RU2354799C1 - Device for connection of drill pipes - Google Patents
Device for connection of drill pipes Download PDFInfo
- Publication number
- RU2354799C1 RU2354799C1 RU2008114849/03A RU2008114849A RU2354799C1 RU 2354799 C1 RU2354799 C1 RU 2354799C1 RU 2008114849/03 A RU2008114849/03 A RU 2008114849/03A RU 2008114849 A RU2008114849 A RU 2008114849A RU 2354799 C1 RU2354799 C1 RU 2354799C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- protrusions
- ratchet
- drill pipes
- thread
- coupling
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для соединений бурильных труб при вращательном бурении скважин различного назначения, и может быть использовано для соединения других подобных элементов.The invention relates to the mining industry, and in particular to devices for connecting drill pipes during rotary drilling of wells for various purposes, and can be used to connect other similar elements.
Известно замковое соединение буровых шнеков, включающее буровую трубу, закрепленные на ее концах кольцевые полумуфты с наружным диаметром, равным диаметру бурильных труб, и с кулачковыми выступами на торцах взаимодействия и ответными впадинами, и расположенный в полости полумуфт хвостовик с фиксатором, в котором боковые грани кулачковых муфт и ответные им впадины, противолежашие рабочим граням кулачковых выступов и ответных впадин, выполнены с наклоном, а ширина вершин выступов меньше ширины их основания (RU №2017929, Кл. Е21В 17/046, опуб. 94.08.15).Known for the locking connection of drill augers, including a drill pipe, annular half-couplings fixed to its ends with an outer diameter equal to the diameter of the drill pipes, and with cam protrusions at the interaction ends and reciprocal depressions, and a shank with a lock located in the cavity of the coupling half, in which the lateral faces of the cam the couplings and their corresponding cavities, opposite to the working faces of the cam protrusions and reciprocal cavities, are made with an inclination, and the width of the peaks of the protrusions is less than the width of their base (RU No. 20177929, Cl. E21B 17/046, publ. 94.08.15).
Недостатками данного соединения бурильных труб являются недостаточная герметичность и возможная деформация кулачковых выступов в процессе эксплуатации, приводящие к потерям очистного агента при бурении глубоких скважин и к деформации кулачковых выступов и их заклиниванию между собой, что ухудшает условия бурения скважины и затрудняет разборку и сборку бурового става.The disadvantages of this connection of drill pipes are insufficient tightness and possible deformation of the cam protrusions during operation, leading to losses of the treatment agent when drilling deep wells and to the deformation of the cam protrusions and their jamming between themselves, which worsens the well drilling conditions and makes it difficult to disassemble and assemble the drill stand.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к изобретению является устройство для соединения бурильных труб, включающее приспособление в виде замковых ниппеля и муфты с резьбой на концах для соединения с бурильными трубами и между собой (А.с. RU №1758202, Кл. Е21В 17/02, 17/04).The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a device for connecting drill pipes, including a device in the form of locking nipples and threaded couplings at the ends for connection with drill pipes and between each other (A.S. RU No. 17558202, Cl. ЕВВ 17 / 02, 17/04).
К недостаткам данной конструкции следует отнести значительную сложность конструкции, недостаточную надежность соединения труб при передаче больших осевых нагрузок и крутящих моментов, что приводит к деформации крепежных деталей, выпадению соединительных элементов и в итоге к разъединению колонны труб, а также недостаточную герметизацию колонны с вытекающими негативными последствиям при бурении скважин.The disadvantages of this design include the significant structural complexity, insufficient reliability of the pipe connection when transmitting large axial loads and torques, which leads to deformation of the fasteners, loss of the connecting elements and ultimately to the separation of the pipe string, as well as insufficient sealing of the column with the ensuing negative consequences when drilling wells.
Ожидаемым техническим эффектом от использования изобретения является повышение надежности при герметичном соединении бурильных труб, а также предотвращение затягивания их от воздействия значительных крутящих усилий, возникающих при бурении скважин.The expected technical effect of the use of the invention is to increase the reliability of the tight connection of drill pipes, as well as preventing them from being drawn in due to the significant torsional forces that arise when drilling wells.
Указанный технический эффект достигается тем, что в устройстве для соединения бурильных труб, включающем приспособление в виде замковых ниппеля и муфты с резьбой на концах для соединения с бурильными трубами и между собой, на концах замковых ниппеля и муфты, вступающих во взаимодействие друг с другом для передачи осевого усилия от буровой установки забойному инструменту, размещены жестко соединенные с ними две храповые полумуфты, контактирующие поверхности которых выполнены в виде выступов и конгруэнтных им впадин для восприятия и передачи крутящего момента одновременно с резьбовым соединением, а высота выступов и впадин на каждой храповой полумуфте определяется из аналитического выраженияThe specified technical effect is achieved by the fact that in the device for connecting drill pipes, including a device in the form of locking nipples and a threaded sleeve for connecting to the drill pipes and between each other, at the ends of the locking nipple and coupling interacting with each other for transmission axial force from the drilling rig to the downhole tool, two ratchet half-couplings are rigidly connected to them, the contacting surfaces of which are made in the form of protrusions and grooves congruent to them for perception and per cottages torque simultaneously with the screw connection, and the height of projections and depressions on each ratchet coupling half is determined from the analytic expression
Н=0.8 S/Z,H = 0.8 S / Z,
где Н - высота выступа или глубина впадины,where N is the height of the protrusion or the depth of the cavity,
S - шаг резьбы,S is the thread pitch
Z - количество выступов или впадин на каждой храповой полумуфте.Z is the number of protrusions or depressions on each ratchet coupling half.
А также тем, что шаг резьбы, соединяющей между собой замковые ниппель и муфту, составляет величину равную не более 1/4 длины ее рабочей части.And also by the fact that the pitch of the thread connecting the locking nipple and the coupling to each other is equal to no more than 1/4 of the length of its working part.
И тем. что на внутренней поверхности каждой храповой полумуфты имеются сквозные продольные пазы для размещения в них фиксаторов.And that. that on the inner surface of each ratchet coupling half there are through longitudinal grooves for placement of clamps in them.
И тем, что фиксаторы выполнены в виде Г-образных планок с пружинами. а ширина планок несколько меньше ширины сквозных продольных пазов.And the fact that the latches are made in the form of L-shaped bars with springs. and the width of the slats is slightly less than the width of the through longitudinal grooves.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 представлено устройство в рабочем положении и его сечение по А-А, на фиг.2 - храповая полумуфта в разрезе с видом по А и на фиг.3 - фиксатор с пластинчатой пружиной.The invention is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a device in working position and its cross section along A-A, Fig. 2 shows a ratchet coupling half in section with a view along A, and Fig. 3 shows a latch with a leaf spring.
Устройство для соединения бурильных труб состоит из замкового ниппеля 1 с резьбой 2, шаг которой составляет не более 1/4 длины ее рабочей части, для сочленения с аналогичной резьбой на трубах, резьбой замковой муфты 3 (на фиг.1 не показаны) для сочленения с бурильными трубами. Величина шага резьбы 2 замковых ниппеля и муфты, равная величине не более 1/4 длины рабочей части их резьбы, гарантирует достаточную высоту, а следовательно, и прочность выступов и впадин храповых полумуфт. На концах ниппеля 1 и муфты 3 со стороны резьбы 2 с шагом, равным не более 1/4 длины ее рабочей части, жестко смонтированы храповые полумуфты 4 и 5. В муфте 3 имеется проточка для размещения уплотнительного кольца 6, обеспечивающего герметичность соединения. Храповые полумуфты 5 и 4 (см. фиг.2) выполнены с выступами 7 и конгруэнтными им по форме впадинами 8, в рабочем положении контактирующими между собой. На внутренней поверхности храповые полумуфты имеют продольные пазы 9, в которых размещены фиксаторы 10, оснащенные пластинчатыми пружинами 11, закрепленными на них при помощи болтов 12. В рабочем положении устройства пазы 9 совмещены относительно друг друга и в них вставлены фиксаторы 10, препятствующие развороту труб при необходимости использования обратного номинальному вращения, а пластинчатые пружины 11 обеспечивают надежное крепление фиксаторов 10 в пазах 9 во время работы устройства и не создают трудностей при его сборке и разборке.A device for connecting drill pipes consists of a locking nipple 1 with a thread 2, the step of which is not more than 1/4 of the length of its working part, for articulation with a similar thread on the pipes, the thread of the locking sleeve 3 (not shown in Fig. 1) for articulation with drill pipes. The thread pitch of 2 locking nipples and couplings, equal to not more than 1/4 of the length of the working part of their thread, guarantees a sufficient height, and therefore the strength of the protrusions and depressions of the ratchet coupling halves. At the ends of the nipple 1 and the coupling 3 on the thread side 2 with a step equal to not more than 1/4 of the length of its working part, the
Ширина фиксаторов 10 несколько меньше ширины продольных пазов 9, что обеспечивает их свободное вхождение в продольные пазы 9 даже при некотором их несовмещении.The width of the
Высота выступов 7 и глубина впадин 8 равны, обозначаются (Н) и определяются из аналитического выраженияThe height of the
Н=0.8 S/Z,H = 0.8 S / Z,
где S - шаг резьбы 2,where S is the thread pitch 2,
Z - количество выступов 7 храповой полумуфты 5 или 4.Z is the number of
При такой высоте Н обеспечивается гарантированное соединение храповых муфт 5 и 4 в рабочее положение при свинчивании замковых ниппеля 1 с муфтой 3.At such a height H, a guaranteed connection of the
Устройство для соединения бурильных труб собирается следующим образом. Изготавливаются замковые ниппель 1, муфта 3 с присоединительной резьбой 2 с шагом, равным не более 1/4 длины ее рабочей части, для соединения между собой и резьбой на трубах (не показаны) для соединения с бурильными трубами, храповые полумуфты 4 и 5, фиксаторы 10. На стыковочные концы ниппеля 1 и муфты 3 при полном их свинчивании надевают храповые полумуфты 4 и 5 и, установив их в рабочее положение, жестко закрепляют.A device for connecting drill pipes is assembled as follows. Lock nipples 1, couplings 3 with connecting threads 2 are made with a step equal to not more than 1/4 of the length of its working part, for connection between themselves and threads on pipes (not shown) for connection with drill pipes,
Устройство работает следующим образом. При полном свинчивании замковых ниппеля 1 с муфтой 3 нижний торец ниппеля 1 (см. фиг.1) упирается в уплотнительное кольцо 6, герметизируя резьбовое соединение, а выступы 7 верхней храповой полумуфты контактируют с вертикальными плоскостями впадин нижней храповой полумуфты при соблюдении во время изготовления храповых полумуфт аналитического выраженияThe device operates as follows. With a complete screwing of the locking nipple 1 with the coupling 3, the lower end of the nipple 1 (see Fig. 1) abuts against the sealing ring 6, sealing the threaded connection, and the
Н=0.8 S/Z,H = 0.8 S / Z,
где S - шаг резьбы 2,where S is the thread pitch 2,
Z - количество выступов 7 храповой полумуфты 5 или 4.Z is the number of
Одновременно в контакт вступают торцы замковых ниппеля 1 и муфты 3, что обеспечивается конструктивными гарантированными зазорами при их изготовлении. Осевое усилие от бурового агрегата на забой скважины передается контактирующими торцами замковых ниппеля 1 и муфты 3, а крутящий момент - резьбой 2 с шагом, равным не более 1/4 длины ее рабочей части, и храповыми полумуфтами 4 и 5. Фиксаторы 10 с пластинчатыми пружинами 11 обеспечат наружное крепление элементов устройства как при работе в обычном режиме, так и при работе с вращением бурового снаряда, противоположным рабочему. Контактирующие выступы верхней храповой полумуфты с плоскостями впадин нижней храповой полумуфты не дают возможность резьбе с большим шагом затягиваться, что обеспечивает их свободное и легкое развинчивание при разборке бурового снаряда.At the same time, the ends of the locking nipple 1 and the coupling 3 come into contact, which is ensured by the constructive guaranteed gaps in their manufacture. The axial force from the drilling unit to the bottom of the well is transmitted by the contacting ends of the locking nipple 1 and coupling 3, and the torque is transmitted by thread 2 with a step equal to not more than 1/4 of the length of its working part, and ratchet half-
Таким образом, предлагаемое техническое решение устройства для соединения бурильных труб обладает следующими преимуществами перед известными:Thus, the proposed technical solution of the device for connecting drill pipes has the following advantages over the known:
1. Обеспечивает надежное соединение бурильных труб в колонну.1. Provides reliable connection of drill pipes to the string.
2. Обеспечивает герметичность соединения.2. Provides tight connection.
3. Исключает затягивание резьбовых соединений даже при значительных крутящих моментах на забойный инструмент.3. Excludes tightening of threaded joints even with significant torques on the downhole tool.
4. Значительно сокращает затраты времени на спускоподьемные операции бурильной колонны за счет сокращения времени свинчивания-развинчивания труб.4. Significantly reduces the time spent on hoisting operations of the drill string by reducing the time of making-up and unscrewing pipes.
Claims (4)
Н=0,8 S/Z,
где Н - высота выступа или глубина впадины;
S - шаг резьбы;
Z - количество выступов или впадин на каждой храповой полумуфте.1. A device for connecting drill pipes, including a device in the form of locking nipples and couplings with threads at the ends for connecting with drill pipes and with each other, characterized in that at the ends of the locking nipples and couplings interacting with each other to transmit axial force from the drilling rig to the downhole tool, two ratchet half-couplings are rigidly connected to them, the contacting surfaces of which are made in the form of protrusions and grooves congruent to them, for the perception and transmission of torque one temporarily with a threaded connection, and the height of the protrusions and depressions on each ratchet coupling half is determined from the analytical expression
H = 0.8 S / Z,
where H is the height of the protrusion or the depth of the cavity;
S is the thread pitch;
Z is the number of protrusions or depressions on each ratchet coupling half.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114849/03A RU2354799C1 (en) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | Device for connection of drill pipes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008114849/03A RU2354799C1 (en) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | Device for connection of drill pipes |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2354799C1 true RU2354799C1 (en) | 2009-05-10 |
Family
ID=41019996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008114849/03A RU2354799C1 (en) | 2008-04-18 | 2008-04-18 | Device for connection of drill pipes |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2354799C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667365C1 (en) * | 2014-12-30 | 2018-09-19 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Connector for transmission of rotational moment, systems, devices and methods |
RU189974U1 (en) * | 2017-10-18 | 2019-06-13 | Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" | Cam-resistant connection of auger drill string |
-
2008
- 2008-04-18 RU RU2008114849/03A patent/RU2354799C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2667365C1 (en) * | 2014-12-30 | 2018-09-19 | Халлибертон Энерджи Сервисез, Инк. | Connector for transmission of rotational moment, systems, devices and methods |
US10619426B2 (en) | 2014-12-30 | 2020-04-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Torque connector systems, apparatus, and methods |
RU189974U1 (en) * | 2017-10-18 | 2019-06-13 | Общество с Ограниченной Ответственностью "ТНГ-Групп" | Cam-resistant connection of auger drill string |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7434848B2 (en) | Threaded tubular connection having interlocking tubular end structures | |
US6860525B2 (en) | Breech lock connector for a subsea riser | |
AU761378B2 (en) | Threaded pipe connection | |
US8474879B2 (en) | Non threaded drill pipe connection | |
US6047997A (en) | Threaded connection with radiused surfaces | |
EP0897504B1 (en) | Threaded tool joint with dual mating shoulders | |
US3754609A (en) | Drill string torque transmission sleeve | |
US20170268298A1 (en) | Interlock pipe connection | |
CA2719492C (en) | Improved tubing section coupling | |
US20150323109A1 (en) | Drill Pipe Connector and Method | |
AU2012211376B2 (en) | Isolated shearing mechanism for downhole tools | |
NO327967B1 (en) | Locking arrangement for a threaded connection and procedure when using the same | |
EA027230B1 (en) | Tapered spline connection for drill pipe, casing and tubing | |
US20160376851A1 (en) | Device For The Connection of Rods For A Downhole Pumping Apparatus | |
WO2010078366A2 (en) | Marine drilling riser connector with removable shear elements | |
US9677346B2 (en) | Tubular connection with helically extending torque shoulder | |
US20060267342A1 (en) | Tubular connection and method | |
EP0149612A1 (en) | Tubular connection with cylindrical and tapered stepped threads. | |
EP2893120B1 (en) | A joint element, a casing stream comprising such a joint element and a method for compensating for forces due to thermal effects in a casing string | |
RU2354799C1 (en) | Device for connection of drill pipes | |
RU175172U1 (en) | LOCK FOR DRILL PIPE JOINT | |
EA200100048A1 (en) | TOOL FOR CONNECTING DRILLING RODS | |
CA3096724C (en) | Lobular connection for tubulars | |
RU2224870C1 (en) | Lock connection of hollow boring flights |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140419 |