RU2157879C1 - Замковое соединение полых буровых штанг - Google Patents
Замковое соединение полых буровых штанг Download PDFInfo
- Publication number
- RU2157879C1 RU2157879C1 RU99103746A RU99103746A RU2157879C1 RU 2157879 C1 RU2157879 C1 RU 2157879C1 RU 99103746 A RU99103746 A RU 99103746A RU 99103746 A RU99103746 A RU 99103746A RU 2157879 C1 RU2157879 C1 RU 2157879C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nipple
- pin
- sleeve
- locking
- section
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Использование: техника бурения скважин и соединения других элементов с возможностью реверсивной передачи крутящего момента, осевой нагрузки и подачи рабочего агента, особенно шнековое бурение скважин для производства буроинъекционных свай. Сущность изобретения: замковое соединение, содержащее ниппель на конце одной штанги и муфту на конце другой, снабжено втулкой, жестко и герметично закрепленной в диаметрально расположенных боковых отверстиях ниппеля, фиксирующий палец размещен внутри этой втулки, а уплотнительный элемент - на боковой поверхности головного цилиндрического участка ниппеля, причем участок ниппеля с некруглой в поперечном сечении формой, примыкающий к головному участку, имеет образующие, параллельные его продольной оси. Диаметрально расположенные боковые отверстия ниппеля выполнены на участке с некруглой в поперечном сечении формой. При этом втулка снабжена внутренним запорным элементом фиксирующего пальца, выполненным в виде разрезного пружинного кольца. Изобретение обеспечивает повышение надежности за счет повышения срока службы элементов соединения, а также обеспечивает повышение герметичности соединения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Description
Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к замковым соединениям буровых штанг, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в том числе для соединения других элементов с возможностью реверсивной передачи крутящего момента, осевой нагрузки и подачи рабочего агента. Преимущественная область применения - шнековое бурение скважин для производства буроинъекционных свай.
Известно замковое соединение буровых штанг, содержащее расположенные на концах штанг трехкулачковые полумуфты, хвостовик, закрепленный внутри одной из полумуфт, и фиксирующий палец, проходящий через диаметральное отверстие в хвостовике, и два диаметрально расположенных боковых отверстия другой полумуфты /1/. Крутящий момент и осевое усилие от одной штанги к другой передаются путем контакта рабочих поверхностей кулачков полумуфт, а фиксирующий палец удерживает штанги в сомкнутом состоянии при спуске бурового става в скважину или его подъеме.
Недостатком указанного соединения является ограниченная область применения, т. к. оно не имеет проходного отверстия для подачи рабочего агента и является негерметичным.
Ближайшим техническим решением к заявленному соединению является замковое соединение буровых штанг, содержащее ниппель на конце одной штанги, имеющий головной участок с боковой цилиндрической поверхностью, примыкающий к нему участок с некруглой в поперечном сечении формой, проходное продольное осевое отверстие и два диаметрально расположенных боковых отверстия, муфту на конце другой штанги с конгруэнтным указанным участкам ниппеля продольным осевым отверстием и двумя диаметрально расположенными боковыми отверстиями, фиксирующий палец, проходящий через диаметрально расположенные боковые отверстия ниппеля и муфты, и уплотнительный элемент /2/.
Однако указанное техническое решение имеет ряд существенных недостатков.
Площадь проходного отверстия соединения значительно меньше по сравнению с площадью внутреннего отверстия буровых штанг из-за наличия на хвостовике ниппеля участка в виде усеченной пирамиды и расположения фиксирующего пальца в пределах головного цилиндрического участка, наружный диаметр которого не более диаметра окружности, вписанной в меньшее основание пирамиды. Это увеличивает гидравлическое сопротивление проходного отверстия, уменьшает расход рабочего агента, увеличивает его давление и полностью исключает возможность использования вязких рабочих агентов, например, песчано-цементного раствора, необходимого при производстве буроинъекционных свай. Т.е. область применения этого соединения хотя и шире, чем вышеуказанного /1/, но также весьма ограничена. Кроме того, малое проходное отверстие увеличивает металлоемкость, а наличие пирамидального участка усложняет технологию изготовления соединения.
Уплотнительный элемент соединения выполнен в виде прокладки из эластичного материала, прилегающей к торцу головного участка ниппеля. При таком выполнении прокладка испытывает значительные деформации, приводящие к снижению срока ее службы и герметичности соединения. При этом полностью отсутствует герметизация соединения в месте расположения фиксирующего пальца.
Крепление фиксирующего пальца осуществляется пружинным кольцом, размещенным в наружной проточке муфты и перекрывающем торцы пальца, или кольцом из мягкой проволоки, концы которой закручивают. Такое крепление дополнительно снижает надежность соединения и увеличивает время его сборки-разборки.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения и улучшение технико-экономических показателей соединения.
При этом технический результат состоит в снижении гидравлического сопротивления проходного отверстия соединения, повышении его герметичности, надежности, уменьшении времени сборки-разборки, упрощении технологии изготовления и снижении металлоемкости.
Указанный технический результат достигается тем, что известное замковое соединение полых буровых штанг, содержащее ниппель на конце одной штанги, имеющий головной участок с боковой цилиндрической поверхностью, примыкающий к нему участок с некруглой в поперечном сечении формой, проходное осевое отверстие и два диаметрально расположенных боковых отверстия, муфту на конце другой штанги с конгруэнтным указанным участкам ниппеля продольным осевым отверстием и двумя диаметрально расположенными боковыми отверстиями, фиксирующий палец, проходящий через диаметрально расположенные боковые отверстия ниппеля и муфты, и уплотнительный элемент, снабжено втулкой, жестко и герметично закрепленной в диаметрально расположенных боковых отверстиях ниппеля, фиксирующий палец размещен внутри этой втулки, а уплотнительный элемент - на боковой поверхности головного участка ниппеля, причем участок ниппеля с некруглой в поперечном сечении формой имеет образующие, параллельные его продольной оси, при этом диаметрально расположенные боковые отверстия ниппеля выполнены на участке с некруглой в поперечном сечении формой.
Также втулка снабжена запорным элементом фиксирующего пальца, выполненным в виде разрезного пружинного кольца, и имеет внутреннюю кольцевую канавку под это кольцо, а палец - соответствующую наружную кольцевую канавку.
В указанную в самостоятельном пункте формулы изобретения совокупность признаков включены существенные признаки, каждый из которых необходим, а все вместе достаточны для получения технического результата.
Так, снабжение соединения втулкой, жестко и герметично закрепленной в диаметрально расположенных боковых отверстиях ниппеля, и размещение фиксирующего пальца внутри этой втулки обеспечивают герметичность соединения в месте расположения фиксирующего пальца без использования уплотнительных элементов. Размещение уплотнительного элемента на боковой поверхности головного участка ниппеля повышает герметичность соединения между соответствующими цилиндрическими поверхностями ниппеля и муфты. Т.е. соединение становится в отличие от прототипа полностью герметичным. Выполнение участка ниппеля с некруглой в поперечном сечении формой с образующими, параллельными продольной оси участка, позволяют уменьшить толщину стенок ниппеля, резко увеличить площадь его проходного отверстия и снизить гидравлическое сопротивление. Одновременно этот признак также повышает надежность соединения за счет уменьшения давления рабочего агента и исключения приложения динамических нагрузок для разборки соединения, уменьшает время сборки-разборки, упрощает технологию изготовления и снижает металлоемкость соединения. При этом за счет одновременного обеспечения повышения герметичности соединения и снижения гидравлического соединения расширяется область применения соединения за счет возможности использования вязких рабочих агентов и производства буроинъекционных свай при подъеме бурового става.
Выполнение диаметрально расположенных боковых отверстий ниппеля на участке с некруглой в поперечном сечении формой улучшает условия работы уплотнительного элемента за счет исключения дополнительной механической обработки цилиндрического участка ниппеля.
Снабжение втулки запорным элементом фиксирующего пальца, выполненным в виде разрезного пружинного кольца, способствует дополнительному увеличению надежности и сокращению времени сборки-разборки соединения.
Изобретение поясняется чертежами:
фиг. 1 показывает общий вид соединения;
фиг. 2 - разрез А-А к фиг. 1.
фиг. 1 показывает общий вид соединения;
фиг. 2 - разрез А-А к фиг. 1.
Замковое соединение полых буровых штанг (фиг. 1 и 2) содержит ниппель 1 и муфту 2, жестко присоединенные (приваренные) к концам буровых штанг 3 и 4, втулку 5, фиксирующий палец 6, запорный элемент 7 фиксирующего пальца 6 и уплотнительный элемент 8.
Ниппель 1 имеет головной участок 9 с боковой цилиндрической поверхностью 10, примыкающий к нему участок 11 с поперечным сечением некруглой формы в виде правильного шестиугольника (фиг. 2) и постоянным по длине этого участка 11 радиусом описанной окружности (участок 11 имеет образующие, параллельные его продольной оси), проходное осевое отверстие 12 и два диаметрально расположенных боковых отверстия 13, выполненных на участке 11, примыкающем к головному участку 9.
Муфта 2 выполнена с конгруэнтным указанным участкам 9 и 11 ниппеля 1 продольным осевым отверстием 14, двумя диаметрально расположенными боковыми отверстиями 15 и внутренней кольцевой канавкой 16, расположенной вокруг боковой цилиндрической поверхности 10 головного участка 9 ниппеля 1, причем уплотнительный элемент (кольцо) 8 размещен в этой канавке 16.
Втулка 5 жестко и герметично закреплена в отверстиях 13 ниппеля 1. Фиксирующий палец 6 размещен внутри втулки 5, проходит через боковые отверстия 15 муфты 2 и крепится в этой втулке 5 посредством запорного элемента 7 в виде разрезного пружинного кольца, установленного во внутренней кольцевой канавке 17 втулки. При этом палец 6 имеет соответствующую наружную кольцевую канавку 18.
Соединение буровых штанг работает следующим образом.
В процессе бурения крутящий момент передается через грани некруглого участка 11 ниппеля 1 и соответствующие грани продольного осевого отверстия 14 муфты 2, а осевое усилие - через контактирующие друг с другом кольцевой выступ 19 ниппеля 1 и внешний кольцевой торец 20 муфты 2. При этом фиксирующий палец 6 разгружен от воздействия как крутящего момента, так и осевого усилия, и предназначен для удержания штанг 3 и 4 в сомкнутом состоянии при подъеме бурового става из скважины или при его опускании в скважину. При подаче рабочего агента в буровой став герметичность соединения обеспечивается уплотнительным элементом 8 и втулкой 5.
Источники информации, принятые во внимание
1. Патент РФ N 2061832, М. кл. 6 E 21 В 17/04, 1996 г.
1. Патент РФ N 2061832, М. кл. 6 E 21 В 17/04, 1996 г.
2. Авторское свидетельство СССР N 367231, М. кл. E 21 В 17/046, 1973 г. (прототип)а
Claims (3)
1. Замковое соединение полых буровых штанг, содержащее ниппель на конце одной штанги, имеющий головной участок с боковой цилиндрической поверхностью, примыкающий к нему участок с некруглой в поперечном сечении формой, проходное осевое отверстие и два диаметрально расположенных боковых отверстия, муфту на конце другой штанги с конгруэнтным указанным участкам ниппеля продольным осевым отверстием и двумя диаметрально расположенными боковыми отверстиями, фиксирующий палец, проходящий через диаметрально расположенные боковые отверстия ниппеля и муфты, и уплотнительный элемент, отличающееся тем, что оно снабжено втулкой, жестко и герметично закрепленной в диаметрально расположенных боковых отверстиях ниппеля, фиксирующий палец размещен внутри этой втулки, а уплотнительный элемент - на боковой цилиндрической поверхности головного участка ниппеля, причем участок ниппеля с некруглой в поперечном сечении формой имеет образующие, параллельные его продольной оси.
2. Замковое соединение по п.1, отличающееся тем, что диаметрально расположенные боковые отверстия ниппеля выполнены на участке с некруглой в поперечном сечении формой.
3. Замковое соединение по п. 1 или 2, отличающееся тем, что втулка снабжена запорным элементом фиксирующего пальца, выполненным в виде разрезного пружинного кольца, имеет внутреннюю кольцевую канавку под это кольцо, а палец - соответствующую наружную кольцевую канавку.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103746A RU2157879C1 (ru) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Замковое соединение полых буровых штанг |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU99103746A RU2157879C1 (ru) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Замковое соединение полых буровых штанг |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2157879C1 true RU2157879C1 (ru) | 2000-10-20 |
Family
ID=20216346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU99103746A RU2157879C1 (ru) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Замковое соединение полых буровых штанг |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2157879C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446266C1 (ru) * | 2010-08-20 | 2012-03-27 | Открытое акционерное общество "Завод бурового оборудования" | Быстроразъемное герметичное соединение трубчатых деталей и способ его сборки-разборки |
RU2544925C1 (ru) * | 2014-03-06 | 2015-03-20 | Открытое акционерное общество "Курганавторемонт" | Полузамок для передачи крутящего момента от вращателя буровой установки полой шнековой колонне |
RU167848U1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Замковое соединение буровых шнеков |
RU175172U1 (ru) * | 2017-09-13 | 2017-11-24 | ФГУП "ЦНИИгеолнеруд" | Замок для соединения бурильных труб |
RU2642730C1 (ru) * | 2016-09-05 | 2018-01-25 | Открытое акционерное общество "Курганавторемонт" | Замковое реверсивное соединение секций полой буровой или обсадной колонны |
-
1999
- 1999-02-25 RU RU99103746A patent/RU2157879C1/ru active IP Right Revival
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2446266C1 (ru) * | 2010-08-20 | 2012-03-27 | Открытое акционерное общество "Завод бурового оборудования" | Быстроразъемное герметичное соединение трубчатых деталей и способ его сборки-разборки |
RU2544925C1 (ru) * | 2014-03-06 | 2015-03-20 | Открытое акционерное общество "Курганавторемонт" | Полузамок для передачи крутящего момента от вращателя буровой установки полой шнековой колонне |
RU167848U1 (ru) * | 2016-05-04 | 2017-01-20 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" | Замковое соединение буровых шнеков |
RU2642730C1 (ru) * | 2016-09-05 | 2018-01-25 | Открытое акционерное общество "Курганавторемонт" | Замковое реверсивное соединение секций полой буровой или обсадной колонны |
RU175172U1 (ru) * | 2017-09-13 | 2017-11-24 | ФГУП "ЦНИИгеолнеруд" | Замок для соединения бурильных труб |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6585043B1 (en) | Friction reducing tool | |
AU2016259862B2 (en) | Locally anchored self-drilling hollow rock bolt | |
US20050093296A1 (en) | An Upset Downhole Component | |
US4067596A (en) | Dual flow passage drill stem | |
RU2144128C1 (ru) | Устройство для развальцовки труб | |
AU696213B2 (en) | A bit retention device for a bit and chuck assembly of a down-the-hole, percussive drill | |
CA2565582C (en) | Threaded connection for oil field applications | |
MX2011010256A (es) | Conducto de perforacion provisto de alambre. | |
US3933395A (en) | Stabilizer | |
US20180371847A1 (en) | Thermally expandable casing collar | |
RU2157879C1 (ru) | Замковое соединение полых буровых штанг | |
US5086854A (en) | Drill pipes for rotary-vibratory drills | |
EP1434924B1 (en) | Thread joint | |
FI89968C (fi) | Kraftelement | |
US5888025A (en) | Coupling for tie rods | |
US6550814B2 (en) | High-pressure pipe element consisting of hooped tube sections | |
RU2215115C2 (ru) | Замковое соединение полых штанг | |
US1961762A (en) | Rotary drill pipe collar or coupling with sealed joints | |
EP3971385A1 (en) | Drill string joint design | |
EP0011219B1 (en) | Connection of fluid flow path-defining components in down-the-hole hammer drills | |
US11808086B2 (en) | Drill string rod | |
US20080289879A1 (en) | Connection Assembly For Drill Collars or Heavy Drill Pipes | |
RU2004764C1 (ru) | Замковое соединение бурильных труб | |
JP2569583Y2 (ja) | ハンマーサブの接手構造 | |
RU2190747C1 (ru) | Двойная бурильная колонна |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20080422 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110226 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20120420 |
|
QZ41 | Official registration of changes to a registered agreement (patent) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20080422 Effective date: 20160510 |