Разъединитель бурильной колонны

Разъединитель бурильной колонны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ БУРИЛЬНОЙ КОЛОННЫ, содержащий корпус со шлицами, переводник с торцовыми кулачками, соединенный с корпусом по левой резьбе , полую муфту с ответными шлицами и торцовыми кулачками для одновременного взаимодействия с переводником и корпусом и фиксирующий разрьтной элемент, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью упрощения его изготовления и технического обслуживания , переводник выполнен по меньшей мере с тремя торцовыми кулачками, а боковой зазор S в шлицеввм сйединении связан с количеством кулачков п следующей зависимостью TfDK згh (n± К) где D - расчетный диаметр шлицевого соединения; К - разница между количеством кулачков и шлицов. 2. Разъединитель по п.1, отлиО ) чающийся тем, что, с целью достижения заданной прочности шлицеС вого соединения между муфтой и корпу§ сом при минимальном количестве шлицов , разница между количеством кулачков и шлицов равна единице.

„.Я0„„11108

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

NUN

РЕСПУБЛИК

3(Я) Е 21 В 17 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ° "

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 1"

ORH0AHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

I co (21) 3583776/22-03 (22) 21.04.83 (46) 30.08.84. Бюл.Р32 (72) В.В.Грачев, В.Д.Круглов, Н.М.Хлебников, Ю.В.Дубленич, О.Д.Малышев и И;В.Гусев .(71) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени чаучно-исследовательский институт буровой техники (53) 622.248.4.05(088.8) (56) 1 ° Авторское свидетельство СССР

@945362, кл. Е 21 В 17/06, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

8570693, кл. E 21 В 23/00, 1975 (прототип). (54) (57) 1. РАЗЪЕДИНИТЕЛЬ БУРИЛЬНОЙ

КОЛОННЫ, содержащий корпус со шлицами, переводник с торцовыми кулачками, соединенный с корпусом по левой резьбе, полую муфту с ответными шлицами и торцовыми кулачками для одновременного взаимодействия с переводником и корпусом и фиксирующий разрывной элемент, отличающийся тем, что, с целью упрощения его изготовления и технического обслуживания, переводник выполнен по меньшей мере с тремя торцовыми кулачками, а боковой зазор 5 в шлицевем соединении связан с количеством кулачков h следующей зависимостью

71 DK

n(n Kj где D — - расчетный диаметр шлицевого соединения;

К вЂ” разница между количеством кулачков и шлицов.

2. Разъединитель по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью достижения заданной прочности шлицевого соединения между муфтой и корпусом гри минимальном количестве шлицов, разница между количеством кулачков и шлицов равна единице. и торцовыми кулачками для одновременного взаимодействия с переводником и корпусом и фиксирующий разрывной элемент, переводник выполнен по меньшей мере с тремя торцовыми кула ками, а боковой зазор 5 в шлицевом соединении связан с количеством кулачков и следующей зависимостью

5> лЛК р (и . К1 где D — - расчетный диаметр шлицевого соединения, к — разница между количеством кулачков и шлицов.

С целью достижения заданной прочности шлицевого соединения между муфтой и корпусом при минимальном количестве шлицов разница между количеством кулачков и шлицов равна единице.

На фиг.1 показан предлагаемый разъединитель; на фиг.2 — вид А на фиг.1.

Разъединитель состоит из корпуса

1, верхнего переводника 2, соединенно го с корпусом 1 левой резьбой 3 и нижнего переводника 4. Внутри корпуса 1 установлена муфта 5, снабженная конусными кулачками 6 и шлицевыми выступами 7, взаимодействующими с ответными впадинами 8 и реводника 2 н шлицевыми впадинами 9 корпуса 1. Разрывные болты 10, опора 11 и ввинченная в муфту 5 втулка 12 с седлом 13 для посадки на него бросового элемента

14 с захватом под овершот 15 удерживает муфту 5 в зацеплении с переводником 2, что предохраняет левую резь- бу 3 от разворота вправо. Верхнее уплотнение 16 изолирует внутреннюю полость разъединителя от затрубного пространства„а нижнее удерживает давление бурового раствора выше бросового элемента 14 после его посадки на седло 13. B корпусе 1 предусмотрена правая ловильная резьба 17.

При сборке разъединителя вначале соединяют переводник 2 с корпусом

1 по левой резьбе 3 с заданным крутящим моментом, а затем путем пробных установок муфты 5 на место с поворотом при каждой установке на один шаг по шлицам в выбранном направлении находят такое ее положение, при котором по обеим сторонам шлица 7 образуются зазоры Л и и (фиг.2), так как д1 62 = 5 ). +„+2 При этом зубцы 6 входят во впадины 8 на

1 1110889

Изобретение относится к бурению вертикальных и наклонных нефтяных н газовых скважин, а именно к устройствам,при помощи которых осуществляется разъединение бурильной колон- ны в месте их установки в случае возникновения прихвата бурильного инструмента.

Известен разъединитель колонны труб, содержащий корпус, шпиндель, 10 сухари, фиксируемые подпружиненным поршнем, полый стержень с гайкой, кольцевые выступы которого взаимодействуют с ответными впадинами на сухарях, размещенных во внутренней 1 конусной поверхности поршня 1 .

Недостатком этого разъединителя является сложность точного изготовления узла фиксации полого штока, а также наличие в составе устройства в нерабочем состоянии сильно нагруженного полого штока с гайкой.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является разъединитель бурильной колонны, содержащий корпус со шлицами, переводник с торцовыми кулачками, соединенный с корпусом по левой резьбе, муфту с ответными торцовыми кулачками и шли-, цами для одновременного взаимодействия с переводником и корпусом и фиксирующий разрывной элемент 2 ).

Однако данное устройство сложно в изготовлении и неудобно в эксплуатации,так как для того, чтобы обеспе35 чить требуемую сборку, кулачки на муфте размечают и нарезают по кулачкам на переводнике после его соединения с корпусом по левой резьбе

40 с заданным крутящим моментом, что исключает воэможность повторной сборки разъединителя без перерезки (с подгонкой) левой резьбы в случае ее частичного износа или при необ45 ходимости изменить величину крутящего момента по условиям эксплуатации, Цель изобретения — упрощение изготовления и технического обслуживания устройства и достижения заданной

56 прочности шлицевого соединения между муфтой и корпусом при минимальном количестве шлицов.

Указанная цель достигается тем, что в разъединителе бурильной колонны, содержащем корпус со шлицами, 55 переводник с торцовыми кулачками, соединенный с корпусом по левой резьбе, полую муфту с ответными шлицами

1110889 полную высоту зацепления без боковых зазоров. Найденное положение муфты

5 фиксируют с помощью втулки 12 и болтов 10, после чего поворотом переводника 2 вправо устраняют зазор Д„. 5

Устройство работает следуюшим образом.

Установленный в компоновку разъединитель передает крутящий момент через левую резьбу 3 (частично), кулачковое и шлицевое соединение и переводник 4, При необходимости отсоедикения от прихваченного инструмента в колонну вместе с потоком бурового раствора пускают бросовый элемент

14, который, достигнув седла 13, перекрывает канал во втулке 12, Давление остановленного потока бурового раствора, действующее на уплотненную по наружному диаметру муфту 5, разрушает болты 10 по ослабленному сечению, муфта 5 и втулка 12 перемещаются вниз до посадки муфты 5 на выступ переводника 4, после чего буровой раствор поступает на забой через пе-, риферийные продольные пазы во втул-. ке 12, кольцевую выточку 18 и свободные шлицевые впадины 9, так как при изготовлении муфты 5 часть шлицевых выступов 7 удаляется. 0 разру- 30 шении болтов 10 и перемещении муфты . 5 вниз, т.е. о расцеплении ее с переводником 2, свидетельствует кратковременный всплеск давления в напорной линии буровых насосов. 35

Вращая колонну труб вправо, разъединяются по левой резьбе 3 и извлекают иэ скважины отсоединную часть колонны вместе с переводником 2 и внутреннивж деталями разъединителя. Вместе с прихваченным инструментом в скважине остаются переводник 4 и корпус 1 с правой ловильной резьбой 17.

В случае установки в компоновку нескольких разъединителей седла 13 во втулках 12 и бросовые элементы

14 выполняются с размерами, уменьшающимися от верхнего разъединителя к нижнему, чтобы обеспечить проход бросового элемента !4 к нижерасположенным разъединителям. При невозмож1йости определения места прихвата в трубы пускают бросовый элемент 14 наименьшего диаметра, соответствующего диаметру седла 13 нижнего разьединителя, и после срабатывания механизма фиксации пытаются отвинтить всю колонну труб, расположенную выше этого разъединителя. При отрицательных результатах в колонну спускают овершот, поднимают на поверхность бросовый элемент 14, спускают в колонну следующий по размеру бросовый элемент и т.д.

Применение предлагаемого разъединителя обеспечивает возможность многократной сборки разъединителя с требуемым крутящим моментом без механической доработки его деталей, исключает необходимость механической доработки для обеспечения заданного момента свинчивания, гарантируит пропуск шнуровых торпед, геофизических приборов и т.п. через остающуюся в скважине часть разъединителя.

1110889

76

КО

1Е

13

18

@иа Я

Составитель Т. Войтух

Редактор Н. Киштулинец Техред Л.Коцюбняк Корректор M. !Нароши

Заказ 6283/25 Тираж 563 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4