места сварки нолумуфт с бурильными трубами и воздушными трубками. Замок для безрезьбового соединения включает концы труб 1, к которым привариваются полумуфты 2 с лазами 3, в которые вставляются шпонки 4. В полумуфты ввариваются воздухопроводные трубки 5. Для пропуска воздуха, или другого рабочего агента, в полумуфтах проделаны отверстия 6. Внутренний канал 7, образованный трубами, служит для отвода пульпы. Шпонка состоит из пальца 8, вставляемого Б углубления 9. Палец удерживается в углублениях при помош,и пружины 10. С другой стороны пальца имеется отверстие, в которое вставляется штифт 11. Следует заметить, что углубления 9 располагаются симметрично на обеих полумуфтах. Соединительные поверхности полумуфт 2 образованы путем сечения тела муфты тремя плоскостями I, II и III. I основная плоскость наклонена к оси замка под углом 30-40°, плоскости II и III параллельны и наклонены к основной плоскости под углом 70-80°. Выводы 12 трубок 5 вводятся в соответствуюшее углубление 13. Следует заметить, что и выводы и углубления расположены симметрично. В паз 3 вводятся шпонки, которые фиксируются пальцами, введенными в углубления 9. Шпонки служат для предохранения от размыкания обеих частей муфты. Подача воздуха осушествляется по воздухопроводным трубкам, отверстиям замка и далее опять в трубки. Пульпа отводится по внутреннему каналу бурильных труб. Благодаря тому, что основная плоскость сечения наклонена к обшей оси замка под углом 30-40°, а две дополнительные плоскости образуют с основной плоскостью угол 70-80°, увеличивается критическое сечение замка и уменьшается возможность его разъема при изгибании трубы. Таким образом, обеспечивается надежность соединения. Конструкция замка ликвидирует зависимость его размеров от диаметра бурения и не требует сложной обработки плоскостей, что снижает трудоемкость в изготовлении и эксплуатации. . Конструкция замка позволяет пропускать воздух, или другой рабочий агент по радиальным каналам, и отводит продукты разрушения с отработанным агентом по центральному каналу. Передача крутяшего момента возможна в обе стороны. Отсутствие резьбы делает соединение быстроразъемным, т. е. простым при сборке и разборке, при этом отпадает необходимость иметь на буровой специальные ключи, а тем более приспособления малой механизации. Ввиду одинаковости обеих полумуфт есть возможность присоединять трубу к другой трубе любым концом. Это упрощает процесс комплектации снаряда и подготовку его к сборке, так как нет надобности изготавливать специальные переходники и производить ориентировочную укладку снаряда перед его сборкой. Замена элементов замка в результате их износа в процессе работы в изобретении упрощается тем, что в замке в основном изнашивается шпонка, которая является простой в изготовлении и нетрудоемкой. Конструкция устройства позволяет изготовить шпонку из более, а муфту из менее прочного металла. Этим достигается уменьшение металлоемкости. Применение предлагаемого замка на буровых установках устранит необходимость в приспособлениях для механизации свинчивания-развинчивания труб, что снизит энергозатраты на привод этих механизмов. Формула изобретения 1.Замок для безрезьбового соединения бурильных труб, включающий размещенную на концах соединяемых труб муфту, состоящую из двух частей, имеющих фиксатор и образованных путем сечения тела муфты тремя плоскостями, одна из которых - основная, наклонена к оси муфты, а две дополнительные параллельны между собой и наклонены к основной плоскости, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, дополнительные плоскости наклонены к основной плоскости под острым углом. 2.Замок п. 1, отличающийся тем, что угол наклона основной плоскости сечеия муфты к ее оси составляет 30-40°, а гол наклона дополнительных плоскостей к сновной плоскости составляет 70-80°. 3.Замок по пп. 1 и 2, отл ич ающийся ем, что фиксатор выполнен в виде фигурой шпонки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 62701, кл. Е 21В 17/02, 1941. 2.Авторское свидетельство СССР 40301, кл. Е 21В 17/04, 1934.

7 B-S

JS

.-#

У

У

/

1/

fe/

ю

Фиг. 2

Фиг.З

г-цс13

г.5