DE2548195B2

DE2548195B2 - Verbindung fuer bohrgestaenge

Info

Publication number: DE2548195B2
Application number: DE19752548195
Authority: DE
Inventors: Ion Dr-Ing Cimpina Lan (Rumänien)
Original assignee: Institutul de Cercetan si Proiectan Pentru Petrol si Gaze, Cimpina (Rumänien)
Priority date: 1975-10-28
Filing date: 1975-10-28
Publication date: 1977-08-25
Also published as: DE2548195C3; DE2548195A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Verbindung für Bohrgestänge mit an dem einen, insbesondere verdickten Ende angebrachten Muffenteil, welches mit einem insbesondere konischen Innengewinde versehen ist, und an dem anderen, insbesondere verdickten Ende angebrachten Zapfenteil, welcher mit einem entsprechenden Außengewinde versehen ist, wobei im Gewindebereich der Gestängeverbindung zusätzlich ein Ringnippel angeordnet ist.

Eine Bohrgestänge-Verbindung dieser Art ist bereits aus der FR-PS 21 74 698 bekannt. Der Ringnippel sitzt dabei außen und soll ein Verdrehen und damit ein Lösen der beiden jeweils miteinander verbundenen Bohrstangen verhindern. Zu diesem Zweck sind die Bohrstangenenden sechskantig, und der — in axialer Richtung relativ kurze — Ringnippel hat ein entsprechendes sechskantiges bzw. zwölfeckiges Innenprofil. Durch eine Druckfeder ist der Ringnippel jeweils über den beiden Gestängeenden gehalten. Zum Lösen der Gestängeverbindung wird der Ringnippel entgegen der Druckfeder 4$ zurückgeschoben. Die Bohrstangen tragen auf ihrem Außenumfang eine schraubenförmig gewundene Rippe, so daß eine Sicherung gegen selbsttätiges Lösen erforderlich erscheint.

Der Erfindung dagegen liegt die Aufgabe zugrunde, so eine Verbindung für Bohrgestänge zu schaffen, welche eine höhere Festigkeit in dem Gewindebereich aufweist, so daß insbesondere keine Ermüdungsbrüche zu befürchten sind. Die Lösung dieser Aufgabe besteht gemäß der Erfindung darin, daß — ausgehend von einer Verbindung der eingangs genannten Art — der Muffenteil auf seiner Innenfläche in dem an das Gewinde anschließenden Bereich und der Zapfenteil auf seiner Innenfläche zylindrische Ausnehmungen aufweisen, in welchen der Ringnippel unter Überbrückung der Gewindeverbindung eingepreßt gehalten ist

Bei den bekannten Bohrgestängen werden die von einer Bohrstange zur nächsten Bohrstange innerhalb eines Bohrstranges zu übertragenden Kräfte und Momente im allgemeinen allein über die Gewinde übertragen. Die Drehmomente vom Drehtisch bis zur Bohrkrone werden also über die Gewinde übertragen, ebenso wie die Zugkräfte und auch Dnickkräfte.

Insbesondere werden die Gewinde durch Längsschwingungen und Torsionsschwingungen belastet, welche sich über wenigstens zwei Bohrstangen oder gar den ganzen Bohrstrang fortpflanzen. Es sind daher trotz kräftiger Ausführung der Gewinde sowie der Muffen- und Zapfenteile Gestängebrüche, insbesondere Ermüdungsbrüche zu beobachten. Derartige Brüche sind euch bei einer Verbindung gemäß der erwähnten FR-PS 21 74 698 zu befürchten. Zwar erstreckt sich dort der erwähnte Ringnippel über die Bohrstangenenden, da dieser Ringnippel aber außen sitzt und zum Lösen der Gestänge entgegen der Kraft der Druckfeder verschieblich sein muß, ist ein gewisses radiales Spiel zwischen dem Ringnippel und den Bohrstangenenden erforderlich, so daß diese Bauweise insbesondere zur Übertragung von Belastungen durch Schwingungen und damit zu einer entsprechenden Entlastung der Gewinde und Muffen- und Zapfenteile nicht geeignet ist

Nach den US-Patentschriften 14 49 773 und 18 39 676 sind bei (gattungsmäßig abweichenden) Rohrverbindern mit zwei Rohrenden überdeckender Muffe in der Axialöffnung zur Verstärkung zwar gleichfalls Ringnippel vorgesehen, jedoch ist der Ringnippel nach der US-Patentschrift 14 49 773 dabei nicht in Ausnehmungen angeordnet, vermag also keine Zugkräfte aufzunehmen. Der Ringnippel gemäß der schon seit mehr als 30 Jahren bekannten US-Patentschrift 18 39 676 wiederum entspricht zwar im wesentlichen der beanspruchten Anordnung, dient jedoch offensichtlich mehr der Stabilisierung der bei diesem bekannten Rohrverbinder verwendeten Klauenkupplung zwischen den beiden Rohrenden als dem hier vorgesehenen Zweck, so daß die Fachwelt bisher auf eine solche Anordnung eines Ringnippels in Verbindung mit gattungsgleichen Rohrverbindern noch nicht zurückgegriffen hat

Gemäß der Erfindung also sitzt der Ringnippel innen, und zwar ist der Ringnippel unter Überbrückung der Gewindeverbindung in entsprechende zylindrische Ausnehmungen eingepreßt Durch diesen Preßsitz des Ringnippels werden besonders Schwingungen von einer Bohrstange wenigstens zum Teil über den Ringnippel auf die nächstfolgende Bohrstange übei tragen, so daß die Gewinde entsprechend entlastet sind. Auch sind die Gewinde durch den Ringnippel gegen den Innenraum der Bohrstangen abgedichtet.

Vorzugsweise ist der Ringnippel auf seiner Innenseite doppelt konisch von der Mitte nach außen divergierend ausgebildet

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben.

F i g. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Gestängeverbindung,

F i g. la zeigt einen Ausschnitt in größerem Maßstab.

Die Gestängeverbindung weist wie an sich üblich, einen Muffenteil 1 mit Innengewinde und einen Zapfenteil 2 mit entsprechendem Außengewinde auf. Gemäß der Erfindung weist das Muffenteil 1 eine an das Innengewinde anschließende zylindrische Ausnehmung β und der Zapfenteil 2 an seiner Innenfläche eine Ausnehmung b auf. In diese Ausnehmungen a, b ist ein Ringnippel 3 eingepreßt Über die Kontaktflächen an den Nippelenden d sowie über die Umfangsflächen werden Kräfte und Momente, insbesondere Schwingungen von einer Bohrstange auf die nächste übertragen, so daß die Gewinde selbst entsprechend entlastet sind.

Die Muffen bzw. Zapfenteile sind meist an die Enden der eigentlichen Bohrstange 4 angeschweißt (Fig. la). Diese eigentlichen Enden der Bohrstangen 4 sind

verdickt und gehen über einen konischen Bereich in ihre normale Wandstärke über. Dieser konische Übergang stellt bisher eine kritische Zone dar, in der Brüche auftreten. Es hat sich herausgestellt, daß bei der erfindiingsgemäßen Gestängeverbindung Brüche, insbesondere Ermüdungsbrüche auch in der kritischen Zone stark herabgemindert sind; dies dürfte auf einer schwingungsdämpfenden Wirkung beruhen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verbindung für Bohrgestänge mit an dem einen, insbesondere verdickten Ende angebrachten Muf- s fenteil, welches mit einem, insbesondere konischen Innengewinde versehen ist, und an dem anderen, insbesondere verdickten Ende angebrachten Zapfenteil, welcher mit einem entsprechenden Außengewinde versehen ist, wobei im Gewindebereich der Gestängeverbindung zusätzlich ein Ringnippel angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffenteil (1) auf seiner Innenfläche in dem an das Gewinde anschließenden Bereich und der Zapfenteil (2) auf seiner Innenfläche zylindrische Ausnehmungen (a\ b) aufweisen, in welchen der Ringnippel (3) unter Überbrückung der Gewindeverbindung eingepreßt gehalten ist.

2. Bohrgestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringnippel (3) auf seiner Innenseite doppelt konisch von der Mitte nach außen divergierend ausgebildet ist.