SU979612A1 - Drill pipe joint - Google Patents

Description

Изобретение относится к соединениям труб, в частности бурильных.The invention relates to pipe connections, in particular drill pipe.

Известно соединение бурильных труб с помощью шипа на конце одной из труб, входящего в гнездо соответствующей формы конца другой трубы. Для уплотнения сое- 5 динения применена муфта, навинчиваемая на винтовую нарезку на конце одной из труб и взаимодействующая с конической поверхностью на конце другой трубы. Навинчивание муфты осуществляется при по- ₁₀ мощи соответствующего ключа, носик которого заводится в гнезда, имеющиеся на внешней поверхности муфты [1].It is known to connect drill pipes by means of a spike at the end of one of the pipes entering the socket of the corresponding shape of the end of the other pipe. To seal the connection, a coupling was used screwed onto a screw thread at the end of one of the pipes and interacting with a conical surface at the end of the other pipe. Screwing the coupling is carried out at appropriate po- power key _10, which spout is put into the slots available at the outer surface of the box [1].

Недостатком .данного соединения является большая затрата времени на свинчивание и развинчивание муфт при спуско- 15 подъемных операциях и при этом теряется преимущество быстроразъемного · клинового (с помощью шипа и гнезда) соединения.The disadvantage of this connection is a large expenditure of time for screwing and unscrewing the couplings during tripping and lifting operations, and at the same time, the advantage of the quick-disconnect wedge (with the help of a spike and socket) connection is lost.

Наиболее близким по техническому ре- ₂θ шению к изобретению является соединение бурильных труб, включающее муфту, установленную на наружных поверхностях концов соединяемых труб, внутренняя поверхность которой в верхней части выпол2 йена конической с большими основанием конуса к середине, и элементы для передачи крутящего момента, расположенные на концах труб [2].The closest in technical PE ₂ θ sheniyu to the invention is a compound of drill pipe, comprising a sleeve mounted on the outer surfaces of the ends of the pipe whose inner surface at the top of the conical vypol2 yen large base of the cone to the middle, and elements for torque transmission, located at the ends of the pipes [2].

Недостаток данного соединения заключается в необходимости свинчивания и развинчивания муфты при монтаже-демонтаже, что приводит к снижению эффективности бурения скважин.The disadvantage of this connection is the need for screwing and unscrewing the coupling during installation and dismantling, which leads to a decrease in the efficiency of well drilling.

Цель изобретения — повышение эффективности бурения путем ускорения монтажадемонтажа соединения.The purpose of the invention is to increase the efficiency of drilling by accelerating the installation and assembly of the connection.

Поставленная цель достигается тем, что в соединении бурильных труб, включающем муфту, установленную на наружных поверхностях концов соединяемых труб, внутренняя поверхность которой в верхней части выполнена конической и с большими основанием конуса к середине, и элементы для передачи крутящего момента, расположенные на концах труб, муфта выполнена из двух сопрягаемых по продольной плоскости частей с узлом их соединения и имеет в нижней части внутреннюю коническую поверхность,! с большим основанием конуса к ее середине, а нижняя труба для взаимодействия с ней имеет ответную поверхность. При этом узел соединения частей муфты может быть выполнен в виде штифтов, расположенных параллельно оси соединения, а элемент передачи крутящего момента — в виде кулачков, размещенных на торцах соединяемых труб.This goal is achieved by the fact that in the connection of drill pipes, including a sleeve mounted on the outer surfaces of the ends of the pipes to be connected, the inner surface of which is made conical in the upper part and with a large cone base to the middle, and torque transmitting elements located at the pipe ends, the coupling is made of two parts mating along the longitudinal plane of the parts with the node of their connection and has an inner conical surface in the lower part ,! with a large base of the cone to its middle, and the lower pipe for interaction with it has a mating surface. In this connection node of the coupling parts can be made in the form of pins located parallel to the axis of the connection, and the torque transmission element in the form of cams placed on the ends of the pipes to be connected.

На фиг. 1 изображено соединение труб, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, разрез А—А на фиг. 1.In FIG. 1 shows a pipe connection, a longitudinal section; in FIG. 2 is the same, section A — A in FIG. 1.

Концы бурильных труб 1 имеют коническую форму 2 с большим основанием конуса на торце трубы. На торце труб имеются выступы и впадины, образующие кулачки 3 для передачи вращения. На бурильные трубы надеваются соединительная муфта, состоящая из двух частей 4 сопрягаемых по продольной плоскости, имеющих внутреннюю полость в виде конусов, большие основания которых обращены к середине муфты и которые соответствуют наружным конусам бурильных труб. Эти части имеют по меньшей . мере два ряда выступов 5 и впадин 6 с соосными отверстиями, выступы и впадины образуют шарнирное в осе-, вом направлении соединение, которое фиксируется штифтами 7. Штифты могут быть конической формы, обеспечивающей надежность и быстроразъемность соединения полумуфт.The ends of the drill pipe 1 have a conical shape 2 with a large cone base at the end of the pipe. At the end of the pipes there are protrusions and depressions forming cams 3 for transmitting rotation. A connecting sleeve is put on the drill pipe, consisting of two parts 4 mating along the longitudinal plane, having an internal cavity in the form of cones, the large bases of which face the middle of the sleeve and which correspond to the outer cones of the drill pipes. These parts have at least. at least two rows of protrusions 5 and depressions 6 with coaxial holes, protrusions and depressions form an axially articulated joint, which is fixed by pins 7. The pins can be conical in shape, ensuring reliability and quick disconnect of the coupling half coupling.

Процесс бурения осуществляется следующим образом.The drilling process is as follows.

Нагрузка на породоразрушающий инструмент передается через торцы кулачков 3, крутящий момент к породоразрушающему инструменту передается через боковые поверхности кулачков 3. Внутренние конические поверхности муфты 4, воздействуя на наружные конические поверхности 2 концов бурильных труб, предохраняют соединение труб от разъема по их оси.The load on the rock cutting tool is transmitted through the ends of the cams 3, the torque to the rock cutting tool is transmitted through the side surfaces of the cams 3. The inner conical surfaces of the coupling 4, acting on the outer conical surfaces of the 2 ends of the drill pipes, protect the pipe connection from the connector along their axis.

Отсоединение бурильных труб при подъеме из скважины производится следующим образом.The disconnection of the drill pipe when lifting from the well is as follows.

Извлекают один штифт 7 и поворачивают одну из частей муфты 4 относительно другого штифта и снимают соединитель ную муфту с концов труб, при этом освобождаются концы труб и кулачки 3 рассоединяются.One pin 7 is removed and one of the parts of the sleeve 4 is turned relative to the other pin and the coupler is removed from the ends of the pipes, while the ends of the pipes are released and the cams 3 are disconnected.

Наличие соединительной муфты, состоящей из нескольких, по меньшей мере двух, частей, имеющих внутренние конические поверхности, соответствующие наружным коническим поверхностям концов труб, и соединенных по оси штифтами, позволяет снизить время спуско-подъемных операций путем исключения свинчивания и развинчивания муфты.The presence of a coupling consisting of several at least two parts having inner conical surfaces corresponding to the outer conical surfaces of the pipe ends and axially connected by pins allows to reduce the time of tripping operations by eliminating the make-up and unscrewing of the coupling.

Claims (2)

(54) СОЕДИНЕНИЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ Изобретение относитс  к соединени м труб, в частности бурильных. Известно соединение бурильных труб с помощью шипа на конце одной из труб, вход щего в гнездо соответствующей формы конца другой трубы. Дл  уплотнени  соединени  применена муфта, навинчиваема  на винтовую нарезку на конце одной из труб и взаимодействующа  с конической поверхностью на конце другой трубы. Навинчивание муфты осуществл етс  при помощи соответствующего ключа, носик которого заводитс  Б гнезда, имеющиес  на внещней поверхности муфты 1. Недостатком .данного соединени   вл етс  больша  затрата времени на свинчивание и развинчивание муфт при спускоподъемных операци х и при этом тер етс  преимущество быстроразъемного клинового (с помощью шипа и гнезда) соединени . Наиболее близким по техническому решению к изобретению  вл етс  соединение бурильных труб, включающее муфту, установленную на наружных поверхност х концов соедин емых труб, внутренн   поверхность которой в верхней части выполнена конической с большими основанием конуса к середине, и элементы дл  передачи крут щего момента, расположенные на концах труб 2. Недостаток данного соединени  заключаетс  в необходимости свинчивани  и развинчивани  муфты при монтаже-демонтаже, что приводит к снижению эффективности бурени  скважин. Цель изобретени  - повыщение эффективности бурени  путем ускорени  монтажадемонтажа соединени . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в соединении бурильных труб, включающем муфту, установленную на наружных поверхност х концов соедин емых труб, внутренн   поверхность которой в верхней части выполнена конической и с большими основанием конуса к середине, и элементы дл  передачи крут щего момента, расположенные на концах труб, муфта выполнена из двух сопр гаемых по продольной плоскости частей с узлом их соединени  и имеет в нижней части внутреннюю коническую поверхность с большим основанием конуса к ее середине, а нижн   труба дл  взаимодействи  с ней имеет ответную поверхность. При этом узел соединени  частей муфты может быть выполнен в виде штифтов, расположенных параллельно оси соединени , а элемент передачи крут щего момента - в виде кулачков, размещенных на торцах соедин емых труб. На фиг. 1 изображено соединение труб, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, разрез А-А на фиг. 1. Концы бурильных труб 1 имеют коническую форму 2 с большим основанием конуса на торце трубы. На торце труб имеютс  выступы и впадины, образующие кулачки 3 дл  передачи вращени . На бурильные трубы надеваютс  соединительна  муфта, состо ща  из двух частей 4 сопр гаемых по продольной плоскости, имеющих внутреннюю полость в виде конусов, большие основани  которых обращены к середине муфты и которые соответствуют наружным конусам бурильных труб. Эти части имеют по меньшей , мере два р да выступов 5 и впадин 6 с соосными отверсти ми, выступы и впадины образуют шарнирное в осевом направлении соединение, которое фиксируетс  штифтами 7. Штифты могут быть конической формы, обеспечивающей надежность и быстроразъемность соединени  полумуфт . Процесс бурени  осуществл етс  следующим образом. Нагрузка на породоразрущающий инструмент передаетс  через торцы кулачков 3, крут щий момент к породоразрущающему инструменту передаетс  через боковые поверхности кулачков 3. Внутренние конические поверхности муфты 4, воздейству  на наружные конические поверхности 2 концов бурильных труб, предохран ют соединение труб от разъема по их оси. Отсоединение бурильных труб при подъеме из скважины производитс  следующим образом. Извлекают один щтифт 7 и поворачивают одну из частей муфты 4 относительно другого штифта и снимают соединительную муфту с концов труб, при этом освобождаютс  концы труб и кулачки 3 рассоедин ютс . Наличие соединительной муфты, состо щей из нескольких, по меньшей мере двух, частей, имеющих внутренние конические поверхности, соответствующие наружным коническим поверхност м концов труб, и соединенных по оси щтифтами, позвол ет снизить врем  спуско-подъемных операций путем исключени  свинчивани  и развинцивани  муфты. Формула изобретени  . Соединение бурильных труб, включающее муфту, установленную на наружных поверхност х концов соедин емых труб, внутренн   поверхность которой в верхней части выполнена конической с большим основанием конуса к середине, и элементы дл  передачи крут щего момента, расположенные на концах труб, отличающеес  тем, что, с целью ускорени  монтажа-демонтажа соединени , муфта выполнена из двух сопр гаемых по продольной плоскости частей с узлом их соединени  и имеет в нижней части внутреннюю коническую поверхность с большим основанием конуса к ее середине, а нижн   труба дл  взаимодействи  с ней имеет ответную поверхность. 2. Соединение по п. 1, отличающеес  тем, что узел соединени  частей муфты выполней в виде штифтов, расположенных параллельно оси соединени , а элемент передачи крут щего момента - в виде кулачков , размещенных на торцах соедин емых труб. Источники информации, прин тые во вни.мание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 99113, кл. Е 21 В 17/04, 1953. (54) DRILL PIPE CONNECTION The invention relates to pipe joints, in particular drilling pipes. It is known to connect drill pipes with a tenon at the end of one of the pipes, which fits into the socket of the corresponding shape of the end of the other pipe. To seal the joint, a coupling is applied, screwed onto a screw thread at the end of one of the pipes, and interacting with a conical surface at the end of the other pipe. The screwing of the coupling is carried out with the help of a corresponding key, the spout of which is inserted into the B sockets located on the outer surface of the coupling 1. The disadvantage of this connection is the longer time spent screwing and unscrewing the couplings during tripping operations and at the same time the advantage of the quick-release wedge is lost ( using a spike and socket) connection. The closest technical solution to the invention is the connection of drill pipes, including a sleeve mounted on the outer surfaces of the ends of the connected pipes, the inner surface of which in the upper part is made conical with a large cone base to the middle, and elements for transmitting torque at the ends of the pipes 2. The disadvantage of this connection is the necessity of screwing and unscrewing the coupling during installation and disassembly, which leads to a decrease in the efficiency of drilling. The purpose of the invention is to increase the drilling efficiency by speeding up the installation and disassembly of the joint. The goal is achieved by connecting a drill pipe, including a sleeve mounted on the outer surfaces of the ends of the joined pipes, the inner surface of which in the upper part is made conical and with a large base of the cone to the middle, and elements for transmitting torque the ends of the pipes, the coupling is made of two parts that mate along a longitudinal plane with a node of their connection and has in the lower part an inner conical surface with a large base of a cone towards its middle, and a lower pipe to interact with it has a counter surface. At the same time, the coupling unit of the coupling parts can be made in the form of pins arranged parallel to the axis of the connection, and the torque transmission element can be made in the form of cams placed at the ends of the connected pipes. FIG. 1 shows a pipe connection, a longitudinal section; in fig. 2 is the same, section A-A in FIG. 1. The ends of the drill pipe 1 have a conical shape 2 with a large base of the cone at the pipe end. At the end of the tubes there are protrusions and depressions forming the cams 3 for transmitting the rotation. A coupling sleeve is put on the drill pipes. It consists of two parts 4 that mate along a longitudinal plane and have an internal cavity in the form of cones, the large bases of which face the middle of the coupling and which correspond to the outer cones of the drill pipe. These parts have at least two rows of projections 5 and depressions 6 with coaxial holes, projections and depressions form an axially hinged connection, which is fixed by pins 7. The pins may be conical in shape, which ensures reliable and quick disconnecting of coupling halves. The drilling process is carried out as follows. The load on the rock cutting tool is transmitted through the ends of the cams 3, the torque is transmitted to the rock cutting tool through the side surfaces of the cams 3. The inner conical surfaces of the coupling 4, acting on the outer conical surfaces 2 of the ends of the drill pipes, prevent the pipe connection from its connector along its axis. The disconnection of the drill pipe when lifting from the well is as follows. One pin 7 is removed and one of the parts of the sleeve 4 is turned relative to the other pin and the coupling is removed from the ends of the pipes, the ends of the pipes are released and the cams 3 are disconnected. The presence of a coupling, consisting of several, at least two parts with inner conical surfaces corresponding to the outer conical surfaces of the pipe ends, and connected axially with the clips, allows reducing the time of tripping by eliminating screwing and unscrewing the coupling. Claims. The connection of drill pipes, including a sleeve mounted on the outer surfaces of the ends of the pipes to be connected, the inner surface of which in the upper part is made conical with a large base of the cone to the middle, and elements for torque transmission located at the ends of the pipes, In order to speed up the assembly-disassembly of the joint, the coupling is made of two parts mating along the longitudinal plane with a joint assembly and has in the lower part an inner conical surface with a large cone base to its middle, and the bottom pipe has a counter surface for interacting with it. 2. Connection as claimed in Claim 1, characterized in that the connection node of the coupling parts is made in the form of pins arranged parallel to the axis of the connection, and the torque transmission element is in the form of cams located at the ends of the connected pipes. Sources of information taken into account in the examination 1.Authorial certificate of the USSR No. 99113, cl. E 21 V 17/04, 1953. 2.Авторское свидетельство СССР № 649817, кл. Е 21 В 17/02, 1979 (прототип ) .2. USSR author's certificate number 649817, cl. E 21 V 17/02, 1979 (prototype).