Узел крепления устройства для измерения зенитного угла скважины к бурильной колонне Советский патент 1982 года по МПК E21B47/22 

1

Изобретение относится к бурению скважин, а именно к устройствам для измерения зенитного угла скважины и предназначено для крепления их внутри элементов бурильной колонны.

Известен узел крепления в устройстве 5 для измерения угла наклона и азимута скважины. Крепление осуществляется путем зажима фланцев устройства между упором в нижнем специальном переходнике и торцом ниппеля верхнего специального пере- ,Q ходника 1.

Однако, зажать одновременно фланец и торцы резьбы спецпереходников невозможно. Применение спецпереходников увеличивает количество резьбовых соединений в бурильной колонне и повышает расход метал- 15 ла.

Известен узел крепления, применяемый в приборе для определения угла наклона скважины. Прибор устанавливается фланцем на упор внутри нижнего специального 2о переходника и зажимается торцом ниппеля верхнего специального переходника при их свинчивании 2.

Но даже при самом тщательном подборе толщины фланца, зажать одновременно

торцы резьбы и фланец невозможно. При зажатии торцов резьбы фланец имеет осевой люфт, в связи с чем прибор может выйти из строя из-за интенсивных вибраций. При зажатии фланца не сходятся торцы замковой резьбы, что может привести к размыву или поломке, так как резьба свинчена без натяга. Это значительно снижает надежность работы устройства и безопасность ведения буровых работ.

Применение двух специальных переходников для крепления прибора обуславливает необходимость включения двух дополнительных резьбовых соединений в компоновку низа бурильной колонны, что увеличивает вероятность поломки и также снижает безопасность ведения буровых работ. Кроме того, применение двух специальных переходников увеличивает расход металла.

Комплект специальных переходников с прибором можно установить лищь в определенный резьбовый стык элементов компоновки, соответствующий присоединительным резьбам специальных переходников. Это сужает область применения прибора, так как при различных способах бурения различными размерами долот и применяемыми компоновками используются соответственно различные типоразмеры резьбовых соединений.

Цель изобретения - увеличение надежности работы узла крепления и устройства в целом, повышение безопасности ведения буровых работ, а также экономия металла на изготовление узла крепления.

Указанная цель достигается тем, что в проточке на наружной поверхности фланца, закрепленного на корпусе устройства, помещено кольцо из цветного металла, наружная поверхность которого выполнена конусной, с конусностью замкового соединения.

На проточке в фланце нарезаны канавки, причем кольцо выполнено из мягкого материала. Плотная посадка при зажатии фланца с кольцом между торцом ниппеля и конусом муфты резьбового соединения элементов бурильной колонны обеспечивается сжатием кольца в процессе свинчивания и вдавливанием его в канавки на фланце. Это дает возможность одновременно свинтить резьбовое соединение и закрепить устройство без осевого и радиального люфтов, исключая возможность возникновения вибраций, что увеличивает надежность работы узла крепления и устройства в целом.

Узел крепления гарантирует свинчивание резьбового соединения с закрепленным устройством до полного отхождения торцов, что исключает возможность поломки и повышает безопасность ведения буровых работ.

Возможность крепления устройства в резьбовом соединении без использования специальных переходников значительно уменьшает расход металла. Кроме этого, уменьшается количество резьбовых соединений, что также повышает безопасность ведения буровых работ.

На фиг. 1 изображен узел крепления устройства для измерения зенитного угла скважины в резьбовом соединении элементов бурильной колонны, продольный разрез; на фиг. 2 - увеличенное изображение узла крепления I на фиг. 1; на фиг. 3 - взаимное расположение кольца и фланца узла крепления в исходном положении.

Узел крепления содержит навинченный на корпус 1 устройства фланец 2, в проточке на наружной поверхности которого нарезаны канавки и помещено кольцо 3, с конусной наружной поверхностью, равной конусности замкового резьбового соединения. Для зажима фланца с кольцом используется резьбовое замковое соединение эле. ментов 4 и 5 бурильной колонны. Для каждого типоразмера резьбового соединения предусмотрено кольцо с ответной конусностью и соответствующими размерами. Кольцо выполнено из мягкого металла. До сборки узла кольцо свободно заходит в проточку на фланце (фиг. 3). Наружный диаметр кольца подобран таким образом, что

посадка его на конус муфты резьбового соединения при свинчивании наступает до схождения упорных торцов.

Крепление устройства осуществляется следующим образом.

В муфту 5 элемента бурильной колонны укладывается кольцо 3, затем на него устанавливается фланец 2 с устройством. При свинчивании резьбового соединения ниппель 4 перемещает фланец, а кольцо при этом

перемещается по конусной поверхности муфты и, сжимаясь, вдавливается в канавки фланца. При вдавливании кольца на глубину Д 2 мм, осевое перемещение его составляет Е -(Г - 24 мм (резьба для установки устройства используется от 3-147 до

3-171 по ГОСТ 5286/58) с конусностью К при л 3 мм t соответственно равно 36 мм. Так как осевое перемещение кольца по сравнению с длиной резьбы довольно значительное (в среднем 25%), то этого вполне достаточно для гарантии одновременного свинчивания резьбы с натягом до упора торцов и закрепления устройства без люфта при несложной регулировке, причем при изготовлении элементов узла крепления не требуется высокой точности.

5 Применение предлагаемого узла крепления позволяет закрепить устройство без осевого и радиального люфтов, что исключает биение его в процессе эксплуатации, повышая надежность работы как самого узла крепления, так и устройства в целом.

Использование для крепления устройства резьбового соединения элементов бурильной колонны вместо соединения специальных переходников сокращает количество резьбовых стыков. Предлагаемый узел

5 гарантирует свинчивание резьбового соединения, в котором установлено устройство, с натягом до полного схождения торцвв, что исключает возможность промыва и поломок, имеющих место в известных узлах крепления. Все это повыщает безопасность ведения буровых работ.

При использовании данного устройства узла крепления отпадает необходимость применения специальных переходников, что позволяет значительно сократить расход

5 металла.

Узел крепления дает возможность устанавливать устройство в различных типоразмерах резьбовых замковых соединений элементов бурильной колонны, расширяя этим область его применения.

Формула изобретения

1. Узел крепления устройства для изме-. 5 рения зенитного угла скважины к бурильной колонне, содержащий закрепленный на корпусе устройства фланец, установленный внутри резьбового замкового соединения, отличающийся тем, что, с целью увеличения надежности и безопасности крейления, фланец снабжен кольцом, выполненным с конусной наружной поверхностью и с конусностью замкового соединения, а на фланце выполнена проточка, в которой расположено кольцо.№ 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что в s проточке фланца выполнены канавки, причем кольцо выполнено на мягкого материала.№ Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 595495, кл. Е 21 В 47/022, 1974. 2 Авторское свидетельство СССР 638716, кл. Е 21 В 47/022, 1978.

фиг.1