DD157723A1

DD157723A1 - LOADABLE CONNECTION FOR DRILLING PIPES

Info

Publication number: DD157723A1
Application number: DD22878981A
Authority: DD
Inventors: Klaus Gerloff; Harald Luederitz; Horst Schneider
Original assignee: Klaus Gerloff; Harald Luederitz; Horst Schneider
Priority date: 1981-04-01
Filing date: 1981-04-01
Publication date: 1982-12-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbindung fuer duenn- und einwandige Bohrrohre, die mit Verrohrungsmaschinen drueckend und oszillierend niedergebracht und gezogen werden. Die einzelnen Rohrschuesse des Bohrrohres sind mit einander uebergreifenden Enden versehen, die auf dem Umfang gleichmaessig verteilte Verbindungsteile zur getrennten Uebertragung von Zug-, Druck- und wechselnden Drehkraeften aufweisen. Es ist eine Verbindung zu schaffen, die kostenguenstig und einfach herstellbar und mit geringem Zeitaufwand montierbar und loesbar ist. Aufgabe der Erfindung ist es, die Verbindung mit einander uebergreifenden Verbindungsenden, die mit auf dem Umfang gleichmaessig verteilten Oeffnungen versehen sind, in die Einlegeteile eingreifen, so zu gestalten, dass Schrauben oder Magnete fuer die Uebertragung von Zugkraftanteilen entfallen koennen. Erfindungsgemaess ist das Einlegeteil 3 mit einem Anschlag 12 versehen. Dieser Anschlag 12 ist so angeordnet, dass er dem Versatzmoment der Zugkraft im Einlegeteil 3 entgegenwirkt. Der Anschlag 12 wirkt dabei mit einem an einem der Verbindungsenden 2 angeordneten Gegenstueck zusammen. Mit diesem ist der Anschlag durch eine begrenzte axiale Relativbewegung der Verbindungsenden 1;2 infolge der Zugkraftbelastung flaechig und formschluessig verbindbar.The invention relates to a compound for thinned and single-walled drill pipes, which are drilled and pulled with piping pressing and oscillating. The individual pipe shots of the drill pipe are provided with cross-over ends, the uniformly distributed on the circumference connecting parts for the separate transmission of train, pressure and changing rotational forces. It is to create a connection that is inexpensive and easy to manufacture and can be mounted and disconnected with little time. The object of the invention is to make the connection with mutually cross-connecting ends, which are provided with uniformly distributed on the circumference openings in the inserts to make so that screws or magnets for the transmission of Zugkraftanteilen can account. According to the invention, the insert part 3 is provided with a stop 12. This stop 12 is arranged so that it counteracts the offset torque of the tensile force in the insert part 3. The stop 12 acts together with a arranged at one of the connecting ends 2 Gegenstueck. This is the stop by a limited axial relative movement of the connecting ends 1, 2 as a result of the tensile load surface and formschlüssessig connectable.

Description

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Lösbare Verbindung fur BohrrohreDetachable connection for drill pipes

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine lösbare Verbindung für Bohrrohre, insbesondere von dünn- und einwandigen Bohrrohren die mit hydraulischen Verrohrungsmaschinen drückend und oszillierend niedergebracht und gezogen werden. Die einzelnen Hohrschüsse des Bohrrohres sind mit einander übergreifenden Enden versehen, die auf dem Umfang gleichmäßig verteilte Verbindungsteile zur getrennten Übertragung von Zug-, Druck- und wechselnden Drehkräften aufweisen· Charakteristik der bekannten technischen LösungenThe invention relates to a detachable connection for drill pipes, in particular of thin and single-walled drill pipes are pushed and pulled with hydraulic piping machines pushing and oscillating. The individual Hohrschüsse the drill pipe are provided with cross-over ends, which have uniformly distributed on the circumference connecting parts for the separate transmission of tensile, compressive and alternating rotational forces · Characteristic of the known technical solutions

In dem SU-US 636367 ist eine Bohrrohrverbindung beschrieben, deren Verbindungsteile die getrennte Übertragung von Zug-, Druck- und Drehkräften ermöglicht, Y/ährend die Druckkraft über die Stirnflächen der zu verbindenden Rohrschüsse übertragen wird, nimmt eine Verzahnung der muffen- bzw, zapfenförmig ausgebildeten Rohrenden die Drehkräfte auf. Die Zugkraft wird von Einlegeteilen übertragen, die in rechteckigen Öffnungen des muffenförmigen Rohrendes sitzen und in Schlitze des zapfenförmigen Rohrendes eingreifen. Die Einlegeteile werden durch Schrauben, die in Gewindebohrungen des muffenförmigen Rohrendes drehen, in ihrer Lage gehalten. Bei der Übertragung der Zugkraft vom inneren auf das äußere Rohrende werden die Einlegeteile durch ein Versatsmoment belastet. Dieses Moment muß von den Schrauben aufgenommen werden, -Abhängig von der Dimensionierung der Schrauben sind der Anwendung dieses Verbindungselements durch die Zahl der Einlegeteile oder Schrauben bzw, durch, die Wandstärke des Bohrrohres wirtschaftlicheIn SU-US 636 367 a drill pipe connection is described, the connecting parts of the separate transmission of tensile, compressive and rotational forces allows, while the compressive force is transmitted over the end faces of the pipe sections to be joined, takes a toothing of the sleeve or peg-shaped trained pipe ends on the rotational forces. The tensile force is transmitted by inserts that sit in rectangular openings of the sleeve-shaped pipe end and engage in slots of the pin-shaped pipe end. The inserts are held in place by screws which rotate into threaded bores of the sleeve-shaped pipe end. When transferring the tensile force from the inner to the outer pipe end, the inserts are loaded by a Versatsmoment. This torque must be absorbed by the screws, Dependent on the dimensioning of the screws are the application of this fastener by the number of inserts or screws or through, the wall thickness of the drill pipe economic

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Grenzen gesetzt. Einerseits wächst der Herstellungs- und Materialaufwand für die Verbindung.bzw, das Bohrrohr andererseits der Seitaufwand zum Einsetzen und Entfernen der Einlegeteile·Set limits. On the one hand, the production and material costs for the connection grow. On the other hand, the drill pipe on the other hand has the lateral outlay for inserting and removing the inserts.

Mit der in der DE-PS 1179889 ist ebenfalls eine lösbare Verbindung für Bohrrohre beschrieben, deren Verbindungsmittel Zug-, Druck- und Drehkräfte getrennt übertragen können» Die einander angewandten Röhrendem sind mit ineinander greifenden Zahnkränzen versehen, die auf ihren Außenselten sich au einer umlaufenden Nut ergänzende, der Aufnahme eines Sprenringes dienende Ausnehmungen aufweisen» Der Sprengring überträgt beim Ziehen des Bohrrohres die Zugkräfte und wird durch die Ausnehmungen benachbarter Zähne auf Abscheren belastet. Die zu übertragenden Kräfte und die Zahl der Abscherflächen erfordern einen bestimmten Mindestquerschnitt des Sprengringes· Daraus ergibt sich eine größere Wanddicke der Verbindung, die insbesondere für einwandige und dünnwandige Bohrrohrverbindungen nicht verwendbar ist»With the in DE-PS 1179889 a detachable connection for drill pipes is also described, the connecting means tensile, compressive and rotational forces can be transmitted separately »The applied Röhrendem are provided with interlocking sprockets on their outer tails au a circumferential groove have complementary, the inclusion of a snap ring recesses have »The snap ring transmits the pulling forces of the drill pipe and is loaded by the recesses of adjacent teeth on shearing. The forces to be transmitted and the number of shearing surfaces require a certain minimum cross-section of the snap ring · This results in a greater wall thickness of the connection, which is particularly useful for single-walled and thin-walled drill pipe connections »

In der DE-OS 2434293 ist eine Rohrverbindung für Bohrrohre mit einander übergreifenden Verbindungsenden beschrieben, die durch radial angeordnete Verbindungsbolzen gegeneinander verspannt sind, wobei die Verbindungsbolzen Magneten sind oder einen magnetischen Kern aufweisen. Durch Überlagerung unterschiedlich gerichteter, in ihrer Größe wechselnder Kräfte ist eine exakte Berechnung der Verbindung nicht möglich, so daß bei der Bemessung der Teile insbesondere der Magneten mit einem hohen und damit unwirtschaftlichen Sicherheitsgrad gerechnet werden muß. Der grundsätzliche Nachteil dieser Verbindungskonstruktion - die Kraftübertragung durch Bolzen und Bohrung mit besonders bei dünnwandigen Vorbindungsteilen schwer beherrschbaren Lochleibungsdrüoken'— wird mit der Lösung nicht behoben. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß aufgrund der für eine einwandfreie Y/irkungsweise der Verbindung erforderlichen Paßgenauigkeit die Aussparungen zweier au verbindender Rohrschüsse miteinanderIn DE-OS 2434293 a pipe connection for drill pipes is described with mutually cross-connecting ends, which are clamped by radially arranged connecting pin against each other, wherein the connecting pins are magnets or have a magnetic core. By superposition of differently directed, changing in size forces an exact calculation of the connection is not possible, so that in the design of the parts, in particular the magnet with a high and thus uneconomic level of security must be expected. The fundamental disadvantage of this connecting structure - the power transmission through bolt and bore with particularly difficult to handle with thin-walled Vorzubsteile Lochleibungsdrüoken'- not solved with the solution. Another disadvantage of this solution is that due to the required for a proper Y / irkungsweise the connection fit the recesses of two au connecting pipe sections together

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hergestellt werden müssen, wozu Spezialmaschinen erforderlich sind.have to be made, which requires special machinery.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Sas Ziel der Erfindung ist es eine lösbare Verbindung für Bohrrohre zu schaffen, die kostengünstig und mit einfachen Mitteln herstellbar und mit geringem Zeitaufwand montier-Ъаг und lösbar ist und insbesondere für ein- und dünnwandige Rohrverbindungen anwendbar ist.Sas aim of the invention is to provide a detachable connection for drill pipes, which can be produced inexpensively and with simple means and with little expenditure of time ierag and solvable and is particularly applicable for single and thin-walled pipe joints.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Aufgabe der Erfindung ist es eine lösbare Verbindung für Bohrrohre mit einander übergreifenden Verbindungsenden, die mit auf dem Umfang gleichmäßig verteilten Öffnungen versehen sind, in die Einlegeteile eingreifen so zu gestalten, daß Schrauben oder Magneten für die Übertragung von Zugkraftanteilen entfallen können·The object of the invention is to provide a detachable connection for drill pipes with connecting ends which overlap one another and which are provided with openings distributed uniformly on the circumference, engaging in the inserts in such a way that screws or magnets for the transmission of tensile force components can be omitted.

Erfindungsgemäß ist das Einlegeteil mit einem Anschlag versehen. Dieser Anschlag ist so angeordnet, daß er dem Versatzmoment der Zugkraft im Einlegeteil entgegen wirkt. Der Anschlag wirkt dabei mit einem an einem der Verbindungsenden angeordneten Gagenstück zusammen. Mit diesem ist der Anschlag durch eine begrenzte axiale Relativbewegung der Verbindungsenden infolge der Zugkraftbelastung des Bohrrohres flächig und formschlüssig verbindbar. In einer Ausführungsform ist der Anschlag des Einlegeteils als Vorsprung ausgebildet, der hinter die Innenwandung des äußeren Verbindungsendes greift. Dies erfolgt, indem das Einlegeteil durch die Öffnung des zuerst belasteten, z.B. inneren Verbindungsendes soweit angehoben wird bis das Einlegeteil die Zugkraftübertragungsfläche der Öffnung des äußeren Verbindungsendes berührt·. Dabei gleitet der Vorsprung hinter die Innenwandung des äußeren Verbindungsendes, die nun ein Widerlager für die Übertragung des Versatzmoment.es bildet. In einer anderen Ausführungsform ist der Anschlag eine in der Stirnfläche des Einlegeteils ange-According to the insert part is provided with a stop. This stop is arranged so that it counteracts the offset torque of the tensile force in the insert. The stop cooperates with a arranged at one of the connecting ends Gagenstück. With this, the stop by a limited axial relative movement of the connecting ends due to the tensile load of the drill pipe surface and positively connected. In one embodiment, the stop of the insert is formed as a projection which engages behind the inner wall of the outer connection end. This is done by passing the insert through the opening of the first loaded, e.g. inner end of the connection is raised until the insert touches the tensile force transmission surface of the opening of the outer connection end ·. In this case, the projection slides behind the inner wall of the outer connection end, which now forms an abutment for the transmission of the Versatzmoment.es. In another embodiment, the abutment is a in the end face of the insert ange-

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ordnete hakenförmige Ausnehmung, die mit einem hakenförmigen Wandungsteil des inneren Verbindungsendes verbindbar ist. Die Öffnung im inneren Verbindungsende ist' hierbei höher als die Öffnung im äußeren Verbindungsende und zu dieser axial nach unten versetzt» Unter Zugkraftbelastung wird das z.B. zuerst belastete innere Verbindungsende relativ zum Einlegeteil bewegt, das mit geringem Spiel in der Öffnung des äußeren Verbindungsendes sitzt« Dabei gleitet das hakenförmige Wandungsteil des inneren Verbindungsendes hinter die Ausnehmung des Einlegeteils und bildet nach dem das Einlegeteil auch an der Öffnung im äußeren Verbindungsende kraftschlüssig anliegt, das Widerlager für die Übertragung des Versatzmomentes* Um die Formstücke gegen Verlieren zu sichern besteht ein Teil des Formstückes, das an der Wandung des inneren Verbindungsendes anliegt, aus einem magnetischen Material. Zum Lösen des Formstückes ist dieses mit einer radialen Gewindebohrung versehen, in die eine Schraube oder ein Schlüssel mit Gewindeansatz eingreift. Beim Drehen der Schraube oder des Schlüssels stützen sich dieso am Verbindungsende ab und lösen das Formstück unter Überwindung des Magnetkraft aus der Öffnung«arranged hook-shaped recess which is connectable to a hook-shaped wall part of the inner connection end. The opening in the inner connecting end is here 'higher than the opening in the outer connecting end and to this axially offset downwards. Under tensile load, the e.g. first loaded inner connecting end moves relative to the insert, which sits with little play in the opening of the outer connection end «The hook-shaped wall part of the inner connection end slides behind the recess of the insert and forms after the insert also frictionally applied to the opening in the outer end of the connection, the abutment for the transmission of the offset torque * To secure the fittings against loss, a part of the fitting, which bears against the wall of the inner connection end, made of a magnetic material. To release the fitting, this is provided with a radial threaded bore, in which engages a screw or a key with threaded extension. When turning the screw or the key, these are supported at the connection end and release the fitting from the opening by overcoming the magnetic force «

Ausführungsbei spi elExample of execution

Die Erfindung wir anhand zweier Beispiele erläutert. Das erste Beispiel ist in den Figuren 1 Ms 5, das zweite Beispiel in den Figuren 6 bis 8 dargestellt.The invention will be explained with reference to two examples. The first example is shown in FIGS. 1 Ms 5, the second example in FIGS. 6 to 8.

Die Figuren zeigen:The figures show:

Fig 1 eine Ansicht der Rohrverbindung zum Beispiel 1 Fig 2 einen Schnitt nach B-B der Fig 11 shows a view of the pipe connection for example 1 FIG. 2 shows a section according to B-B of FIG. 1

Fig 3 eine Schnittansicht des zapfenförmigen Bohrrohrendes nach Fig 13 is a sectional view of the peg-shaped Bohrrohrendes of FIG. 1

Fig 4 eine Schnittansicht des muffenförmigen Bohrrohrendes nach Fig ΐ4 shows a sectional view of the sleeve-shaped drill pipe end according to FIG

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Fig 5 oinen Schnitt nach A-A der.Pig 1 im größeren Maßstab5 shows a section according to A-A der.Pig 1 on a larger scale

Pig 6 eine Schnittansicht des zapfenfürmigen Bohrrohrendes zum Beispiel 2Pig 6 is a sectional view of the spigot drill pipe end, for example, FIG. 2

Fig 7 eine Schnittansicht des muffenförmigen Bohrrohrendes zum Beispiel 27 is a sectional view of the sleeve-shaped drill pipe end, for example, FIG. 2

Fig 8 einen Schnitt durch die Bohrrohrverbindung zum Beispiel 28 shows a section through the drill pipe connection, for example 2

Example 1:

Die einwandigen Bohrrohre mit muffen- und zapfenförmig ausgebildeten Bohrrohrenden 1; 2 können durch Aufeinandersetzen verbunden werden. Dabei dienen¹-die an den Bohrrohrenden 1; 2 angeordneten Verzahnungen 6 zur Aufnahme der Oszillationsmomente. Die'Bohrrohrenden.1;·2 besitzen Stirnflächen 11 zur Druckkraftübertragung, Die Zugkräfte werden von Bohrrohr zu Bohrrohr durch die Einlegeteile 3 übertragen. Das Einlegeteil 3 besteht aus einem Segment eines gewalzten Ringes oder eines Rohres, das die Form der Öffnungen 8; 9 an den Bohrrohrenden .1; 2 besitzt. Am Einlegeteil 3 ist ein Vorsprung 13 angeordnet, dessen Anschlagfläche 12 bei Zugkraftübertragung hinter die die Innenwandung des muffenförmigen Bohrrohrendes 2 gerückt wird. Dadurch ist bei Zugkraft eine nicht lösbare formschlüssige Verbindung vorhanden, die sich durch Druckkraftwirkung auf die Bohrrohrenden 1; 2 wieder löst. Zur Verhinderung des Lösens der Sinlegeteile 3 aus den Öffnungen 8;. 9 der Bohrrohrenden 1; 2 bei 'Druckkraftübertragung sind die Stirnflächen 14 der Einlegeteile 3 magnetisiert, um die Einlegeteile 3 mittels magnetischer Haftkraft an den Schließblechen 5 der inneren Öffnung 8 zu halten. Zum Lösen des Sinlegeteils 3 wird ein Gewindeschlüssel oder eine Schraube in die Gewindebohrung 7 gedreht, wodurch eine Druckkraft auf das Schließblech 5 wirkt, die die magnetische Haftkraft der Stirnfläche des Einlegeteils J überwindet. Die Sinlegeteile 3 können somit aus den Öffnungen 8,· 9 entfernt werden und die Bohrrohrverbindung ist gelöst. -The single-walled drill pipes with sleeve and pin-shaped drill pipe ends 1; 2 can be linked by overlapping. Here are ¹ -the at the drill pipe ends 1; 2 arranged teeth 6 for receiving the Oszillationsmomente. The drill pipe ends. 1 have 2 end faces 11 for transmitting compressive force. The tensile forces are transmitted from drill pipe to drill pipe through the inserts 3. The insert 3 consists of a segment of a rolled ring or a tube, which has the shape of the openings 8; 9 at the drill pipe ends .1; 2 owns. At the insert part 3, a projection 13 is arranged, the stop surface 12 of which is moved behind the inner wall of the sleeve-shaped drill pipe end 2 in the case of tensile force transmission. As a result, a non-releasable positive connection is present at tensile force, which is due to compressive force on the Bohrrohrenden 1; 2 again releases. To prevent the release of the Sinlegeteile 3 from the openings 8 ;. 9 of the drill pipe ends 1; 2 at 'compressive force transmission, the end faces 14 of the inserts 3 are magnetized to hold the inserts 3 by means of magnetic adhesive force to the strike plates 5 of the inner opening 8. To release the Sinlegeteils 3 a wrench or a screw is rotated in the threaded bore 7, whereby a compressive force acts on the striking plate 5, which overcomes the magnetic adhesive force of the end face of the insert J. The Sinlegeteile 3 can thus be removed from the openings 8, · 9 and the Bohrrohrverbindung is solved. -

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Example 2:

Das Oszillationsmomont wird wie bei Variante 1 über die kämmenden Verzahnungen б und die Druckkraft über die Stirnfläche 11 übertragen» Zur Zugkraftübertragung worden die Einlegeteile 4 verwendet, deren Anschlag eine in der Stirnfläche des Einlegeteils 4 angeordnete hakenförmige Ausnehmung 14 ist, die mit einem hakenförmigen Wandungsteil 10 des inneren Verbindungsendes 1 formschlüssig verbunden wird. Die formschlüssige Verbindung löst sich wie bei Variante 1 durch Druckkraft zwischen den Bohrrohrenden 1; 2, Das Einlegeteil 4 ist an der Stirnfläche magnetisiert, wodurch wie bei Variante 1 eine magnetische Haftkraft wirkt, die ebenfalls durch eine Schraube in der Gewindebohrung 7 sum Herausnehmen des Einlegeteils 4 tiberwund&n werden kann.As in Variant 1, the oscillating magnet is transmitted via the meshing teeth b and the compressive force via the end face 11. The inserts 4 whose stop is a hook-shaped recess 14 arranged in the end face of the insert 4 and which have a hook-shaped wall part 10 have been used for tensile force transmission the inner connecting end 1 is positively connected. The positive connection dissolves as in variant 1 by compressive force between the drill pipe ends 1; 2, the insert 4 is magnetized on the end face, whereby, as in variant 1, a magnetic adhesive force acts, which can also be overcome by a screw in the threaded hole 7 sum taking out the insert 4 over.

Claims

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1, detachable connection for drill pipes with mutually connecting ends, which are provided with evenly distributed on the circumference openings, engage in the inserts for transmitting the tensile force, characterized in that the insert 3; 4 is provided with a stop which counteracts the offset torque of the tensile force in the insert eil 3 ', 4 and the surface with a arranged at one of the connecting ends counterpart dureh limited axial relative movement of the connecting ends as a result of tensile load of the drill pipe is surface and positively connected,

2. Detachable connection for drill pipes near point 1, characterized dadursh that the stopper is a arranged on the insert part 3 projection 13 which engages behind the inner wall of the outer connection end.

Removable connection for drill pipes according to item 1, characterized in that the abutment is a hook-shaped recess 14 arranged in the end face of the insert 4 and connectable to a hook-shaped wall part 10 of the inner connection end,

Removable connection for drill pipes according to items 1 to 3, characterized in that a part of the insert part 3 abutting the wall of the inner connection end; 4 is made of a magnetic material and the insert 3; 4 is provided with a radial threaded bore 7 for engagement of a screw or a key with threaded neck.

For this. ^. "Pages drawings