Колонна бурильных труб Советский патент 1981 года по МПК E21B17/00 E21B17/10 

(54) КОЛОННА БУРИЛЬНЫХ ТРУБ

I

Изобретение относится к устройстг вам для защиты бурильной колонны и может быть использовано в нефтяной и газовой промыишенности.

Известны колонны бурильных труб, включающие износостойкие пояски, приваренные на наружной цилиндрической и торцовой поверхности замка

Недостаток конструкции заключается в трудности восстановления торцовой поверхности опорного уступа, на которую опирается колонна труб при посадке на элеватор, при ее износе так как тепловое воздействие ча замок приводит к возникновению дополнительных концентраторовнапряжений.

Известна колонна бурильных труб, включающая элемент, установленный в кольцевой проточке муфты бурильной колонны L2JI

Однако известная колонна имеет недостаточную прочность,так как ослабление наружной поверхности муфты замка в опасном сечении, необходи|Мосгь стопорения защитной втулки до полнительными узлами, значительное увеличение диаметра замка, а также выполнение защитной втулки тонкостенной может привести к ее поломке и падению в ствол скважины.

Цель изобретения - повьппение надежности работы колонны при одновременном повышении ее усталостной прочности.

Указанная цель достигается тем, что проточка под защитный элемент выполнена перед торцовой поверхностью муфты замка.

Причем защитный элемент может быть выполнен в виде разъемного коль ца.

Кроме того, между защитным элементом и опорной тррцовой поверхностью муфты замка может быть помещен упругий элемент, например тарельчатая пружина.

А также тем, что защитный элемент выполнен биметаллическим. 3 На фиг. 1 показана колонна буриль ных турб; на фиг. 2 - узел 1 на фиг на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - вариант выполнения колон ны бурильных труб с упругими вставками; на фиг. 5 - вариант установки защитного элемента с упругими вставками; на фиг. 6 - вариант выполнения защитного элемента для работы с коническим элеватором; на фиг. 7 - вариант установки защитного элемента для работы с коническим элеватором. Колонна бурильных труб включает трубу 1,на цилиндрической утолщенной поверхности которой непосредственно перед опорной торцовой поверхностью муфты замка 3 выполнена кольцевая пр точка 4, имеющая скругленный профил в которой установлен защитный элеме 5, выполненный, например, в виде оп ного кольца, имеющего износостойкую наружную цилиндрическую поверхность 6 и торцовую опорную поверхность 7. Для быстрой смены кольцо может быть выполнено разъемным из двух по ловин, стянутых винтами 8 с внутрен ним шестигранником и стопорными шай бами 9, С уменьшения ударных нагрузок, передаваемых на бурильную колонну при посадке ее на элеватор между защитным элементом и опорной торцовой поверхностью муфты замка может быть установлен упругий элемент например тарельчатые пружины 10. Наружная поверхность защитного элемента может быть выполнена заподлицо с наружной поверхностью зам ка, либо выступать над этой поверхностью. Защитный элемент может быть выполнен как из одного, так и из различных композиций материала при раз личной обработке. С целью обеспечения ;необходимой твердости его поверхности с обеспечением вязкой сер цевины для предотвращения раскалыва ния и образования трещин от ударов защитный элемент может быть выполне биметаллическим, иметь наплавленные, полученные прессованием или другим способом износостойкие поверхности 6 и 7, или быть изготсзлен ным из цементированных сталей и т.д Для работы с различными типами элеваторов, например коническими эл ватерами, наружная поверхность защи ных элементов может быть выполнена конической. 44 При спуско-подъемных операциях бурильной колонны с элементами элеватора взаимодействуют опорные поверхности защитного элемента. При этом размещение защитного элемента в проточке непосредственно перед опорным торцом уфты замка обеспечивает надежное предохранение от износа одновременно как цилиндрической поверхности замка, так и его упорного торца. Выполнение защитного элемента в виде разъемного кольца упрощает работы связанные с заменой изношенного защитного элемента, а также обеспечивает быструю замену колец одной формы на другую при необходимости замены элеватора. Размещение упругого элемента между защитным элементом и опорной торцовой поверхно.стью муфты 3aMKai обеспечивает гашение ударных нагрузок без снижения жесткости и прочности бурильной колонны . При работе бурильной колонны в скважине защитный элемент обеспечивает надежное предохранение ее от износа за счет контактирования со стенками скважины износостойкой наружной цилиндрической поверхности 6. При этом за счет установки защитного элемента в проточке перед опорной торцовой поверхностью муфты замка, т.е. в месте резкого перехода жесткости. Где наибольшая вероятность поломки сварных и цельнометаллических бурильных труб, обеспечивается надежная работа бурильной колонны за счет повышения ее усталостной прочности. Формула изобретения 1.Колонна бурильных труб, включающая соединительные муфты и защитный элемент, установленный в кольцевой Проточке бурильной трубы, о тличающаяся тем, что, с, целью повышения надежности работы . колонны при одновременном повышении ее усталостной прочностиjкольцевая проточка выполнена перед опорной торцовой поверхностью муфты замка. 2.Колонна по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что.защитный элемент выполнен в виде разъемного кольца. 3.Колонна по пп. 1-2, о т л и чающаяся тем, что она снабжена упругими вставками, например Харельчатыми пружинами, устанйвлен 1ыми между защитным элементом и опорной торцовой поверхностью уфты замка 4. Колонна по пп. 1-2, о т л ичающаяся тем, что защитный элемент выполнен биметаллическим. 866 14 Источники информащш, принятые во внимание при. экспертизе 1.Патент ФРГ 1106714, кл. 5а 17/10, опублик. 1971. 2.Патент США 2592854, кл. 308-4, опублик. 1952 ирототип)

««if

Г

5 .