RU175172U1 - LOCK FOR DRILL PIPE JOINT - Google Patents

LOCK FOR DRILL PIPE JOINT Download PDF

Info

Publication number
RU175172U1
RU175172U1 RU2017132130U RU2017132130U RU175172U1 RU 175172 U1 RU175172 U1 RU 175172U1 RU 2017132130 U RU2017132130 U RU 2017132130U RU 2017132130 U RU2017132130 U RU 2017132130U RU 175172 U1 RU175172 U1 RU 175172U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
nipple
coupling
lock
sleeve
spring
Prior art date
Application number
RU2017132130U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Василий Ананьевич Хамин
Андрей Константинович Вишняков
Original Assignee
ФГУП "ЦНИИгеолнеруд"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ФГУП "ЦНИИгеолнеруд" filed Critical ФГУП "ЦНИИгеолнеруд"
Priority to RU2017132130U priority Critical patent/RU175172U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU175172U1 publication Critical patent/RU175172U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к буровому инструменту, используемому при бурении вертикальных и направленных (наклонно - или вертикально - горизонтальных) скважин, обеспечивающего разнонаправленное вращение бурильных труб, а также в качестве аварийных и технологических труб для ловильного инструмента и погружного оборудования. Замок для соединения бурильных труб, включающий ниппель (2) с муфтой (3), цилиндрический ролик (8) с пружиной (9), сальник-кольцо (11), причем соединение ниппеля (2) с муфтой (3) выполнено в виде шпонки-пластины (5), установленной одной своей половиной во внутренние пазы ниппеля (2), а другой половиной - во внутренние пазы муфты (3), а для передачи разнонаправленного осевого усилия ниппель (2) и муфта (3) стягиваются с помощью полумуфты (6), имеющей в своей нижней части сквозное отверстие для цилиндрического ролика (8) с пружиной (9), предохраняющие ее от отвинчивания по резьбе, при этом сальник-кольцо (11) находится между торцами муфты (3) и ниппеля (2), герметизируя линию нагнетания промывочной жидкости. 3 ил.

Figure 00000001
The utility model relates to a drilling tool used in drilling vertical and directional (inclined - or vertical - horizontal) wells, providing multidirectional rotation of drill pipes, as well as emergency and process pipes for fishing tools and submersible equipment. A lock for connecting drill pipes, including a nipple (2) with a sleeve (3), a cylindrical roller (8) with a spring (9), an oil seal ring (11), and the connection of the nipple (2) with a sleeve (3) is made in the form of a key - plates (5) installed by one of its half in the internal grooves of the nipple (2), and the other half - in the internal grooves of the coupling (3), and to transmit the multidirectional axial force, the nipple (2) and the coupling (3) are pulled together by means of a half coupling ( 6), having in its lower part a through hole for a cylindrical roller (8) with a spring (9), protecting it from unscrewing thread, while the stuffing box-ring (11) is located between the ends of the coupling (3) and the nipple (2), sealing the discharge line of the flushing fluid. 3 ill.
Figure 00000001

Description

Полезная модель относится к буровому инструменту, используемому при бурении вертикальных и направленных (наклонно - или вертикально -горизонтальных) скважин, обеспечивающего разнонаправленное вращение бурильных труб, а также в качестве аварийных и технологических труб для ловильного инструмента и погружного оборудования.The utility model relates to a drilling tool used in drilling vertical and directional (directional or vertical-horizontal) wells, providing multidirectional rotation of drill pipes, as well as emergency and process pipes for fishing tools and submersible equipment.

Известно быстроразъемное коническое соединение шнеков, содержащее муфту, в стенках которой в отверстиях установлены приваренные втулки с фиксирующими болтами, ниппель, шпоночные соединения, включающие шпонки и пазы, причем в стенках муфты выполнены в одной плоскости вдоль оси два шпоночных паза и два отверстия, выходящие в них, под втулки с фиксирующими болтами, а в теле ниппеля в той же плоскости вдоль оси выполнены два паза с неподвижно установленными в них шпонками и два отверстия под фиксирующие болты (Патент РФ №2249666 МПК Е21В 17/046, опубликовано 10.04.2005 г.).Known quick conical connection of screws containing a coupling, in the walls of which are welded bushings with fixing bolts, nipples, key connections, including dowels and grooves, with two keyways and two holes extending into the plane of the coupling in the same plane along the axis them, under the bushings with fixing bolts, and in the body of the nipple in the same plane along the axis, two grooves are made with dowels fixedly installed in them and two holes for fixing bolts (RF Patent No. 229666 IPC Е21В 17/046, publ. ikovano 10.04.2005 city).

Существенным недостатком данного соединения является отсутствие фиксации болтов от выкручивания из резьбы в процессе бурения. При бурении шнеками неглубоких скважин и шурфов этот недостаток не столь существенен, т.к затраты времени на их проходку незначительны и после окончания бурения шнеки извлекаются на поверхность и болты на соединениях можно подтянуть. Однако при бурении относительно глубоких скважин надежность крепления болтов в соединениях контролировать невозможно, и это может создать аварийную ситуацию.A significant drawback of this connection is the lack of fixation of bolts from twisting from the thread during drilling. When drilling with shallow boreholes and pits with screws, this drawback is not so significant, because the time required to drill them is negligible and after drilling is completed, the screws are removed to the surface and the bolts on the joints can be tightened. However, when drilling relatively deep wells, the reliability of bolt fastening in the joints cannot be controlled, and this can create an emergency.

Также известно безрезьбовое соединение труб, включающее в себя муфту со шлицевым участком, ниппель с ответным шлицевым участком и фиксатор их рабочего положения, содержащий подпружиненное, относительно муфты в тангенциальном направлении, стопорное кольцо, расположенное в полости, образованной проточками муфты и ниппеля перед их шлицевыми участками, причем с целью повышения надежности соединения при обеспечении механизации процесса сборки-разборки оно снабжено пальцами со скошенными торцевыми поверхностями, стопорное кольцо подпружинено относительно муфты в тангенциальном направлении, выполнено с наклонными пазами на нижнем торце для взаимодействия поверхностей их с торцевыми поверхностями пальцев и имеет на внутренней поверхности шлицы в верхней части торцами, шлицы ниппеля для взаимодействия с ними имеют ответное торцевые поверхности, а муфта выполнена с осевыми периферийными отверстиями для размещения пальцев, причем свободные концы последних выступают за габариты муфты. (Патент SU 1641977, МПК Е21В 17/046, Е21В 17/02, опубликовано 15.04.1991 г.).A threaded pipe connection is also known, including a sleeve with a spline section, a nipple with a reciprocal slot section and a clamp for their working position, which contains a spring-loaded, relative to the sleeve in the tangential direction, snap ring located in the cavity formed by the grooves of the sleeve and nipple in front of their splined sections moreover, in order to increase the reliability of the connection while ensuring mechanization of the assembly-disassembly process, it is equipped with fingers with beveled end surfaces, the snap ring is it is relative to the coupling in the tangential direction, it is made with inclined grooves on the lower end for the interaction of their surfaces with the end surfaces of the fingers and has ends on the inner surface of the ends, the nipple slots for interaction with them have a mating end surfaces, and the coupling is made with axial peripheral holes to accommodate the fingers, and the free ends of the latter protrude beyond the dimensions of the coupling. (Patent SU 1641977, IPC Е21В 17/046, Е21В 17/02, published April 15, 1991).

Недостатком соединения является сложность его изготовления из-за наличия шлицевых участков муфты и ниппеля, пазов, отверстий, выполнение которых требует высокотехнологической оснастки, разных по назначению станков. Кроме того, конструкция громоздка, особенно механизм поворота и возврата подпружиненного кольца и, при эксплуатации в присутствии бурового раствора, при перегрузках на конструкцию - возможны его отказы.The disadvantage of the connection is the complexity of its manufacture due to the presence of splined sections of the coupling and nipple, grooves, holes, the implementation of which requires high-tech equipment, different purpose machines. In addition, the structure is cumbersome, especially the mechanism of rotation and return of the spring-loaded ring and, when operating in the presence of drilling fluid, with overloads on the structure, its failures are possible.

Наиболее близким к заявленному техническому решению по совокупности признаков, и выбранный нами за прототип, является безрезьбовое соединение буровых штанг, содержащее соединительные элементы - ниппель и муфту, взаимодействующие своими торцевыми поверхностями при передаче усилия подачи в режиме бурения, а при извлечении бурового става из скважины они взаимодействуют посредством одного или нескольких расположенных в параллельно-поперечных плоскостях цилиндрических роликов, причем на цилиндрической поверхности ниппеля изготовлены наружные пазы, а на торцевой поверхности муфты выполнены торцевые выступы - зубья, которые входят в пазы и взаимодействуют с ними своими прямобочными профилями при передаче крутящего момента. (Патент РФ №2403370, МПК Е21В 17/046, опубликованное 10.11.2010 г.)The closest to the claimed technical solution for the totality of features, and we have chosen for the prototype, is a threaded-free connection of drill rods containing connecting elements - a nipple and a coupling, interacting with their end surfaces when transmitting the feed force in the drilling mode, and when removing the drill stand from the well, interact by means of one or more cylindrical rollers arranged in parallel transverse planes, moreover, on the cylindrical surface of the nipple, outer grooves, and on the end surface of the coupling end protrusions are made - teeth that enter the grooves and interact with them with their straight-line profiles when transmitting torque. (RF patent No. 2403370, IPC ЕВВ 17/046, published November 10, 2010)

Недостатком данного соединения является сложность и трудоемкость изготовления пазов ниппеля и зубьев муфты, что влияет на увеличение их стоимости.The disadvantage of this connection is the complexity and complexity of manufacturing the grooves of the nipple and the teeth of the coupling, which affects the increase in their cost.

Задачей предлагаемой полезной модели является создание такого замка для соединения бурильных труб, с которым бурильная колонна могла бы использоваться не только при бурении скважин, но и в качестве аварийного, а также технологического инструмента для погружного оборудования.The objective of the proposed utility model is the creation of such a lock for connecting drill pipes with which the drill string could be used not only when drilling wells, but also as an emergency as well as a technological tool for submersible equipment.

Поставленная задача по совершенствованию замка для соединения бурильных труб решается тем, что соединение ниппеля с муфтой выполнено в виде шпонки-пластины, установленной одной своей половиной во внутренние пазы ниппеля, а другой половиной - во внутренние пазы муфты, а для передачи разнонаправленного осевого усилия ниппель и муфтаThe task of improving the lock for connecting drill pipes is solved by connecting the nipple to the coupling in the form of a key-plate installed with one half of it in the internal grooves of the nipple and the other half in the internal grooves of the coupling, and for transmitting multidirectional axial forces, the nipple and coupling

стягиваются с помощью полумуфты, имеющей в своей нижней части сквозное отверстие для цилиндрического ролика с пружиной, которые взаимодействуя между собой предохраняют ее от отвинчивания по резьбе, при этом сальник-кольцо находится между торцами муфты и ниппеля, герметизируя линию нагнетания промывочной жидкости.they are pulled together by means of a coupling half, which has in its lower part a through hole for a cylindrical roller with a spring, which interacting with each other prevents it from being unscrewed by the thread, while the stuffing box is located between the ends of the coupling and the nipple, sealing the discharge line of the flushing fluid.

Выполнение соединения ниппеля и муфты в виде шпонки-пластины для передачи крутящего момента с трубы на трубу, установленной одной своей половиной во внутренние пазы ниппеля, а другой половиной - во внутренние пазы муфты, а также стягивание ниппеля и муфты с помощью полумуфты, для передачи разнонаправленного осевого усилия, позволяет упростить конструкцию замка для соединения бурильных труб и повысить ее надежность.The connection of the nipple and the coupling in the form of a key-plate for transmitting torque from the pipe to the pipe, one of its half installed in the internal grooves of the nipple, and the other half in the internal grooves of the coupling, as well as the tightening of the nipple and the coupling using the coupling, for transmitting multidirectional axial force, allows to simplify the design of the lock for connecting drill pipes and increase its reliability.

Анализ известных технических решений, проведенный по научно -технической и патентной документации, показал, что совокупность существенных признаков заявляемого технического решения не известна из уровня техники, следовательно, оно соответствует условиям патентоспособности «новизна».An analysis of the known technical solutions, carried out on the basis of scientific, technical and patent documentation, showed that the set of essential features of the claimed technical solution is not known from the prior art, therefore, it meets the conditions of patentability “novelty”.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами:The claimed technical solution is illustrated by the drawings:

Фиг. 1 - Замок для соединения бурильных труб.FIG. 1 - Lock for connecting drill pipes.

Фиг. 2 - Разрез замка для соединения бурильных труб по ниппелю.FIG. 2 - Section of the lock for connecting drill pipes to the nipple.

Фиг. 3 - Разрез замка для соединения бурильных труб по муфте.FIG. 3 - Section of the lock for connecting drill pipes to the coupling.

Заявляемый замок для соединения бурильных труб представлен; ведущей трубой 1, приваренной к ниппелю 2, передающей через него крутящий момент на муфту 3, также приваренную, только к бурильной трубе 4, с помощью соединения, выполненного в виде шпонки-пластины 5, которая одной своей половиной входит в пазы ниппеля, а другой половиной в пазы муфты. Для передачи разнонаправленных осевых нагрузок с ниппеля 2 на муфту 3, они стягиваются полумуфтой 6, упорная часть безрезьбового отверстие которой упирается в буртик 7 ниппеля, а внутренняя резьбовая часть наворачивается на муфту 3. В своей нижней резьбовой части полумуфта 6 имеет сквозное отверстие для цилиндрического ролика 8 с пружиной 9, который упирается в буртик 10 муфты и предохраняет ее от отвинчивания по резьбе. Между буртиком 7 ниппеля и торцом муфты 3 находится сальник-кольцо 11, предназначенный для герметизации линии нагнетания промывочной жидкости.The inventive lock for connecting drill pipes is presented; the lead pipe 1 welded to the nipple 2, transmitting torque through it to the sleeve 3, also welded only to the drill pipe 4, using a connection made in the form of a key-plate 5, which one half enters the grooves of the nipple and the other half into the grooves of the coupling. To transfer multidirectional axial loads from the nipple 2 to the coupling 3, they are pulled together by a coupling half 6, the thrust part of the threadless hole which abuts against the collar 7 of the nipple, and the internal threaded part is screwed onto the coupling 3. In its lower threaded part, the coupling 6 has a through hole for the cylindrical roller 8 with a spring 9, which abuts against the collar 10 of the coupling and prevents it from being unscrewed by the thread. Between the collar 7 of the nipple and the end face of the sleeve 3 is a stuffing box-ring 11, designed to seal the discharge line of the flushing fluid.

Предлагаемый замок для соединения бурильных труб работает следующим образом: при спуске бурильных труб в скважину, муфта 3 с бурильной трубой 4 устанавливается на элеватор (не показан), а в ее внутренние пазы вставляется шпонка-пластина 5 на половину своей длины. На торец муфты 3 кладется сальник-кольцо 11, после чего ниппель 2 с полумуфтой 6, ведущей трубы 1 или бурильной трубы 4 (в зависимости от глубины бурения), устанавливается в муфту 3, при этом шпонка-пластина 5 входит наполовину внутрь ниппеля 2, с зазором, а буртик 7 ниппеля 2 упирается в сальник-кольцо 11. Полумуфта 6, удерживаемая на буртике 7 ниппеля 2, наворачивается по наружной резьбе на муфту 3 и стягивает ниппель 2 и муфту 3 между собой. После этого полумуфта 6 фиксируется от отвинчивания, в процессе бурения, с помощью цилиндрического ролика 8, который вставляется в сквозное отверстие полумуфты 6 и пружину 9, которую располагают под буртиком 10 муфты 3, закрепляется там с помощью пружины 9, представляющей собой полый, разрезанный вдоль с одной стороны, стальной цилиндр, который препятствует выскальзыванию цилиндрического ролика 8 из отверстий полумуфты 6.The proposed lock for connecting drill pipes works as follows: when the drill pipes are lowered into the well, the coupling 3 with the drill pipe 4 is mounted on an elevator (not shown), and a key-plate 5 is inserted into its internal grooves 5 half its length. An oil seal-ring 11 is placed on the end face of the sleeve 3, after which the nipple 2 with the coupling half 6, the lead pipe 1 or the drill pipe 4 (depending on the drilling depth) is installed in the sleeve 3, while the key plate 5 is halfway inside the nipple 2, with a gap, and the collar 7 of the nipple 2 abuts against the stuffing box ring 11. The coupling half 6, which is held on the collar 7 of the nipple 2, is screwed onto the coupling 3 by the external thread and pulls the nipple 2 and the coupling 3 together. After this, the coupling half 6 is fixed from unscrewing, during drilling, with the help of a cylindrical roller 8, which is inserted into the through hole of the coupling half 6 and the spring 9, which is located under the collar 10 of the coupling 3, is fixed there using a spring 9, which is a hollow cut along on the one hand, a steel cylinder that prevents the cylindrical roller 8 from slipping out of the openings of the coupling half 6.

При подъеме бурильных труб все операции происходят в обратной последовательности.When lifting the drill pipe, all operations occur in the reverse order.

Заявляемое техническое решение соответствует требованию промышленной применимости и может быть изготовлено на стандартном оборудовании с применением современных материалов и технологий.The claimed technical solution meets the requirement of industrial applicability and can be manufactured on standard equipment using modern materials and technologies.

Claims (1)

Замок для соединения бурильных труб, включающий ниппель с муфтой, цилиндрический ролик с пружиной, сальник-кольцо, отличающийся тем, что соединение ниппеля с муфтой выполнено в виде шпонки-пластины, установленной одной своей половиной во внутренние пазы ниппеля, а другой половиной - во внутренние пазы муфты, а для передачи разнонаправленного осевого усилия ниппель и муфта стягиваются с помощью полумуфты, имеющей в своей нижней части сквозное отверстие для цилиндрического ролика с пружиной, предохраняющие ее от отвинчивания по резьбе, при этом сальник-кольцо находится между торцами муфты и ниппеля, герметизируя линию нагнетания промывочной жидкости.A lock for connecting drill pipes, including a nipple with a sleeve, a cylindrical roller with a spring, a stuffing ring, characterized in that the connection of the nipple with a sleeve is made in the form of a key-plate installed with one half in the internal grooves of the nipple and the other half in the internal coupling grooves, and for transmitting multidirectional axial forces, the nipple and coupling are pulled together using a coupling half, which has a through hole for a cylindrical roller with a spring in its lower part that protects it from unscrewing by thread This ring seal is located between the ends of the coupling and the nipple, sealing the discharge line of the flushing fluid.
RU2017132130U 2017-09-13 2017-09-13 LOCK FOR DRILL PIPE JOINT RU175172U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132130U RU175172U1 (en) 2017-09-13 2017-09-13 LOCK FOR DRILL PIPE JOINT

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017132130U RU175172U1 (en) 2017-09-13 2017-09-13 LOCK FOR DRILL PIPE JOINT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU175172U1 true RU175172U1 (en) 2017-11-24

Family

ID=63853380

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017132130U RU175172U1 (en) 2017-09-13 2017-09-13 LOCK FOR DRILL PIPE JOINT

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU175172U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109184584A (en) * 2018-09-19 2019-01-11 邹城兖矿泰德工贸有限公司 Driver is mostly used hole head
CN111379527A (en) * 2018-12-28 2020-07-07 中国石油天然气股份有限公司 Petroleum drill pipe
RU201342U1 (en) * 2020-08-28 2020-12-11 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Casing Drill Connector

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU794172A1 (en) * 1978-11-01 1981-01-07 Научно-Производственное Объединение"Узбекгидрогеология" Lock for railless coupling of drill pipes
SU933935A1 (en) * 1980-11-20 1982-06-07 Предприятие П/Я В-2994 Quick-release rod coupling
EP0624709A2 (en) * 1993-05-14 1994-11-17 Sofitech N.V. Drilling string connector
RU2157879C1 (en) * 1999-02-25 2000-10-20 Юрин Александр Сергеевич Tool joint of hollow drill rods
RU2403370C1 (en) * 2009-08-28 2010-11-10 Иван Николаевич Присяжнюк Flush joint of drilling rods

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU794172A1 (en) * 1978-11-01 1981-01-07 Научно-Производственное Объединение"Узбекгидрогеология" Lock for railless coupling of drill pipes
SU933935A1 (en) * 1980-11-20 1982-06-07 Предприятие П/Я В-2994 Quick-release rod coupling
EP0624709A2 (en) * 1993-05-14 1994-11-17 Sofitech N.V. Drilling string connector
RU2157879C1 (en) * 1999-02-25 2000-10-20 Юрин Александр Сергеевич Tool joint of hollow drill rods
RU2403370C1 (en) * 2009-08-28 2010-11-10 Иван Николаевич Присяжнюк Flush joint of drilling rods

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109184584A (en) * 2018-09-19 2019-01-11 邹城兖矿泰德工贸有限公司 Driver is mostly used hole head
CN111379527A (en) * 2018-12-28 2020-07-07 中国石油天然气股份有限公司 Petroleum drill pipe
RU201342U1 (en) * 2020-08-28 2020-12-11 Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина Casing Drill Connector

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU175172U1 (en) LOCK FOR DRILL PIPE JOINT
EP0897502B1 (en) Tubing connector
US3419289A (en) Tool-joints for drilling strings
RU2687696C1 (en) Quick-detachable threaded connection with multi-thread thread
US7669671B2 (en) Segmented sleeve on a downhole tool string component
EA027230B1 (en) Tapered spline connection for drill pipe, casing and tubing
US9663999B2 (en) Isolated shearing mechanism for downhole tools
CN203879402U (en) Fastening gapless type tool joint
EP2808480B1 (en) Self-aligning pipe gripping assembly and method of making and using the same
GB2505469A (en) Outline Grapple connector assembly
WO2016197595A1 (en) Rotary rod connecting piece
CA2902177C (en) Two-piece connection lift system and method
CN110259391B (en) Forward and reverse rotation large torque transmission device
US20140186107A1 (en) Connecting device
US11421499B2 (en) Actuator ring lock packoff assembly with interlocking mandrel hanger
RU2629285C1 (en) Auger tool joint
RU2354799C1 (en) Device for connection of drill pipes
CN210127833U (en) Rotary drilling bit of engineering drilling machine
CN208845111U (en) A kind of chance card buries the drill bit that can give up
CA2855128C (en) Downhole coupling
RU188992U1 (en) DRILLING PIPE
RU182280U1 (en) DRILL PIPE
RU2678741C1 (en) Device for extracting wrapped bars from a well
RU112975U1 (en) RESOURCE CONNECTION OF PUMP-COMPRESSOR OR DRILL PIPES
CN109162648A (en) A kind of chance card buries the drill bit that can give up

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180914