Результат интеллектуальной деятельности: ЗАМКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ БУРОВОГО ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к технике бурения скважин, а именно к замковым соединениям буровых инструментов. Преимущественная область применения -соединение элементов инструмента для бурения скважин, в том числе применяемого при шнековом бурении.

Известно замковое соединение бурового инструмента, включающее муфту и ниппель с соединительными участками, элементы для передачи крутящего момента и предохранения от разъединения ниппеля и муфты при спускоподъемных операциях, причем каждый соединительный участок выполнен в виде конуса и цилиндрического пояска, а цилиндрические пояски муфты и ниппеля выполнены с возможностью взаимодействия между ними [1].

Однако указанное техническое решение имеет следующие недостатки. В процессе бурения происходит сильная затяжка конусных элементов, что затрудняет разборку бурового става. Это, в свою очередь, влечет увеличение времени вспомогательных операций на разборку колонны штанг.

Технический результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в снижении времени вспомогательных операций на разборку колонны штанг.

Указанный результат достигается за счет того, что в замковом соединении бурового инструмента, включающем муфту и ниппель с соединительными участками, элементы для передачи крутящего момента и предохранения от разъединения ниппеля и муфты при спускоподъемных операциях, причем каждый соединительный участок выполнен в виде конуса и цилиндрического пояска, а цилиндрические пояски муфты и ниппеля выполнены с возможностью взаимодействия между собой, каждый из соединительных участков, соответственно муфты и ниппеля, выполнен с дополнительным пояском, причем конус каждого соединительного участка размещен между цилиндрическими поясками, дополнительные цилиндрические пояски ниппеля и муфты выполнены с возможностью взаимодействия между собой, а между коническими частями муфты и ниппеля выполнен гарантированный зазор. Длина каждого из соединительных участков выполнена не менее половины суммы диаметра их поясков.

На фиг.1 представлено замковое соединение бурового инструмента; на фиг.2 - муфта замкового соединения; на фиг.3 - ниппель замкового соединения.

Замковое соединение бурового инструмента включает соединенные с трубами 1, 2 муфту 3 и ниппель 4 с соединительными участками 5, 6 элементы 7 и 8 соответственно для передачи крутящего момента и предохранения от разъединения ниппеля и муфты при спускоподъемных операциях. Соединительные участки 5 и 6 соответственно муфты 3 и ниппеля 4 выполнены в виде конусов 9 и 10 и цилиндрических поясков 11 и 12, а цилиндрические пояски 11 и 12 выполнены с возможностью взаимодействия между собой. Каждый из соединительных участков 5 и 6 выполнен с дополнительным пояском 13 и 14. Конуса 9 и 10 каждого соединительного участка размещены между цилиндрическими поясками соответственно 11 и 13, 12 и 14. Дополнительные цилиндрические пояски 13 и 14 муфты 3 и ниппеля 4 выполнены с возможностью взаимодействия между собой, а между коническими частями муфты и ниппеля выполнен гарантированный зазор. Длина каждого из соединительных участков А выполнена не менее половины суммы диаметра поясков 11 и 13.

Замковое соединение бурового инструмента работает следующим образом.

В процессе бурения крутящий момент передается через элемент 7 (в данном примере выполнения это шпоночное соединение), а осевое усилие - через контактирующие друг с другом кольцевой выступ ниппеля 4 и внешний кольцевой торец муфты 3. При этом элемент 8 (в данном примере выполнения - это палец) разгружен от воздействия как крутящего момента, так и осевого усилия, и предназначен для удержания труб 1 и 2 в сомкнутом состоянии при подъеме бурового инструмента из скважины или при его опускании в скважину. Цилиндрические пояски и необходимая длина соединительных участков обеспечивают необходимую жесткость и устойчивость бурового става.

Таким образом, данное техническое решение позволит снизить время вспомогательных операций на сборку-разборку труб.

Источник информации

Патент США №4482173, М. кл. ⁷ F 16 L 25/00, НКИ 285/330, 403/334, 13.11.84 (прототип).