NO782019L - Beskyttelsesmuffe for borestenger. - Google Patents

Description

Beskyttelsesmuf f e. for. borestenger.

<==B>" Oppfinnelsen vedrører en beskyttelsesmuf fe av den art som er angitt i innledningen til patentkrav 1, for borestenger for bruk ved dypboringer i jordgrunn for utvinning av jordolje, jordgass eller liknende.

I borindustrien blir det for beskyttelse av borestenger jbrukt en gummiformet beskyttelsesmuffe som består av et ringformet fjærbåndstål som innerdel og en beskyttelseskappe av sandpåstrødd, vulkaniseringsdyktig materiale, som er vulkanisert på dette fjærbåndstål. Denne ringformete muffen, som kan åpnes på et sted, blir lukket med en kile ved en slags forsinking.

Ved inndrivingen av kilen blir beskyttelsesmuffen klemt fast rundt borestangen. Vanligvis blir det påsatt en beskyttelsesmuffe pr. 9 m lengde av borestangen.

Ved boring i stein og også i måterøret, beveger borestangen segurundt i dreieretningen og ville uten muffens beskyttelse være utsatt for en meget høy slitasje. De kjente beskyttelses-muffer er åpen bare på en side og må først bøyes opp med en spesialtang med stort kraftforbruk, for at de skal kunne legge; rundt borestangen og blir deretter igjen bøyd sammen og klemt på borestangen. Den påvulkaniserte beskyttelseskappe er utsatt for en høy slitasje og påvirker dessuten driften med betydelig friksjonsmotstand.

Det er formålet med oppfinnelsen å forbedre en beskyttelse muffe av den nevnte art, for borestenger, slik at den blir enk<;lt oppbygget og kan framstilles til lav pris, samtidig som den muliggjør en kraftsparende, hurtig og meget sikker fastgjøring på borestangen, og dessuten er holdbart utformet, sentrerer borestangen i borehullet og fører.den energisparende, samt muliggjør en gunstig tilførsel av det spylemiddel som er nød-Ivendig for boringen.

Ifølge oppfinnelsen kan dette oppnås ved å utforme beskyttol-

sesmuffen i samsvar med den karakteriserende del av patent*-;. krav 1.;Det er fordelaktig å utforme de to halvska11 formmessig og størrelsesmessig identisk og utforme langskantene til begge skall slik at det dannes en sinkeforbindelse med sammengripende sinker, idet disse er forbundet med hverandre ved hjelp av selvlåsende bolter som er satt inn i sinkeforbiridelsen. ;Hvert halvskall har på sin innside minst én utrågende spennleppe med T-formet tverrsnitt, idet denne spennleppen har en konveks buet anleggsflate for samvirke med borestangen, idet anleggsflatens krumningsradius er forskjellig fra, fortrinnsvis mindre enn krumningsradius til borestangen. ;På yttersiden av begge halvskallene er det anordnet fjærsegmenter av flere innbyrdes parallelle fjærsteg som forløper i skallenes langsretning og som strekker seg skrått utover mot borestangens dreieretning og som mellom seg danner en kanal for spylemiddelet. ;Hvert halvskall er fordelaktig satt sammen av en fjærelastisk innerdel i form av et halvskall av stålplate med avstivningsmidler på denne for hver spennleppe, og av en beskyttelseskappe av fleksibelt og/eller elastisk materiale, som omgir denne indre del med avstivningsmidler, fortrinnsvis en plast som er bestandig mot spylemiddel og mot kjemiske forbindelser, idet beskyttelseskappen med de tilhørende spennlepper og fjærsegmenter er utformet i ett stykke. ;Ytterligere fordelaktige trekk ved oppfinnelsen går fram av underkravene, idet oppfinnelsen omfatter såvel disse trekk som kombinasjoner av dem. ;Beskyttelsesmuffen.ifølge oppfinnelsen gir ved sine spesielle trekk følgende betydelige fordeler sammenlignet med kjente beskyttelsesmuf f er : Beskyttelsesmuffen som er satt sammen av to hengselformet for-bundne halvskall er innvendig forsynt med flere spennlepper (framspring) , hvis renneformete anleggsflater ikke har radius identisk med borestangens radius, slik at disse framspring ved anlegg mot borestangen blir satt under spenning. ;Beskyttelsesmuffen er sammensatt av et herdet fjærplateinnlegg og en plastomhylling, slik at det også ved lenger tids bruk ikke oppstår noen tretthetssymptomer i plasten. Fjærinnlegget holder forspenningen og klemmer dermed beskyttelsesmuffen fast mot bore stangen. Da fjærbåndinnlegget forløper gjennomgående fra det ene forbindelsessted på hvert halvskall, til det andre, blir en ettergivelse i omhyllingsmatérialet (plastsjiktet) ved ut"tyetting utelukket, idet dette fjærbåndinnlegg holder halvskallene varig i spenning. ;Plastmaterialet som blir brukt må være motstandsdyktig mot innholdet i spylemiddelet og de kjemiske forbindelser som komm-er ut av borehullet. Plasten er fjærelastisk, slik at spennleppene ved lukking av de to. halvskall, på grunn av sin utforming, lukker seg fast rundt borestangen under forspenning, idet de på grunn av sin forskjellige radius deformeres i anleggsflaten og dermed blir spent, hvilket tillater at det oppstår en meget høy klemvirkning og gir en fast påsetting. Beskyttelsesmuffen beholder også sin aksiale og radiale plassering uforandret over lenger tid. ;Ytterdiameteren til beskyttelsesmuffen ifølge oppfinnelsen dannes av flere fjærende segmenter som er avbrutt av strømnings-kanaler. Disse segmentene står på skrå i dreieretningen og er likelédes framstilt av slitasjebestandig, elastisk plast. Disse fjærende segmenter har til oppgave å beskytte borespindelen mot anslag mot stein eller materør når den dreier seg ut fra sin egentlige akse. Ved hjelp av de fjærformete segmenter blir det oppnådd en avvisningseffekt, som i stor utstrekning forsøker å sentrere.borespindelen. ;På grunn av denne fjærende avvisningseffekt, blir i tillegg friksjonsmotstanden sterkt redusert, slik at kraftforbruket for å dreie borespindelen dermed kan senkes bestydelig. ;De langsslisser som finnes mellom de enkelte fjærsegmenter fremmer dessuten som strømningskanaler tilstrømningen av spylemiddel, slik at det likeledes blir fjernet betydelige motstander. Dette fører til at driften av borestangen krever vesentlig mindre energi og at beskyttelsesmuffen på grunn av sin lavere friksjon mot ytterveggene og dens høye bestandighet mot slitasje, for en forholdsvis lav slitasje. ;En ytterligere effekt er den høyere motstandevne mot temperaturøkning som plastmaterialet i beskyttelseskappen har, idet dette materialet ikke forandrer sin oppbygning ved en temperatur opptil minst 160°C. ;Beskyttelsesmuffen ifølge oppfinnelsen er enkelt oppbygget og kan framstilles rimelig, muliggjør en kraftsparende, hurtig og meget sikker festing .på borestangen, (i omradet ved skrufor-bindelsen for de enkelte 'delstenger) og er utformet slik at ;den varer i lang tid. Samlet gir altså beskyttelsesmuffen ifølge oppfinnelsen betydelige,økonomiske fordeler, særlig med hensyn ;på lavere energiforbruk og større sikkerhet.;Ved hjelp av tegningen blir det nedenfor beskrevet nærmere;et utførelseseksempel av oppfinnelsen, idet tegningens eneste figur viser et perspektivriss av en beskyttelsesmuffe for en borestang. ;Beskyttelsesmuffen ifølge oppfinnelsen, for en borestang, blir i forbindelsesområdet (skjøten) mellom de enkelte element-er av borestangen påsatt for å beskytte skrueforbindelsen og holdt på plass på borestangen i forbindelsesområdet ved klemming. ;Beskyttelsesmuffen er satt sammen av to hengselformet for-bundete halvskall 1, som sammen danner en lukket ring og som innvendig er forsynt med spennlepper 2 som ligger an mot borestangen og utvendig er forsynt med fjærsegmenter.3 som samvirker med veggen i borehullet. ;De to halvskall.1 har en halvsylinder- ringformet geometrisk utforming og er form- og størrelsesmessig identisk utformet, slik at det bare er nødvendig med ett verktøy for framstillingen av begge halvskallene 1 og slik at halvskallene, når de er omvendt, det vil si dreid 180° og sin lengdeakse, er sammensettbarev ;For den hengselformete forbindelse av de to halvskall 1 opp-viser hvert halvskall cl sinker 4 som er tildannet ved begge ender og som rager fram i omkretsretningen og danner noter mellom seg. ;De to halvskallene 1 blir ført sammen med sine sinker 4;og danner dermed en sinkeforbindelse (not-fjær-forbindelse).;To bolter 5 som er ført inn i hver sinkeforbindelse og forløper;i halvskallenes lengderetning holder de to hålvskall 1 sammen til en lukket ring, idet de to boltene 5 strekker seg ut over lengden av halvskallene 1 og er utformet selvlåsende. De selvlåsende boltene 5 blir slått inn i hull som er tildannet i sinkene 4. ;På den indre flate til hvert halvskall 1 strekker det seg minst én spennleppe 2 som rager ut fra halvskallets innerflate ;og er forsynt'med en konveks anleggsflate 6, hvis krumningsradius er utformet forskjellig fra, fortrinnsvis mindre enn radius til ;borestangen, slik at spennleppene 2 ved sammenføyningen av de to halvskall 1 blir presset mot borestangen, for derved å danne en fast klemvirkning mellom beskyttelsesmuffen og borestangen ved deformasjon av spennleppene 2. ;På hvert halvskall 1 er det fordelaktig en spennleppe 2;på skallets midtakse og ved hver av skallenes langskanter er det anordnet en del 2a av en spennleppe, idet spennleppedelene 2a til de to halvskall 1 danner i sammenføyd tilstand en full spennleppe 2, slik at beskyttelsesmuffen ved den foretrukne utførelsesform har totalt fire spennlepper 2 som er jevnt for-delt rundt muffens indre omkrets. ;De integrerte spennlepper 2 har et Trformet tverrsnitt;og de todelte spennlepper 2a danner likeledes sammen en T-formet tverrsnitt, som oppstår av det vinkelformete tverrsnitt av spennleppedelene 2a ved sammenføyningen. ;På yttersiden av hvert halvskall 1 er det anordnet minst;to fjærsegmenter 3 som rager ut og som mellom seg danner en spylemiddelkanal 7 som forløper i halvskallenes lengderetning. ;Hvert fjærsegment 3 er herunder dannet av flere fjærsteg;8 som løper i parallell avstand og strekker seg over hele lengden av halvskallet 1 og som for eksempel har firkantet tverrsnitt med sin største kantutstrekning i radiell retning. Fjærstegene 8 til hvert fjærsegment 3 er fordelaktig plassert på skrå utover mot borestangens rotasjonsretning, fortrinnsvis tangentielt, slik at det ved rotasjonsbevegelsen av borestangen med beskyttelsesmuffe og ved de anslag som derved oppstår mellom fjærsegmentene 3 og veggen i borehullet, blir oppnådd en gunstig avvisningseffekt, som sentrerer beskyttelsesmuffen med borestangen etter aksen i borehullet. ;Samlet er beskyttelsesmuffen forsynt med fire fjærsegmenter 3, idet disse fjærsegmentene 3 danner en spylemiddelkanal 7 ;som ligger på halvskallenes midtakse og i sinkeforbindelsen og som hver strekker seg over hele lengden av halvskallet 1 og har et parallelogramformet tverrsnitt med størst utstrekning i beskyttelsesmuffens omkretsretning. ;Beskyttelsesmuffen er satt sammen av en fjærelastisk innerdel og en beskyttelseskappe 9 av et fleksibelt og/eller elastisk materiale som omgir denne og de to deler danner en enhet, idet innerdelen for hvert halvskall 1 dannes av et halvskall 10 som ligger mellom de indre spennlepper 2 og de ytre fjærsegmenter 3, idet dette halvskall 10 er framstilt av metall, fortrinns^-vis stålplate, hvor det for hver spennleppe 2 henholdsvis spenn*-leppedel 2a finnes innleiret et fjærelastisk avstivningsmiddel 11 i form av en renneformet metallplatestrimmel (stålplate).

De to halvskallformete innerdeler 10 forløper som en renne over hele lengden av halvskallene 1 og likeledes strekker av-stivningsmidlene 11 seg over hele lengden av spennleppene, idet hver innerdel 10 ved begge lengdekanter er tildannet til et øre 12 som ligger i området ved de selvlåsende boltene 5.

Beskyttelseskappen 9 består av et fjærelastisk plastmateriale som er bestandig mot spylemiddel og kjemiske forbindelser og som er utformet i ett stykke med spennleppene 2 henholdsvis leppedelene '2a og fjærsegmentene 3 og som opptar innerdelen 10 fullstendig innleiret i seg.

Størrelsen (diameteren og lengden) på beskyttelsesmuffen kan tilpasses de aktuelle krav. Videre er det mulighet for å

gi spennleppene 2 et prismeformet, trapesformet tverrsnitt.

Claims (12)

1. Beskyttelsesmuffe for borestenger for dannelse av dypboringer i jordgrunn for utvinnelse av jordolje, jordgass eller liknende, hvilke kan påsettes i forbindelsesområdet mellom de enkelte deler av borstangen og hvilken består av en fjærelastisk, delringformet innerdel og en beskyttelseskappe av fleksibelt og/ eller elastisk materiale som omgir denne innerdel, karakterisert ved at den består av to halvskall (1) som er forbundet hengselformet med hverandre til en lukket ring og som er forsynt med innvendige spennlepper (2) og utvendige fjærsegmenter (3).

2. Beskyttelsesmuf fe i samsvar med krav 1, karakterisert ved at de to halvringformete halvskall (1) er utformet form- og størrelsesmessig identisk.

3. Beskyttelsesmuffe i samsvar med krav 1 eller 2, karakterisert ved at de to halvskall (1) griper inn i hverandre med sinker (4) som er tildannet langs skalleness langskanter, slik at det dannes en sinkeforbindelse,og er løsbart forbundet med hverandre ved: hjelp av to bolter (5} som er innsatt en i hver sinkeforbindelse slik at de forløper i halvskallenes lengderetning og er selvlåsende.

4. Beskyttelsesmuffe i samsvar med et av kravene 1-3, karakterisert ved at det på innerflaten til hvert halvskall (1) er tildannet minst én utragende spennleppe (2) med konveks anleggsflate (6), idet krumningsradius til anleggsflaten (6) er utformet forskjellig fra borestangens radius, fortrinnsvis mindre enn denne.

5. Beskyttelsesmuffe i samsvar med et av kravene 1-4, karakterisert ved at det på hvert halvskall (1) på dets sentrale lengdeakse er.anordnet en spennleppe (2) og ved hver av de to langskanter en spennleppedel (2a), hvilken sammen med den tilsvarende spennleppedel (2a) til det andre halvskall (1) danner en full spennleppe (2).

6. Beskyttelsesmuffe i samsvar med et av kravene 1-5, karakterisert ved at spennleppene (2) har et T-formet tverrsnitt og forløper over hele lengden av halvskallene (1) .

7. Beskyttelsesmuffe i samsvar med et av kravene 1-6, karakterisert ved at det på yttersiden av hvert halvskall (1) er anordnet minst to fjærsegmenter (3), som mellom seg etterlater en spylemiddelkanal (7) som forløper i halvskallenes lengderetning, hvilke fjærsegmenter består av flere fjærsteg (8) som forløper i parallell avstand ved siden av hverandre i halvskallenes lengderetning.

8. Beskyttelsesmuffe i samsvar med et av kravene 1-7, karakterisert ved at fjærstegene (8) til hvert fjærsegment (3) forløper på skrå (tangentielt) mot borestangens rotasjonsretning, rettet.utover, og har et firkantet tverrsnitt.

9. Beskyttelsesmuffe i samsvar med et av kravene 1-8, karakterisert ved at det er forsynt med fire fjærsegmenter (3), idet disse fjærsegmentene (3) danner en spylemiddelkanal (7) som ligger langs halvskallenes sentral-akse og en som ligger ved sinkeforbindelsen.

10. Beskyttelsesmuffe i samsvar med et av kravene 1-9, karakterisert ved at innerdelen dannes av halvskall (10) av fjærelastisk metall.(stålplate) som ligger mellom de indre spennlepper (2) og de ytre fjærsegmenter (3), hvor det er festet fjærelastiské avstivningsmidler (11)" i form av renneformete metallplatestrimler som er innleiret i spenn« leppen (2) henholdsvis spennleppedelene (2a).

11. Beskyttelsesmuffe i samsvar med et av kravene 1-10, karakterisert ved at beskyttelseskappen (9) består av et fjærelastisk plastmateriale som er motstandsdyktig mot spylemiddel og mot kjemiske forbindelser.

12. Beskyttelsesmuffe i samsvar med et av kravene 1-11, karakterisert ved at beskyttelseskappen (9) er utformet i ett stykke med spennleppene (2) og fjærsegmentene (3).