RU2224870C1

RU2224870C1 - Lock connection of hollow boring flights

Info

Publication number: RU2224870C1
Application number: RU2002118844/03A
Authority: RU
Inventors: А.С. Юрин; А.А. Черных
Original assignee: Юрин Сергей Александрович
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-07-17
Publication date: 2004-02-27
Also published as: RU2002118844A

Abstract

FIELD: well-boring equipment. SUBSTANCE: device has interconnected engagement parts in form of projections and grooves of coupling and nipple of pipe ends being connected, at least one insert in form of a plate, placed in bed hollow, which is formed by connection of coupling and nipple, and insert clamp, which is placed in insert groove. Plate is figurate with thinned central portion and widened end portions with side cylindrical surfaces. Outer surfaces of nipple and coupling have pairs of stops with hollows, forming said bed hollow in a form, congruent to the form of said plate end parts. EFFECT: increased reliability of lock connection. 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике бурения скважин, в частности к замковым соединениям полых буровых ставов, и может быть использовано для реверсивной передачи ими крутящего момента, осевой нагрузки с возможностью транспортирования в полости ставов различных веществ и устройств. Преимущественная область применения - шнековое бурение скважин для производства буронабивных свай, эксплуатационных скважин на воду и водопонижения.The invention relates to a technique for drilling wells, in particular, to interlocking joints of hollow drill stands, and can be used for reverse transmission of torque, axial load with the possibility of transporting various substances and devices into the cavity of the stands. The preferred area of application is auger well drilling for the production of bored piles, production wells for water and dewatering.

Известно замковое соединение полых буровых ставов, содержащее взаимодействующие между собой элементы зацепления в виде выступов на муфте и пазов на ниппеле соединяемых концов труб става. При соединении ниппеля и муфты образуется фигурная полость ложемента, в которую устанавливают закладной элемент, выполненный в виде подпружиненной пластины, соединенной с ниппелем и снабженной фиксатором ее положения, выполненным в виде толкателя (а.с. СССР № 924342, кл. Е 21 В 17/046 от 1982 г.)Known for the interlocking of hollow drill stands containing interacting engagement elements in the form of protrusions on the coupling and grooves on the nipple of the connected ends of the pipes of the stave. When the nipple and the coupling are connected, a curved lodgement cavity is formed, into which a mortgage element is installed, made in the form of a spring-loaded plate connected to the nipple and provided with its position lock made in the form of a pusher (AS USSR No. 924342, class E 21 B 17 / 046 from 1982)

Известно также замковое соединение полых буровых ставов, содержащее взаимосвязанные между собой элементы зацепления в виде выступов и пазов муфты и ниппеля соединяемых концов труб. Закладной элемент выполнен в виде прямоугольной пластины, которую устанавливают в полости ложемента, образованной поперечными пазами в стенках муфты и ниппеля. Пластина имеет два выступа, образующих паз под пружинный фиксатор (а. с. СССР № 1326722, кл. Е 21 В 17/046, опубл. 30.07.87 г.).Also known is the interlocking connection of hollow drill rigs containing interconnected engagement elements in the form of protrusions and grooves of the coupling and nipple of the connected pipe ends. The embedded element is made in the form of a rectangular plate, which is installed in the cavity of the lodgement formed by transverse grooves in the walls of the coupling and nipple. The plate has two protrusions, forming a groove under the spring retainer (a.s. USSR No. 1326722, class E 21 B 17/046, publ. 30.07.87).

Недостатком этих замковых устройств является неравномерное распределение осевых нагрузок на закладной элемент вследствие его перекоса относительно муфты и ниппеля, возникающего при вращении става в реально искривленной скважине в процессе его подъема на поверхность. Кроме того, выполнение полости ложемента в виде пазов непосредственно в стенках муфты и ниппеля приводит к необходимости увеличения толщины стенок и снижения внутреннего диаметра става.The disadvantage of these locking devices is the uneven distribution of axial loads on the embedded element due to its skew relative to the coupling and the nipple that occurs when the stand is rotated in a really curved well during its rise to the surface. In addition, the implementation of the lodgement cavity in the form of grooves directly in the walls of the coupling and nipple leads to the need to increase the wall thickness and reduce the internal diameter of the stand.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет снижения нагрузок на взаимодействующие между собой элементы замка при одновременном уменьшении их толщины.The aim of the invention is to increase the reliability by reducing the load on interacting elements of the castle while reducing their thickness.

Указанная цель достигается тем, что в замковом соединении полых буровых ставов, содержащем взаимосвязанные между собой элементы зацепления в виде выступов и пазов муфты и ниппеля соединяемых концов труб, по крайней мере один закладной элемент в виде пластины, устанавливаемой в полости ложемента, образованной при соединении муфты с ниппелем, и фиксатор закладного элемента, устанавливаемый в его пазу, указанная пластина выполнена фигурной с утончением в ее средней части и расширениями на ее концах боковыми цилиндрическими поверхностями, а на наружных поверхностях муфты и ниппеля выполнено по паре упоров, образующих указанную полость ложемента в форме, конгруэнтной форме концов упомянутой пластины.This goal is achieved by the fact that in the interlocking of hollow drill stands containing interconnected engagement elements in the form of protrusions and grooves of the coupling and nipple of the connected pipe ends, at least one embedded element in the form of a plate installed in the lodgement cavity formed when the coupling is connected with a nipple, and a clamp of the embedded element installed in its groove, said plate is made curly with thinning in its middle part and extensions at its ends with lateral cylindrical surfaces, and on the outer surfaces of the coupling and the nipple is made on a pair of stops that form the specified cavity of the lodgement in the form congruent to the ends of the said plate.

На фиг.1 изображен общий вид замкового соединения;Figure 1 shows a General view of the castle connection;

на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1;figure 2 is a section aa in figure 1;

на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.1;figure 3 is a section bB in figure 1;

на фиг.4 - общий вид пластины.figure 4 is a General view of the plate.

Замковое соединение полых буровых ставов, преимущественно шнековых, содержит ниппель 1 конца одной из соединяемых труб и муфту 2 конца другой соединяемой трубы става. Муфта и ниппель снабжены элементами зацепления в виде выступов 3 и пазов 4, выполненных соответственно на муфте и ниппеле, а на наружных поверхностях ниппеля и муфты выполнено по крайней мере по паре упоров 5, которые имеют цилиндрические впадины 6, образующие полость ложемента для установки в нее закладного элемента, который выполнен в виде фигурной пластины 7. Каждая пластина 7 выполнена с утончением 8 в ее центральной части и с расширениями 9 на концах, образующими цилиндрическую поверхность, причем форма пластины конгруэнтна форме полости ложемента. На торцах пластины 7 выполнены пазы 10 под фиксаторы 11, в виде штырей, которые соединены между собой шплинтом 12, расположенным в пазу 13 и служащим также для фиксации пластины 7. Герметичность замкового соединения обеспечена уплотнительным кольцом 14.The interlocking connection of hollow drilling staves, mainly screw, contains a nipple 1 of the end of one of the joined pipes and a coupling 2 of the end of the other joined pipe of the stav. The coupling and the nipple are equipped with engagement elements in the form of protrusions 3 and grooves 4, made respectively on the coupling and nipple, and on the outer surfaces of the nipple and coupling made at least a pair of stops 5, which have cylindrical cavities 6, forming a lodgement cavity for installation in it the embedded element, which is made in the form of a figured plate 7. Each plate 7 is made with a thinning 8 in its central part and with extensions 9 at the ends forming a cylindrical surface, and the shape of the plate is congruent with the shape of the cavity lodgement. At the ends of the plate 7, grooves 10 are made for the clamps 11, in the form of pins, which are interconnected by a cotter pin 12 located in the groove 13 and also serving to fix the plate 7. The tightness of the locking connection is provided by the sealing ring 14.

При сборке замкового соединения выступы 3 муфты 2 устанавливают во впадины ниппеля, а наружные упоры 5 ниппеля и муфты совмещают так, что их впадины 6 образуют полость ложемента, в которую закладывают пластину 7 и фиксируют ее в полости ложемента элементами 11 и 12.When assembling the lock connection, the protrusions 3 of the coupling 2 are installed in the hollows of the nipple, and the external stops 5 of the nipple and the coupling are combined so that their hollows 6 form a lodgement cavity into which the plate 7 is placed and fix it in the lodgement elements 11 and 12.

При работе става выступы 3 и пазы 4, выполненные соответственно на муфте 2 и ниппеле 1, передают крутящий момент, а осевые нагрузки воспринимаются расширениями 9 фигурной пластины 7, контактирующей своими цилиндрическими поверхностями с конгруэнтной формы впадинами 6 упоров 5 на ниппеле и муфте. Причем контактная площадь этих цилиндрических поверхностей при работе фигурной пластины в “плавающем режиме” остается постоянной, даже при перекосе ниппеля относительно муфты, возникающем в процессе вращения става в реально искривленной скважине.During the operation of the stand, the protrusions 3 and the grooves 4, respectively made on the coupling 2 and the nipple 1, transmit torque, and the axial loads are perceived by the extensions 9 of the figured plate 7, contacting their cylindrical surfaces with a congruent shape, cavities 6 of the stops 5 on the nipple and the coupling. Moreover, the contact area of these cylindrical surfaces during the operation of the shaped plate in the “floating mode” remains constant, even when the nipple is skewed relative to the sleeve that occurs during the rotation of the stave in a really curved well.

Claims

The interlocking connection of hollow drill rigs containing engagement elements arranged in the form of interconnections in the form of protrusions and grooves of the coupling and nipple of the connected pipe ends, at least one embedded element in the form of a plate installed in the lodgement cavity formed when the coupling with the nipple is connected, and a latch of a mortgage element installed in its groove, characterized in that said plate is made curly with thinning in its central part and extensions at its ends with lateral cylindrical their surfaces and the outer surfaces of the pin and box formed by a pair of stoppers with cavities forming said cavity in the recess shape congruent the shape of the ends of said plate.