БУРИЛЬНАЯ ТРУБА СО СМЕННЫМИ БУРИЛЬНЫМИ ЗАМКАМИ
DRILL STEM WITH THE DEMOUNTABLE DRILL PIPE JOINT

[1] Данная заявка имеет приоритет по Временной патентной заявке U.S. provisional patent application 61/534,359, зарегистрирована 13 сентября 2011, полностью включена в виде ссылки.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[2] Изобретение относится к бурильным колоннам для буровых станков.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[3] Буровые станки часто используют в отраслях строительства, горной разработки и добычи нефти и газа для выполнения ствола скважины, проходящего через горную породу, с помощью бурильной колонны. Существует много буровых станков различных типов для бурения ствола скважины, проходящего через горную породу, с помощью бурильной колонны. Некоторые из таких буровых станков являются мобильными, другие являются стационарными. Примеры мобильных и стационарных буровых станков раскрыты в патентах U.S. patent №№ 3,245,180, 3,692,123, 3,708,024, 3,778,940, 3,815,690, 3,833,072, 3,905,168, 3,968,845, 3,992,831, 4,020,909, 4,295,758, 4,595,065, 5,988,299, 6,672,410, 6,675,915, 7,325,634, 7,347,285 и 7,413,036, полностью включены в виде ссылки в данном документе.
[4] Один из буровых станков включает в себя вышку, опирающуюся на платформу, и верхний привод, перемещающийся вдоль вышки. Буровой станок обычно включает в себя вкладыш, проходящий через платформу. Дополнительную информацию по вкладышам в платформе можно найти в патентах U.S. Patent №№ 4,943,302 и 5,413,415, а также патентной заявке U.S. Patent Application № 20030155769, полностью включены в виде ссылки в данном документе.
[5] Бурильная колонна обычно включает в себя одну или несколько бурильных труб, и каждая бурильная труба включает в себя тело трубы, соединенное с бурильным замком. Бурильная колонна обеспечивает выполнение ствола скважины глубиной больше длины одного тела трубы. Тело трубы обычно имеет длину от около 20 фут (6 м) до около 40 фут (12 м). Большинство тел бурильных труб изготавливают из стальных толстостенных труб. Можно использовать сталь различных типов, например, мягкую низкоуглеродистую сталь или другие стальные сплавы. Дополнительную информацию по бурильным колоннам и замкам бурильной трубы можно найти в патентах U.S. Patent №№ 4,279,850, 4,380,347, 4,487,229, 4,492,666, и 5,709,416, полностью включены в виде ссылки в данном документе.
[6] В обычной конструкции вставной и охватывающий бурильные замки устанавливаются на противоположных концах тела трубы, при этом вставной замок бурильной трубы включает в себя замковый ниппель с резьбой и охватывающий замок бурильной трубы включает в себя замковую муфту с резьбой. Следует отметить, вместе с тем, что некоторые бурильные трубы включают в себя вставные бурильные замки на противоположных концах, и другие бурильные трубы включают в себя охватывающие бурильные замки на противоположных концах. Типы замков бурильной трубы, установленных на противоположных концах тела трубы зависят от многих различных факторов, таких как тип бурового станка, применяемого для выполнения ствола скважины, а также вариант применения бурения.
[7] Бурильные замки обычно изготавливают из металла, такого как сталь или стальной сплав с прецизионной станочной обработкой. Бурильные замки могут являться интегральными деталями тела трубы, или могут являться отдельными деталями, которые соединяются с ней с возможностью многократной замены. Например, вставные и охватывающие бурильные замки могут соединяться сваркой с телом трубы с возможностью многократной замены с использованием сварки.
[8] В одном примере замковый ниппель с резьбой первой бурильной трубы свинчивается с замковой муфтой с резьбой второй бурильной трубы, и замковая муфта с резьбой первой бурильной трубы свинчивается с замковым ниппелем с резьбой третьей бурильной трубы. Таким образом первая, вторая и третья бурильные трубы соединяются вместе.
[9] В некоторых примерах резьба как ниппеля, так и муфты является правой, и в других примерах резьба как ниппеля, так и муфты является левой. Дополнительную информацию по правой и левой резьбе можно найти в патентах U.S. Patent №№ 1,769,381, 3,186,501, 3,645,328 и 4,422,507, полностью включены в виде ссылки в данном документе. Дополнительную информацию по правой и левой резьбе можно также найти в некоторых других материалах, упомянутых в данном документе.
[10] При выполнении работ бурильная колонна соединяется с верхним приводом и выдвигается через вкладыш в платформе. Бурильная колонна перемещается относительно вышки в ответ на перемещение верхнего привода. Одна из бурильных труб бурильной колонны функционально соединяется с грунтовым долотом. Бурильная колонна обеспечивает подачу текучей среды на грунтовое долото для обеспечения бурения горной породы. Таким образом, бурильная колонна включает в себя бурильные трубы с возможностью функционального соединения с грунтовым долотом. Ствол скважины образуется в результате вращения бурильной колонны и грунтового долота верхним приводом, и подачи их вниз через вкладыш в платформе в пласт с нагрузкой, приложенной верхним приводом. Таким образом, бурильная колонна не только передает крутящий момент, усилие подачи и подъема от верхнего привода буровой установки на буровое долото, но также обеспечивает собственное наращивание на всю длину к проектной глубине бурения.
[11] Бурильные колонны являются расходными компонентами, поскольку они подвергаются значительному износу во время использования. В большинстве случаев замок бурильной трубы подвергается износу, при этом тело трубы остается годным для применения. В данных ситуациях бурильную трубу удаляют из бурильной колонны, и замок бурильной трубы заменяют другим замком. В других ситуациях бурильную трубу удаляют из бурильной колонны, и замок бурильной трубы ремонтируют для продолжения его использования.
[12] Вместе с тем, замена замка бурильной трубы на буровой площадке является весьма трудоемкой, и ремонт замка бурильной трубы на площадке является дорогостоящим. Буровые площадки обычно являются удаленными и не имеют необходимого оборудования, ресурсов и технического персонала. Поэтому бурильную трубу и бурильный замок обычно доставляют в механическую мастерскую, в которой высококвалифицированный технический персонал может снять замок с бурильной трубы и заменить другим замком, или отремонтировать замок бурильной трубы. Компоненты затем отправляют назад на удаленную площадку. Вместе с тем, такая транспортировка и ремонт бурильной трубы и замка бурильной трубы является затратным по времени, дорогостоящим и создающим проблемы для окружающей среды вследствие расхода топлива для перевозки.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[13] Варианты осуществления изобретения направлены на создание компоновки инструмента из бурильных труб, которая включает в себя сменные бурильные замки. Имеющие патентную новизну признаки изобретения изложены в прилагаемой формуле изобретения. Изобретение можно лучше понять из следующего описания с прилагаемыми чертежами.
[14] Другие задачи и преимущества настоящего изобретения становятся понятными специалисту в данной области техники из приведенного ниже подробного описания изобретения, в котором показаны и описаны только предпочтительные варианты осуществления изобретения и только в качестве иллюстрации наилучших способов осуществления изобретения. Изобретение можно реализовать в других и отличающихся вариантах осуществления, и его детали можно модифицировать в различных очевидных направлениях без отхода от объема изобретения. Соответственно, чертежи и описание должны считаться по сути иллюстративными и не ограничительными.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[15] Задачи и преимущества настоящего изобретения станут понятными из прилагаемых чертежей, на которых показано следующее.
[16] На Фиг. 1a показан вид сбоку бурового станка.
[17] На Фиг. 1b показан вид в изометрии бурильной колонны, которая включает в себя бурильные трубы, соединенные вместе на стыках бурильных труб.
[18] На Фиг. 1c показано продольное сечение бурильной колонны Фиг. 1b в зоне стыка Фиг. 1b, здесь стык является стыком бурильных труб.
[19] На Фиг. 1d показан вид в изометрии одного варианта осуществления бурильной колонны Фиг. 1b.
[20] На Фиг. 1e показан вид в изометрии в зоне муфты разобранной бурильной колонны Фиг. 1b.
[21] На Фиг. 1f показан вид в изометрии в зоне ниппеля разобранной бурильной колонны Фиг. 1b.
[22] На Фиг. 2a показан с увеличением вид в изометрии замкового ниппеля с резьбой бурильной трубы Фиг. 1b.
[23] На Фиг. 2b показано сечение бурильной трубы Фиг. 2a по линии 2b-2b Фиг. 2a.
[24] На Фиг. 3a показан с увеличением вид в изометрии замковой муфты с резьбой другой бурильной трубы Фиг. 1b.
[25] На Фиг. 3b показано сечение бурильной трубы Фиг. 3a по линии 3b-3b Фиг. 3a.
[26] На Фиг. 4a и 4c показан вид в изометрии адаптера бурильного замка.
[27] На Фиг. 4b и 4d показаны противоположные торцы адаптера бурильного замка Фиг. 4a и 4c.
[28] На Фиг. 4e показано продольное сечение адаптера бурильного замка Фиг. 4a и 4c по линии, которая проходит через внутренние отверстия под блокирующие штифты.
[29] На Фиг. 5a и 5b показана в изометрии замковая муфта бурильной трубы.
[30] На Фиг. 6a показано продольное сечение бурильной колонны, которая включает в себя адаптер бурильного замка Фиг. 4a и 4c и замковую муфту бурильной трубы Фиг. 5a и 5b, соединенные вместе.
[31] На Фиг. 6b показана с увеличением деталь бурильной колонны Фиг. 6a.
[32] На Фиг. 6c показан другой вид с увеличением бурильной колонны Фиг. 6a.
[33] На Фиг. 7 показан вид в изометрии замковый ниппель бурильной трубы.
[34] На Фиг. 8a показано продольное сечение бурильной колонны, которая включает в себя адаптер бурильного замка Фиг. 4a и 4c соединенный с замковым ниппелем бурильной трубы Фиг. 7.
[35] На Фиг. 8b показан с увеличением фрагмент бурильной колонны Фиг. 8a.
[36] На Фиг. 8c показан с увеличением другой вид бурильной колонны Фиг. 8a.
[37] На Фиг. 9a и 9c показана в изометрии замковая муфта бурильной трубы.
[38] На Фиг. 9b и 9d показана с противоположных торцов замковая муфта бурильной трубы Фиг. 9a и 9c.
[39] На Фиг. 10a и 10b показан в изометрии адаптер бурильного замка.
[40] На Фиг. 11a показан в изометрии замковый ниппель бурильной трубы.
[41] На Фиг. 11b показан вид с торца замкового ниппеля бурильной трубы Фиг. 11a.
[42] На Фиг. 12а и 12b показан в изометрии адаптер бурильного замка.
[43] На Фиг. 13a показано продольное сечение бурильной колонны, которая включает в себя адаптер бурильного замка Фиг. 10a и 10b соединенный с замковой муфтой бурильной трубы Фиг. 9a и 9c.
[44] На Фиг. 13b показан с увеличением фрагмент бурильной колонны Фиг. 13a.
[45] На Фиг. 13c показан с увеличением другой вид бурильной колонны Фиг. 13a.
[46] На Фиг. 14a показано продольное сечение бурильной колонны, которая включает в себя адаптер бурильного замка Фиг. 10a и 10b соединенный с замковым ниппелем бурильной трубы Фиг. 11a.
[47] На Фиг. 14b показан с увеличением фрагмент бурильной колонны Фиг. 14a.
[48] На Фиг. 14c показан с увеличением другой вид бурильной колонны Фиг. 14a.
[49] На Фиг. 15a и 15b показаны в изометрии варианты осуществления блокирующих штифтов.
[50] На Фиг. 15c и 15d показаны в изометрии варианты осуществления внутренних отверстий под блокирующие штифты для приема блокирующих штифтов Фиг. 15a и 15b, соответственно.
[51] На Фиг. 16a и 16b показаны варианты осуществления граненых гнезд, которые включают в себя одну и две грани, соответственно.
На фиг. 17 показан участок сменного ниппельного конца замка бурильной колонны.
На фиг. 17а показан полукруглый паз на сменном замковом ниппеле бурильной трубы.
[52] Изобретение относится к компоновке инструмента из бурильных труб, которая включает в себя сменные бурильные замки. Сменные бурильные замки могут включать в себя адаптер бурильного замка, соединяющийся с телом трубы, и бурильные замки, соединяющиеся с адаптером бурильного замка с помощью граненого ниппеля. Граненый ниппель может включать в себя граненый соединительный патрубок, имеющий соединительную поверхность. Компоновка инструмента в общем включает в себя блокирующий штифт, который проходит через адаптер бурильного замка и бурильной замок, при этом блокирующий штифт проходит через паз под блокирующий штифт соединительной грани. Блокирующий штифт может блокировать адаптер бурильного замка с бурильным замком. Блокирующий штифт может удаляться из паза под блокирующий штифт, так что адаптер бурильного замка и бурильной замок разблокируются. При этом замок бурильной трубы является сменным бурильным замком.
[53] Адаптер бурильного замка и бурильной замок могут оба включаться в состав бурильной колонны, в данном документе первая и вторая бурильные трубы могут разъемно соединяться с адаптером бурильного замка и бурильным замком, соответственно. Бурильная колонна может использоваться буровым станком для бурения в горной породе.
[54] Как упомянуто выше, бурильные колонны являются расходными компонентами, поскольку они подвергаются значительному износу в процессе эксплуатации. Варианты осуществления изобретения обеспечивают простое удаление замка бурильной трубы в бурильной колонн и его замену. При этом бурильную колонну можно ремонтировать на площадке работ и не требуется отправлять бурильную колонну в механическую мастерскую для ремонта, и затем перевозить назад на площадку работ.
[55] Компоновку инструмента из бурильных труб можно использовать с буровыми станками многих различных типов, например, буровыми станками вращательного бурения взрывных скважин, используемых в отрасли открытой добычи угля. Компоновка инструмента из бурильных труб является полезной для многих различных вариантов применения бурения, таких как бурение за один проход и за несколько проходов мягких пород.
[56] Компоновку инструмента из бурильных труб, раскрытую в данном документе, можно использовать для вращательного бурения взрывных скважин, применяемых в открытых карьерах добычи угля, где порода обычно является относительно мягкой. В сравнении с бурением в условиях твердых горных пород тело трубы может работать гораздо дольше в варианте применения для мягких пород, поскольку имеется весьма небольшой наружный износ на теле бурильной трубы.
[57] Вместе с тем, в любой ситуации резьба на обоих концах бурильной трубы подвергается износу, поскольку бурильную трубу требуется постоянно скреплять и раскреплять во время обычных буровых работ. Для увеличения срока службы и уменьшения стоимости бурения, в большинстве существующих вариантов изношенные бурильные трубы отправляют в специализированную мастерскую для ремонта, при этом основное тело трубы имеет удовлетворительное состояние и может повторно использоваться. Вместо перевозки бурильной трубы вперед и назад, изобретение обеспечивает пользователю возможность восстановления бурильной трубы на удаленной буровой площадке.
[58] На Фиг. 1a показан вид сбоку бурового станка 300. Следует отметить, что буровой станок 300 может являться стационарным или мобильным, здесь для иллюстрации показана мобильная установка. Некоторыми примерами буровых станков различных типов являются буровые станки DM-M3, PV-235, PV-270, PV-271, PV-275 и PV-351, выпускаемые компанией Atlas Copco Drilling Solutions, Garland, Texas. Следует отметить, вместе с тем, что буровые станки выпускаются многими другими производителями.
[59] В данном варианте осуществления буровой станок 300 включает в себя платформу 303, которая несет силовой агрегат 304 и кабину 305 оператора. Следует отметить, что силовой агрегат 304 включает в себя много различных компонентов, таких как основной двигатель, и обычно управляется оператором в кабине 305 оператора.
[60] В данном варианте осуществления буровой станок 300 включает в себя вышку 302 которая опирается на платформу 303. Вышка 302 обычно оснащена тросовой системой подачи (не показано) соединяющейся с верхним приводом 307, здесь тросовая система подачи обеспечивает спуск и подъем верхнего привода 307 между верхним и нижним положением вдоль вышки 302. Тросовая система подачи перемещает верхний привод 307 между верхним и нижним положением, перемещая его к кронблоку 302b и основанию 302a вышки, соответственно.
[61] Верхний привод 307 перемещается между верхним и нижним положением, поднимая и опуская, соответственно, бурильную колонну 100 в стволе скважины. Кроме того, верхний привод 307 используется для вращения бурильной колонны 100, при этом бурильная колонна 100 проходит через вышку 302 и платформу 303. Бурильная колонна 100 обычно включает в себя одну или несколько бурильных труб, соединяющихся общеизвестным способом. Бурильные трубы бурильной колонны 100 выполнены с возможностью соединения с грунтовым долотом, таким как трехшарошечное вращательное грунтовое долото. На Фиг. 1a иллюстративно показана бурильная колонна 100, включающая в себя бурильные трубы 110 и 120.
[62] На Фиг. 1b показан вид в изометрии бурильной колонны 100, которая включает в себя бурильные трубы 110 и 120, соединенные на стыке 101 бурильных труб. На Фиг. 1c показано продольное сечение бурильной колонны 100 в зоне 102 стыка, показанного на Фиг. 1b, здесь зона 102 стыка включает в себя стык 101 бурильных труб. Бурильная колонна 100, а также бурильные трубы 110 и 120 имеют продольное направление 105 и поперечное направление 106, направления 105 и 106 перпендикулярны друг другу. Следует отметить, что направление 106 в некоторых случаях называют радиальным направлением. Зона 109 является внешней относительно бурильной колонны 100. Бурильная колонна 100 включает в себя зону 103 ниппеля на одном конце и зону 104 муфты на противоположном конце.
[63] В данном варианте осуществления бурильная труба 110 включает в себя тело 111 трубы с внутренним каналом 112 трубы, проходящим через него, как показано на Фиг. 1c. Бурильная труба 110 включает в себя замковый ниппель 119 с резьбой, который включает в себя резьбовой участок 113 с резьбой 114 ниппеля. Внутренний канал 112 трубы проходит через тело 111 трубы и резьбовой участок 113, и обеспечивает сквозной проход материала через него. Внутренний канал 112 трубы проходит продольно в продольном направлении 105 и поперечно в поперечном направлении 106. Замковый ниппель 119 с резьбой может являться интегральной деталью тела 111 трубы, или может являться отдельной деталью, которая соединяется с ним способом, предусматривающим неоднократную замену. В некоторых вариантах осуществления замковый ниппель 119 с резьбой сваривается с телом 111 трубы.
[64] В данном варианте осуществления бурильная труба 120 включает в себя тело 121 трубы с внутренним каналом 122 бурильной трубы, проходящим через него, как показано на Фиг. 1c. В данном варианте осуществления бурильная труба 120 включает в себя замковую муфту 123 с резьбой (Фиг. 1c), которая включает в себя резьбу 124 муфты. Замковая муфта 123 с резьбой свинчивается с замковым ниппелем 119 с резьбой при соединении бурильной трубы 110 и 120 вместе. В частности, резьба 114 ниппеля и резьба 124 муфты свинчивается вместе при соединении бурильных труб 110 и 120 друг с другом. Внутренний канал 122 бурильной трубы проходит через тело 121 трубы и замковую муфту 123 и обеспечивает сквозной проход материала через него. Внутренний канал 122 бурильной трубы проходит продольно в продольном направлении 105, и поперечно в поперечном направлении 106. Замковая муфта 123 с резьбой может являться интегральной деталью тела 121 трубы, или отдельной деталью, которая соединяется с ним способом, обеспечивающим многократную замену. В некоторых вариантах осуществления замковую муфту 123 с резьбой сваривают с телом 121 трубы.
[65] Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления как замковый ниппель 119 с резьбой, так и замковая муфта 123 с резьбой имеет правую резьбу. В вариантах осуществления с правой резьбой как резьба 114 ниппеля, так и резьба 124 муфты является правой резьбой. В других вариантах осуществления как замковый ниппель 119 с резьбой, так и замковая муфта 123 с резьбой имеет левую резьбу. В вариантах осуществления с левой резьбой как резьба 114 ниппеля, так и резьба 124 муфты является левой резьбой.
[66] На Фиг. 1d показан вид в изометрии бурильной колонны 100, которая включает в себя сменные бурильные замки. В данном варианте осуществления бурильная колонна 100 включает в себя замковый ниппель 170 бурильной трубы, соединенный с одним концом бурильной трубы 120 в зоне 104 муфты, и замковую муфту 150 бурильной трубы, соединенную с одним концом бурильной трубы 110 в зоне 103 ниппеля. В данном варианте осуществления бурильная колонна 100 включает в себя вставной и охватывающий бурильные замки на противоположных концах, и может работать с буровой установкой Atlas Copco DM-M3, которая применяется для бурения взрывных скважин.
[67] На Фиг. 1e показан в разобранном состоянии вариант осуществления бурильной колонны 100 в зоне 103 ниппеля Фиг. 1d. В данном варианте осуществления бурильная колонна 100 включает в себя адаптер 130a бурильного замка, соединяющийся с телом 111 бурильной штанги 110. Адаптер 130a бурильного замка может соединяться с телом 111 бурильной штанги многими различными способами. В данном варианте осуществления адаптер 130a бурильного замка соединяется с телом 111 бурильной штанги способом с использованием сварки, обеспечивающим многократную замену.
[68] В данном варианте осуществления бурильная колонна 100 включает в себя замковую муфту 150 бурильной трубы, соединяющуюся с адаптером 130a бурильного замка. Замковая муфта 150 бурильной трубы может соединяться с адаптером 130a бурильного замка многими различными способами. В данном варианте осуществления замковая муфта 150 бурильной трубы соединяется с адаптером 130a бурильного замка способом, обеспечивающим многократную замену, с использованием блокирующих штифтов 270a и 270b, что рассмотрено более подробно ниже. Блокирующие штифты 270a и 270b удерживаются на месте с использованием крепежных элементов 271a и 271b, соответственно. Между замковой муфтой 150 бурильной трубы и адаптером 130a бурильного замка создается уплотнение, поскольку замковая муфта 150 бурильной трубы и адаптер 130a бурильного замка соединяются через уплотнительные элементы 272a и 273a.
[69] На Фиг. 1f показана в разобранном состоянии бурильная колонна 100 в зоне 104 муфты Фиг. 1d. В данном варианте осуществления бурильная колонна 100 включает в себя адаптер 130b бурильного замка, соединяющийся с телом 121 штанги 120. Адаптер 130b бурильного замка может соединяться с телом 121 штанги многими различными способами. В данном варианте осуществления адаптер 130b бурильного замка соединяется с телом 121 штанги способом, обеспечивающим многократную замену, с использованием сварки.
[70] В данном варианте осуществления бурильная колонна 100 включает в себя замковый ниппель 170 бурильной трубы соединяющийся с адаптером 130b бурильного замка. Замковый ниппель 170 бурильной трубы может соединяться с адаптером 130b бурильного замка многими различными способами. В данном варианте осуществления замковый ниппель 170 бурильной трубы соединяется с адаптером 130b бурильного замка способом, обеспечивающим многократную замену, с использованием блокирующих штифтов 270c и 270d, что рассмотрено более подробно ниже. Блокирующие штифты 270c и 270d удерживаются на месте с использованием крепежных элементов 271c и 271d, соответственно. Между замковой муфтой 170 бурильной трубы и адаптером 130b бурильного замка создается уплотнение, поскольку замковая муфта 170 бурильной трубы и адаптер 130b бурильного замка соединяются через уплотнительные элементы 272b и 273b.
[71] Бурильная колонна 100 включает в себя три главных секции, в том числе сменный замковый ниппель бурильной трубы, компоновку основного тела трубы и сменную замковую муфту бурильной трубы. Компоновка основного тела трубы составлена из основного тела трубы и двух адаптеров бурильного замка. Два адаптера бурильного замка устанавливаются с натягом и сваркой в оба конца основного тела трубы. Вместо сварки на основной бурильной трубе как сменный замковый ниппель бурильной трубы, так и сменная замковая муфта бурильной трубы фиксируются на компоновке основного тела трубы блокирующими штифтами. Например, в данном варианте осуществления бурильные замки соединяются с соответствующим телом бурильной трубы блокирующими штифтами 270a, 270b, 270c и 270d. Крутящий момент передается во всей бурильной колонне 100 полигональным парным элементом, который также точно регулирует совмещение срезов под ключ на замках обоих концов бурильной трубы. Адаптер бурильного замка вваривается в основное тело трубы. Конечный пользователь в общем может заменить замок бурильной трубы, когда требуется, при этом не требуется удалять адаптер бурильного замка на площадке работ.
[72] В общем, замок бурильной трубы представляет собой резьбовое соединение на концах бурильной трубы. Для получения непрерывного соединения в бурильной колонне замок бурильной трубы свинчивается на один из двух концов. Замок бурильной трубы с вставной резьбой также называется замковым ниппелем бурильной трубы, и замок бурильной трубы с охватывающей резьбой называется замковой муфтой бурильной трубы. На основе фактических требований бурения, бурильные замки могут иметь различные комбинации, например, замковый ниппель бурильной трубы и замковая муфта бурильной трубы, замковый ниппель бурильной трубы и замковый ниппель бурильной трубы, или замковая муфта бурильной трубы и замковая муфта бурильной трубы.
[73] Соответственно, бурильные замки бурильной колонны 100 могут также иметь одну из комбинаций, например, сменный замковый ниппель бурильной трубы и сменная замковая муфта бурильной трубы, сменный замковый ниппель бурильной трубы и сменный замковый ниппель бурильной трубы, или сменная замковая муфта бурильной трубы и сменная замковая муфта бурильной трубы.
[74] Бурильная колонна 100 является совместимой со стандартной бурильной трубой, работающей на буровой установке. За исключением способа соединения замков бурильной трубы, все другие важные признаки бурильной трубы, такие как размеры и типы резьбы замков бурильной трубы, наружные диаметры бурильной трубы, расстояния между уступами, срезы под ключ, выемки и т.д., остаются неизменными. Кроме того, бурильная колонна 100 выполнена с возможностью выдерживать объемы и давление сжатого воздуха, крутящий момент, нагрузки подачи и нагрузки подъема одинаковые со стандартными бурильными колоннами.
[75] В сравнении с известными бурильными колоннами в компоновку инструмента из бурильных труб бурильной колонны 100 привнесены адаптеры бурильного замка. Один конец адаптера бурильного замка проходит станочную обработку по стандартным техническим условиям для сварки, например, разработанным Atlas Copco Thiessen. Противоположный конец выполняется в виде полигонального вставного соединения с выступающим уплотнительным цилиндром. Полигональное вставное соединение передает крутящий момент на парный сменный замковый ниппель бурильной трубы, который имеет полигональное охватывающее соединение, соответственно. Теоретически точная рабочая посадка разработана для парных полигональных элементов. Указанное не только обеспечивает простую сборку и разборку сменного замкового ниппеля бурильной трубы, но также уменьшает биение между замковым ниппелем бурильной трубы и соответствующим адаптером бурильного замка.
[76] Адаптер бурильного замка может включать в себя другие полигональные формы, такие как четырехгранник, пятигранник, шестигранник, и т.д., которые можно также использовать для приспособления к различным размерам бурильных труб. Вместе с тем, геометрический многогранник в такой бурильной трубе для сменного замкового ниппеля бурильной трубы и адаптер бурильного замка должны стыковаться для создания удовлетворительного прилегания.
[77] Как упомянуто выше, два адаптера бурильного замка устанавливаются с натягом и ввариваются в каждый конец основного тела трубы. Во время сварки сварщик должен убедиться, что набор граней многогранника на адаптере замка бурильной трубы совмещается с набором граней многогранника на противоположном адаптере замка бурильной трубы всей компоновки основного тела трубы. Указанное обеспечивает сварщику сборку бурильной трубы с правильной ориентацией срезов под ключ от одного конца бурильной колонны к противоположному концу бурильной колонны.
[78] В обычном варианте применения для вращательного бурения взрывной скважины, бурильная колонна 100 является пустотелой для подачи сжатого газа через бурильную колонну. Сжатый газ можно использовать для охлаждения бурового долота и выдувания выбуренной породы из ствола скважины. При этом важно уменьшать вероятность нежелательной утечки газа через бурильную колонну 100. Для уменьшения вероятность нежелательной утечки газа уплотнительные элементы 272a, 272b, 273a и 273b могут включаться в состав бурильной колонны 100, как показано на Фиг. 1e и 1f. Уплотнительные элементы 272a, 272b, 273a и 273b могут являться, например, кольцевыми прокладками круглого сечения различных типов. Уплотнительный элемент обычно включает в себя деформирующийся материал, такой как резина. Как рассмотрено более подробно ниже, уплотнительный элемент может взаимодействовать с полигональным вставным соединением адаптера бурильного замка, при этом можно изолировать сжатый воздух, выходящий как из отверстий под блокирующие штифты, так и парных уступов между сменным замковым ниппелем бурильной трубы и адаптером бурильного замка.
[79] На Фиг. 2a показан с увеличением вид в изометрии варианта осуществления бурильной трубы 110, которая включает в себя замковый ниппель 119 с резьбой, и на Фиг. 2b показано продольное сечение варианта осуществления бурильной трубы 110 по линии 2b-2b Фиг. 2a. Следует отметить, что линия 2b-2b сечения проходит в поперечном направлении 106. В данном варианте осуществления замковый ниппель 119 с резьбой включает в себя цилиндр 115 ниппеля, который проходит от уступа 116 ниппеля, и резьбовой участок 113, который включает в себя резьбу 114 ниппеля. Согласно данному варианту осуществления цилиндр 115 ниппеля расположен вблизи уступа 116 ниппеля, и резьбовой участок 113 расположен на расстоянии от уступа 116 ниппеля. Резьбовой участок 113 разнесен с уступом 116 ниппеля цилиндром 115 ниппеля. Цилиндр 115 ниппеля расположен между резьбовым участком 113 и уступом 116 ниппеля. В варианте осуществления цилиндр 115 ниппеля является соединительным патрубком без граней, поскольку он включает в себя криволинейную поверхность непрерывной кривизны, и не включает в себя плоской грани, прерывающей кривизну. Цилиндр 115 ниппеля проходит через замковую муфту с резьбой другой бурильной трубы, например, бурильной трубы 120, когда цилиндр ниппеля соединяется с бурильной трубой 110. Следует отметить, что бурильная труба 110 включает в себя замковую муфту с резьбой на своем противоположном конце в зоне 104 муфты, как показано на Фиг. 1b. Также следует отметить, что замковый ниппель 119 с резьбой в общем может неоднократно удаляться из тела 111 трубы. Вместе с тем, обычно сложно удалить замковый ниппель 119 с резьбой из тела 111 трубы, поскольку замковый ниппель с резьбой часто сваривается по месту и требуются специализированные инструменты для его удаления. Данные специализированные инструменты часто отсутствуют на удаленных буровых площадках. Цилиндр 115 ниппеля является участком без резьбы замкового ниппеля 119 с резьбой. Таким образом, показанный на Фиг. 2a, замковый ниппель 119 с резьбой включает участки с резьбой и участки без резьбы.
[80] Как показано на Фиг. 2b, тело 111 трубы включает в себя внутренний канал 112 трубы, который проходит через него. Наружный размер тела 111 трубы обозначен, как расстояние d1. Расстояние d1 является поперечным расстоянием, которое проходит в поперечном направления 106 между центром тела 111 трубы и наружной периферией тела 111 трубы. В данном варианте осуществления расстояние d1 соответствует диаметру тела 111 трубы поскольку тело 111 трубы имеет сечение круглой формы, как показано на Фиг. 2b.
[81] На Фиг. 3a показан с увеличением вид в изометрии замковой муфты 123 с резьбой бурильной трубы 120, и на Фиг. 3b показано сечение бурильной трубы 120 по линии 3b-3b Фиг. 3a. Следует отметить, что линия 3b-3b проходит в поперечном направлении 106. Также следует отметить, что бурильная труба 120 включает в себя замковый ниппель с резьбой на своем противоположном конце в зоне 103 ниппеля, как показано на Фиг. 1b. Дополнительно, замковую муфту 123 с резьбой можно неоднократно удалять из тела 121 трубы. Вместе с тем, обычно сложно удалить замковую муфту 123 с резьбой из тела 121 трубы, поскольку замковая муфта с резьбой часто сваривается по месту, и требуются специализированные инструменты для ее удаления. Как упомянуто выше, данные специализированные инструменты часто отсутствуют на удаленных буровых площадках.
[82] Как показано на Фиг. 3b, тело 121 трубы включает в себя внутренний канал 122 бурильной трубы, который проходит через него. Резьба 124 муфты обращена во внутренний канал 122 бурильной трубы, и внутренний канал 122 бурильной трубы проходит через замковую муфту 123 с резьбой. Внутренний канал 122 бурильной трубы обеспечивает проход материала через замковую муфту 123 с резьбой. Наружный размер тела 121 трубы обозначен, как расстояние d2. Расстояние d2 является поперечным расстоянием в поперечном направлении 106 между центром тела 121 трубы и наружной периферией тела 121 трубы. В данном варианте осуществления расстояние d2 соответствует диаметру тела 121 трубы поскольку тело 121 трубы имеет сечение круглой формы, как показано на Фиг. 3b.
[83] На Фиг. 4a и 4c показан в изометрии адаптер 130 бурильного замка, и на Фиг. 4b и 4d показаны виды с торцов адаптера 130 бурильного замка, обращенных в противоположных направлениях, позиции 139a и 139b, соответственно. В данном варианте осуществления адаптер 130 бурильного замка включает в себя корпус 131 адаптера бурильного замка с внутренним каналом 132 адаптера бурильного замка, проходящим через него. Внутренний канал 132 адаптера бурильного замка обеспечивает проход материала через корпус 131 адаптера бурильного замка.
[84] Адаптер 130 бурильного замка может включать в себя соединительный патрубок 134 адаптера бурильного замка, который может проходить от уступа 133 соединительного патрубка. Соединительный патрубок 134 адаптера бурильного замка может иметь размеры и форму для приема в тело трубы, например, тело 111 и 121 трубы. Соединительный патрубок 134 адаптера бурильного замка может не иметь граней и может включать в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной, и может не включать в себя плоской поверхности, прерывающей кривизну. Следует отметить, что внутренний канал 132 адаптера бурильного замка проходит через соединительный патрубок 134 адаптера бурильного замка и обеспечивает проход материала через него.
[85] Соединительный патрубок 134 адаптера бурильного замка может приниматься в тело трубы после удаления из него замковой муфты с резьбой или замкового ниппеля с резьбой. В некоторых вариантах осуществления адаптер 130 бурильного замка сваривается с телом трубы. Следует отметить, что адаптер 130 бурильного замка обычно неоднократно удаляется из тела трубы. Таким образом, замковый ниппель 119 с резьбой можно удалить из тела трубы и заменить адаптером 130 бурильного замка. Дополнительно, замковую муфту 123 с резьбой можно удалить из тела трубы и заменить другим адаптером 130 бурильного замка. Вместе с тем, как упомянуто выше, обычно сложно удалить данные компоненты из тела трубы на удаленной площадке, поскольку требуются специализированные инструменты.
[86] Как лучше всего показано на Фиг. 4c и 4d, адаптер 130 бурильного замка может включать в себя граненое гнездо 140, которое может включать в поверхность гнезда. В данном варианте осуществления граненое гнездо 140 включает в себя противоположные грани 141 и 142 гнезда, противоположные грани 143 и 144 гнезда, противоположные грани 145 и 146 гнезда и противоположные грани 147 и 148 гнезда. Грани 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 и 148 гнезда могут проходить через кольцевую поверхность 149 гнезда и обращены во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка. Кольцевая поверхность 149 гнезда может располагаться против уступа 133 соединительного патрубка. Таким образом граненое гнездо 140 обращено во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка, и внутренний канал 132 адаптера бурильного замка может проходить через граненое гнездо 140 и поверхность 149 гнезда. Внутренний канал 132 адаптера бурильного замка может проходить через граненое гнездо 140 и обеспечивать проход материала через него.
[87] Также следует отметить, что граненое гнездо 140 включает в себя восемь плоских граней гнезда в данном иллюстративном варианте осуществления. Вместе с тем, обычно граненое гнездо 140 включает в себя одну или несколько плоских граней гнезда. Варианты осуществления гнезд, которые включают в себя одну и две грани гнезда, показаны на Фиг. 16a и 16b, соответственно. Следует отметить, что гнездо 140 является граненым гнездом, поскольку включает в себя две грани с прерывающейся кривизной между ними, что рассмотрено здесь более подробно, и не включает в себя криволинейную поверхность непрерывной кривизны.
[88] В данном варианте осуществления грани 141 и 143 гнезда расположены под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 140 прерывается между ними. Грани 143 и 145 гнезда расположены под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 140 прерывается между ними. Грани 145 и 147 гнезда расположены под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 140 прерывается между ними. Грани 147 и 142 гнезда расположены под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 140 прерывается между ними. Грани 142 и 144 гнезда расположены под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 140 прерывается между ними. Грани 144 и 146 гнезда расположены под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 140 прерывается между ними. Грани 146 и 148 гнезда расположены под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 140 прерывается между ними. Таким образом гнездо 140 является граненым гнездом. Другие конфигурации также возможны.
[89] В данном варианте осуществления адаптер 130 бурильного замка включает в себя внутреннее отверстие под блокирующие штифты, которое проходит через корпус 131 адаптера бурильного замка. Обычно адаптер 130 бурильного замка включает в себя одно или несколько внутренних отверстий под блокирующие штифты. В данном варианте осуществления адаптер 130 бурильного замка включает в себя два внутренних отверстия под блокирующие штифты, которые обозначены, как внутренние отверстия 135a и 135b блокирующих штифтов, как показано на Фиг. 4d. В данном варианте осуществления внутренние отверстия 135a и 135b блокирующих штифтов расположены противоположно друг другу, при этом внутренние отверстия 135a и 135b блокирующих штифтов расположены вблизи граней 141 и 142 гнезда, соответственно. В частности, внутренние отверстия 135a и 135b блокирующих штифтов проходят через грани 141 и 142 гнезда, соответственно. Внутренние отверстия 135a и 135b блокирующих штифтов открываются во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка.
[90] В данном варианте осуществления внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт включает в себя противоположные проемы 137a и 138a отверстия под блокирующий штифт, и проем 136a крепежного элемента, который проходит через корпус 131 адаптера бурильного замка и внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт. В частности, согласно данному варианту осуществления, проем 136a крепежного элемента проходит между наружной периферией корпуса 131 адаптера бурильного замка и гранью 141 гнезда. Следует отметить, что участок внутреннего отверстия 135a под блокирующий штифт вблизи проема 136a крепежного элемента обращен во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка. Участок внутреннего отверстия 135a под блокирующий штифт, обращенный к проему 136a крепежного элемента открывается во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка.
[91] В данном варианте осуществления внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт включает в себя противоположные проемы 137b и 138b отверстия под блокирующий штифт, и проем 136b крепежного элемента, который проходит через корпус 131 адаптера бурильного замка и внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт. В частности, проем 136b крепежного элемента проходит между наружной периферией корпуса 131 адаптера бурильного замка и гранью 142 гнезда. Следует отметить, что участок внутреннего отверстия 135b под блокирующий штифт вблизи проема 136b крепежного элемента обращен во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка. Участок внутреннего отверстия 135b под блокирующий штифт, обращенный к проему 136b крепежного элемента, открывается во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка.
[92] На Фиг. 4e показано сечение адаптера 130 бурильного замка Фиг. 4a-4d по линии, которая проходит через внутренние отверстия 135a и 135b блокирующих штифтов. Плоскость сечения проходит по осевым линиям блокирующих штифтов 270a и 270b, при этом блокирующие штифты 270a и 270b проходят через внутренние отверстия 135a и 135b блокирующих штифтов, соответственно. В данном варианте осуществления внутренние отверстия 135a и 135b блокирующих штифтов каждое включает в себя пазы в виде полумесяца, которым приданы размеры и форма для приема соответствующих блокирующих штифтов 270a и 270b. Внутренние отверстия 135a и 135b блокирующих штифтов фрезеруются проходящими через плоские участки многогранного вставного соединения. Соответственно, пазы в виде полумесяца на сменном замковом ниппеле бурильной трубы сверлятся и нарезаются от наружного корпуса замка бурильной трубы.
[93] Одним полезным признаком данного конструктивного решения является то, что блокирующие штифты 270a и 270b закреплены на месте во время бурения. Данное является полезным, поскольку нежелательным является раскрепление блокирующего штифта во время операций бурения, поскольку участок бурильной колонны 100 отсоединяется в стволе скважины. Извлечение такого участка бурильной колонны из ствола скважины является дорогостоящим и затратным по времени.
[94] Блокирующие штифты 270a и 270b можно закреплять многими различными способами. Например, в некоторых вариантах осуществления блокирующие штифты и отверстия для блокирующих штифтов проходят станочную обработку, в результате которой один конец становится меньше противоположного конца. Указанное обеспечивает вставление и извлечение блокирующих штифтов только с одного увеличенного конца отверстия для блокирующего штифта.
[95] В некоторых вариантах осуществления, когда блокирующие штифты установлены на место, самоблокирующиеся установочные винты вводятся в контакт в средних просверленных и снабженных резьбой отверстиях сменного замкового ниппеля бурильной трубы и затягиваются. Данный элемент удерживает блокирующий штифт от самопроизвольного отсоединения с выходом через увеличенную сторону своего отверстия. Кроме того, самоблокирующиеся установочные винты могут предотвращать собственное раскрепление, которое могут вызывать вибрации при бурении. Например, можно использовать установочные винты с готовыми нейлоновыми вставками. Если блокирующий штифт не закреплен, он может выпасть из компоновки инструмента из бурильных труб и вызвать весьма серьезную аварию. Многие самоблокирующиеся установочные винты различных типов, например, с химическими добавками, отклоненной или деформированной резьбой, и материалами присадки являются подходящими для скрепления блокирующих штифтов.
[96] Во время бурения в обычном направлении по часовой стрелке, указанном на Фиг. 4e, полезное конструктивное решение предотвращает создание дополнительной силы, выталкивающей блокирующие штифты, увеличенное отверстие под фиксирующий штифт всегда вращается впереди уменьшенного отверстия под фиксирующий штифт, при этом блокирующий штифт поджимается к месту установки.
[97] В дополнение к оптимальному конструктивному решению блокирующего штифта, описанному выше, имеются различные способы скрепления сменного замкового ниппеля бурильной трубы с адаптером бурильного замка. Диаметр цилиндра блокирующего штифта может являться постоянным от одного конца до другого конца. Отверстие для удержания блокирующего штифта может иметь один размер по всей своей глубине или может проходить станочную обработку, в результате которой один конец становится меньше противоположного конца. В качестве другого примера, можно установить сужающийся штифт, проходящий через соответствующее сужающееся отверстие, которое составлено из сужающегося паза на полигональном вставном соединении адаптера бурильного замка и сужающегося паза на парном сменном замковом ниппеле бурильной трубы.
[98] На Фиг. 5a и 5b показан в изометрии вариант осуществления замковой муфты 150 бурильной трубы. В данном варианте осуществления замковая муфта 150 бурильной трубы включает в себя корпус 151 замковой муфты с внутренним каналом 152 замковой муфты проходящим через него. Замковая муфта 150 бурильной трубы включает в себя собственно замковую муфту 153 с резьбой 154 на одном конце и граненый ниппель 158 на противоположном конце. Резьба 154 муфты обращена во внутренний канал 152 замковой муфты. Следует отметить, что внутренний канал 152 замковой муфты проходит через замковую муфту 153 с резьбой и граненый ниппель 158, и обеспечивает проход материала через него.
[99] В данном варианте осуществления граненый ниппель 158 включает в себя граненый соединительный патрубок который проходит наружу от уступа 157 ниппеля. Граненый ниппель 158 может включать в себя уплотнительный ниппель 155, при этом граненый соединительный патрубок установлен вблизи уступа 157 ниппеля и уплотнительный ниппель 155 установлен на расстоянии от уступа 157 ниппеля. Уплотнительный ниппель 155 может быть разнесен с уступом 157 ниппеля граненым соединительный патрубком 160. Граненый соединительный патрубок может располагаться между уступом 157 ниппеля и уплотнительным ниппелем 155. Следует отметить, что уступ 157 ниппеля может быть обращен к граненому соединительный патрубку 160 и уплотнительному ниппелю 155, и может быть обращен от замковой муфты 153 с резьбой. Также следует отметить, что внутренний канал 152 замковой муфты может проходить через граненый соединительный патрубок и уплотнительный ниппель 155.
[100] Ниппель 155 может являться уплотнительным ниппелем, поскольку может образовывать уплотнение с другими компонентами, как рассмотрено более подробно ниже. В данном варианте осуществления уплотнительный ниппель 155 включает в себя уплотнительный паз, проходящий кольцом вокруг него. Уплотнительный паз может принимать уплотнительный элемент, такой как уплотнительное кольцо круглого сечения, при этом уплотнительный элемент образует уплотнение с другим компонентом. Таким образом, ниппель 155 может являться уплотнительным ниппелем. В данном варианте осуществления уплотнительный ниппель 155 включает в себя два уплотнительных паза, обозначенных, как уплотнительные пазы 156a и 156b. В общем, уплотнительный ниппель 155 замковой муфты бурильной трубы включает в себя один или несколько уплотнительных пазов.
[101] Соединительный патрубок 160 может являться граненым соединительным патрубком, поскольку может включать в себя грань с прерывающейся кривизной, и может не включать в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной, как рассмотрено здесь более подробно. Граненый соединительный патрубок может включать в себя соединительную поверхность. В данном варианте осуществления граненый соединительный патрубок включает в себя противоположные грани 161 и 162 соединительного патрубка, противоположные грани 163 и 164 соединительного патрубка, противоположные грани 165 и 166 соединительного патрубка и противоположные грани 167 и 168 соединительного патрубка. Следует отметить, что граненый соединительный патрубок включает в себя восемь граней в качестве иллюстрации в данном варианте осуществления.
Вместе с тем, в общем, граненый соединительный патрубок включает в себя одну или несколько граней. Число граней соединительного патрубка 160 соответствует числу граней гнезда 140 для приема граненым гнездом 140 граненого соединительного патрубка 160.
[102] Также следует отметить, что грани 161 и 163 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 160 прерывается между ними. Грани 163 и 165 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 160 прерывается между ними. Грани 165 и 167 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 160 прерывается между ними. Грани 167 и 162 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 160 прерывается между ними. Грани 162 и 164 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 160 прерывается между ними. Грани 164 и 166 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 160 прерывается между ними. Грани 166 и 168 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 160 прерывается между ними. Таким образом, соединительный патрубок может являться граненым соединительным патрубком.
[103] В данном варианте осуществления замковая муфта 150 бурильной трубы включает в себя паз под блокирующий штифт, который проходит через грань соединительного патрубка 160. В общем, замковая муфта 150 бурильной трубы может включать в себя один или несколько пазов под блокирующий штифт. В данном варианте осуществления замковая муфта 150 бурильной трубы включает в себя два паза под блокирующий штифт, которые обозначены, как пазы 169a и 169b под блокирующий штифт. В данном варианте осуществления пазы 169a и 169b под блокирующий штифт расположены противоположно друг другу, при этом пазы 169a и 169b под блокирующий штифт расположены вблизи граней 161 и 162 соединительного патрубка, соответственно. В частности, пазы 169a и 169b под блокирующий штифт проходят через грани 161 и 162 соединительного патрубка, соответственно. Паз 169a и 169b под блокирующий штифт проходят через грани 161 и 162 соединительного патрубка, соответственно, так что пазы 169a и 169b под блокирующий штифт обращены к внутренним отверстиям 135a и 135b блокирующих штифтов, соответственно, когда граненое гнездо 140 принимает граненый соединительный патрубок, как рассмотрено более подробно ниже.
[104] Следует отметить, что паз 169а под блокирующий штифт может проходить через участок 163 и 168 соединительного патрубка, как показано на Фиг. 5a и 5b, соответственно. Дополнительно, паз 169b под блокирующий штифт может проходить через участок 167 и 164 соединительного патрубка, как показано на Фиг. 5a и 5b, соответственно. Таким образом замковая муфта 150 бурильной трубы может включать в себя пазы под блокирующий штифт которые проходят через граненый соединительный патрубок.
[105] На Фиг. 6a показано продольное сечение варианта осуществления бурильной колонны 100a, которая включает в себя компоновку 108a инструмента, при этом компоновка 108a инструмента включает в себя адаптер 130 бурильного замка и замковую муфту 150 бурильной трубы, соединенные вместе, и на Фиг. 6b и 6c показаны с увеличением фрагменты бурильной колонны 100a Фиг. 6a. Следует отметить, что, в данном варианте осуществления бурильная труба 110 соединяется с замковой муфтой 150. В частности, замковый ниппель 119 с резьбой (Фиг. 2a) соединяется с замковой муфтой 153 с резьбой (Фиг. 5b). Замковый ниппель 119 с резьбой соединяется с замковой муфтой 153 с резьбой, при этом резьба 114 ниппеля свинчивается с резьбой 154 муфты (Фиг. 5b).
[106] Дополнительно, бурильная труба 120 может соединяться с адаптером 130 бурильного замка. В данном варианте осуществления замковая муфта 123 с резьбой (Фиг. 3a) удалена из тела 121 трубы и заменена адаптером 130 бурильного замка. В частности, замковая муфта 123 с резьбой удалена из тела 121 трубы, и соединительный патрубок 134 адаптера бурильного замка соединяется с телом 121 трубы. Соединительный патрубок 134 адаптера бурильного замка можно крепить к телу 121 трубы, например, сваркой, при этом уплотнение образуется между ними.
[107] Следует отметить, что внутренние каналы бурильной трубы 112 и 122 могут гидравлически сообщаться друг с другом через замковую муфту 150 бурильной трубы и адаптер 130 бурильного замка. В частности, внутренние каналы 112 и 122 бурильных труб могут гидравлически сообщаться друг с другом через внутренний канал 132 адаптера бурильного замка и внутренний канал 152 замковой муфты. Таким образом, материал может проходить между внутренними каналами 112 и 122 бурильных труб через внутренний канал 132 адаптера бурильного замка и внутренний канал 152 замковой муфты. Как рассмотрено более подробно выше, внутренний канал 132 адаптера бурильного замка может проходить через адаптер 130 бурильного замка, и внутренний канал 152 замковой муфты проходит через замковую муфту 150 бурильной трубы.
[108] В данном варианте осуществления уплотнительные элементы 272 и 273 соединяются с уплотнительным ниппелем 155. В частности, уплотнительные элементы 272 и 273 несет уплотнительный ниппель 155, при этом они проходят через уплотнительные пазы 156a и 156b, соответственно, как показано на Фиг. 6c. Уплотнительные элементы 272 и 273 могут являться, например, кольцевыми прокладками круглого сечения различных типов. Следует отметить, что, в некоторых вариантах осуществления корпус 131 адаптера бурильного замка включает в себя пазы противоположные уплотнительным пазам 156a и 156b. Вместе с тем, в других вариантах осуществления, например, варианте, указанном стрелкой 117 на Фиг. 6a, корпус 131 адаптера бурильного замка не включает в себя пазы противоположные уплотнительным пазам 156a и 156b.
[109] В данном варианте осуществления граненый ниппель 158 (Фиг. 5a) проходит через корпус 131 адаптера бурильного замка. В частности, граненый соединительный патрубок 160 и уплотнительный ниппель 155 проходят через внутренний канал 132 адаптера бурильного замка и кольцевую поверхность 149 гнезда (Фиг. 4c, 4d и 6b). Уплотнительный ниппель 155 проходит через корпус 131 адаптера бурильного замка, так что образуется уплотнение посредством уплотнительных элементов 272 и 273, взаимодействующих с созданием уплотнения с внутренней периферией корпуса 131 адаптера бурильного замка.
[110] Граненый соединительный патрубок 160 (Фиг. 5a и 5b) может проходить через корпус 131 адаптера бурильного замка, так что граненый соединительный патрубок 160 обращен к поверхности 140 гнезда (Фиг. 4c и 4d). В частности, граненый соединительный патрубок может проходить через корпус адаптера бурильного замка 130, так что грани 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167 и 168 соединительного патрубка встают перед граням 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 и 148 гнезда соответственно. В данном варианте осуществления грани 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167 и 168 соединительного патрубка взаимодействуют с гранями 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 и 148 гнезда, соответственно, так что вращение замковой муфты 150 бурильной трубы относительно адаптера 130 бурильного замка сдерживается.
[111] Кроме того, граненый соединительный патрубок может проходить через корпус 131 адаптера бурильного замка так что пазы 169a и 169b под блокирующий штифт (Фиг. 5a и 5b) встают перед внутренним отверстиям 135a и 135b под блокирующий штифт (Фиг. 4d), соответственно. Пазы 169a и 169b под блокирующий штифт могут вставать перед внутренними отверстиями 135a и 135b блокирующих штифтов, соответственно, когда грани 161, 162, 163, 164, 165, 166, 167 и 168 соединительного патрубка встают перед гранями 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 и 148 гнезда, соответственно.
[112] В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270a может проходить через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 169а под блокирующий штифт. В некоторых вариантах осуществления блокирующий штифт 270a может проходить через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 169а под блокирующий штифт при проходе блокирующего штифта через проем 137a отверстия под блокирующий штифт. В некоторых вариантах осуществления блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 169а под блокирующий штифт при проходе через 138a отверстия под блокирующий штифт.
[113] Перемещение между адаптером 130 бурильного замка и замковой муфтой 150 бурильной трубы может сдерживаться при проходе блокирующего штифта 270a через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 169а под блокирующий штифт. В частности, перемещение адаптера 130 бурильного замка и замковой муфты 150 бурильной трубы друг от друга может сдерживаться при проходе блокирующего штифта 270a через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 169а под блокирующий штифт. Блокирующий штифт 270a может блокировать адаптер 130 бурильного замка c замковой муфтой 150 бурильной трубы, когда блокирующий штифт сдерживает перемещение адаптера 130 бурильного замка и замковой муфты 150 бурильной трубы друг от друга.
[114] В данном варианте осуществления крепежный элемент 271a проходит через проем 136a крепежного элемента (Фиг. 4c, 4d, 6b и 6c). Крепежный элемент 271a проходит через проем 136a крепежного элемента и взаимодействует с блокирующим штифтом 270a. Крепежный элемент 271a взаимодействует с блокирующим штифтом 270a, сдерживая его перемещение через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт. Таким образом, становится менее вероятным неприемлемое перемещение блокирующего штифта 270a через проемы 137a и 138a отверстия под блокирующий штифт и его выход из внутреннего отверстия 135a под блокирующий штифт и паза 169а под блокирующий штифт. Перемещение между адаптером 130 бурильного замка и замковой муфтой 150 бурильной трубы может с меньшей вероятностью сдерживаться при выходе блокирующего штифта 270a из внутреннего отверстия 135a под блокирующий штифт и паза 169а под блокирующий штифт. Таким образом, может требоваться закрепление блокирующего штифта 270a во внутреннем отверстии 135a под блокирующий штифт и пазе 169а под блокирующий штифт. Крепежный элемент 271a может являться, например, зажимным винтом различных типов. Как показано на Фиг. 6b, крепежный элемент 271a утапливается в корпус 131 адаптера бурильного замка, так что крепежный элемент не может срезаться.
[115] В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 169b под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 169b под блокирующий штифт при проходе через проем отверстия под блокирующий штифт 137b. В некоторых вариантах осуществления блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 169b под блокирующий штифт в при проходе через проем 138b отверстия под блокирующий штифт.
[116] Перемещение между адаптером 130 бурильного замка и замковой муфты 150 бурильной трубы может сдерживаться при проходе блокирующего штифта 270b через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 169b под блокирующий штифт. В частности, перемещение адаптера 130 бурильного замка и замковой муфты 150 бурильной трубы друг от друга может сдерживаться при проходе блокирующего штифта 270b через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 169b под блокирующий штифт. Блокирующий штифт 270b может блокировать адаптер 130 бурильного замка с замковой муфтой 150 бурильной трубы, когда блокирующий штифт сдерживает перемещение адаптера 130 бурильного замка и замковой муфты 150 бурильной трубы друг от друга.
[117] В данном варианте осуществления крепежный элемент 271b проходит через проем 136b крепежного элемента (Фиг. 4d и 6c). Крепежный элемент 271b проходит через проем 136b крепежного элемента и взаимодействует с блокирующим штифтом 270b. Крепежный элемент 271b взаимодействует с блокирующим штифтом 270b, сдерживая его перемещение через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт. Таким образом становится менее вероятным неприемлемое перемещение блокирующего штифта 270b через проемы 137b и 138b отверстия под блокирующий штифт и его выход из внутреннего отверстия 135b под блокирующий штифт и паза 169b под блокирующий штифт. Перемещении между адаптером 130 бурильного замка и замковой муфтой 150 бурильной трубы может с меньшей вероятностью сдерживаться при выходе блокирующего штифта 270b из внутреннего отверстия 135b под блокирующий штифт и паза 169b под блокирующий штифт. Таким образом, может требоваться закрепление блокирующего штифта 270b во внутреннем отверстии 135b под блокирующий штифт и пазе 169b под блокирующий штифт. Крепежный элемент 271b может являться, например, зажимным винтом различных типов. Крепежный элемент 271b может утапливаться в корпус 131 адаптера бурильного замка так что крепежный элемент не может срезаться.
[118] На Фиг. 7 показан вид в изометрии варианта осуществления замкового ниппеля 170 бурильной трубы. В данном варианте осуществления замковый ниппель 170 бурильной трубы включает в себя корпус 171 замкового ниппеля с внутренним каналом 172 замкового ниппеля, проходящим через него. Замковый ниппель 170 бурильной трубы включает в себя собственно замковый ниппель 179 с резьбой на одном конце и граненый ниппель 198 на противоположном конце. Следует отметить, что внутренний канал 172 замкового ниппеля проходит через замковый ниппель 179 с резьбой и граненый ниппель 198, и обеспечивает проход материала через него.
[119] Замковый ниппель 179 с резьбой может включать в себя цилиндр 175 ниппеля, который может отходить от уступа 176 ниппеля, и ниппель 173 с резьбой, который может включать в себя резьбу 174 ниппеля. Цилиндр 175 ниппеля может располагаться вблизи уступа 176 ниппеля, и ниппель 173 с резьбой расположен на расстоянии от уступа 176 ниппеля. Ниппель 173 с резьбой отнесен от уступа 176 ниппеля соединительным патрубком 175 ниппеля. Цилиндр 175 ниппеля расположен между ниппелем 173 с резьбой и уступом 176 ниппеля. Цилиндр 175 ниппеля является не граненым соединительным патрубком, при этом включает в себя криволинейную поверхность непрерывной кривизны, и не включает в себя плоской грани с прерывающейся кривизной. Цилиндр 175 ниппеля проходит через замковую муфту с резьбой другой бурильной трубы, такой как бурильная труба 120, когда цилиндр ниппеля соединен с бурильной трубой 110. Следует отметить, что внутренний канал 172 замкового ниппеля бурильной трубы может проходить через цилиндр 175 ниппеля и ниппель 173 с резьбой.
[120] В данном варианте осуществления граненый ниппель 198 включает в себя граненый соединительный патрубок 180, который проходит наружу от уступа 177 ниппеля. Граненый ниппель 198 включает в себя уплотнительный ниппель 195, при этом граненый соединительный патрубок 180 установлен вблизи уступа 177 ниппеля, и уплотнительный ниппель 195 установлен на расстоянии от уступа 177 ниппеля. Уплотнительный ниппель 195 отнесен от уступа 177 ниппеля граненым соединительным патрубком 180. Граненый соединительный патрубок 180 расположен между уступом 177 ниппеля и уплотнительным ниппелем 195. Следует отметить, что уступ 177 ниппеля обращен к граненому соединительному патрубку 180 и уплотнительному ниппелю 195, и обращен от замкового ниппеля 179 с резьбой. Также следует отметить, что внутренний канал 172 замкового ниппеля бурильной трубы проходит через граненый соединительный патрубок 180 и уплотнительный ниппель 195, и обеспечивает проход материала через него.
[121] Ниппель 195 может являться уплотнительным ниппелем, поскольку может образовывать уплотнение с другим компонентом, как рассмотрено более подробно ниже. В данном варианте осуществления уплотнительный ниппель 195 включает в себя уплотнительный паз, проходящий кольцом вокруг него. Уплотнительный паз принимает уплотнительный элемент, например, уплотнительное кольцо круглого сечения, при этом уплотнительный элемент образует уплотнение с другим компонентом. Таким образом ниппель 195 является уплотнительным ниппелем. В данном варианте осуществления уплотнительный ниппель 195 включает в себя два уплотнительных паза, обозначенных, как уплотнительные пазы 196a и 196b. В общем, уплотнительный ниппель 195 замкового ниппеля бурильной трубы включает в себя один или несколько уплотнительных пазов.
[122] Соединительный патрубок 180 может являться граненым соединительным патрубком, поскольку может включать в себя две грани с прерывающейся кривизной между ними, и может не включать в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной, как рассмотрено здесь более подробно. Граненый соединительный патрубок 180 может включать в себя соединительную грань. В данном варианте осуществления граненый соединительный патрубок 180 включает в себя противоположные грани 181 и 182 соединительного патрубка, противоположные грани 183 и 184 соединительного патрубка, противоположные грани 185 и 186 соединительного патрубка и противоположные грани 187 и 188 соединительного патрубка. Следует отметить, что граненый соединительный патрубок 180 включает в себя восемь граней соединительного патрубка в качестве иллюстрации в данном варианте осуществления. Вместе с тем, обычно граненый соединительный патрубок 180 включает в себя одну или несколько граней соединительного патрубка. Число граней граненого соединительного патрубка 180 соответствует числу граней граненого гнезда 140, так что граненое гнездо 140 может принимать граненый соединительный патрубок 180.
[123] Также следует отметить, что грани 181 и 183 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 180 прерывается между ними. Грани 183 и 185 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 180 прерывается между ними. Грани 185 и 187 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 180 прерывается между ними. Грани 187 и 182 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 180 прерывается между ними. Грани 182 и 184 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 180 прерывается между ними. Грани 184 и 186 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 180 прерывается между ними. Грани 186 и 188 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 180 прерывается между ними. Таким образом, соединительный патрубок 180 является граненым соединительным патрубком.
[124] В данном варианте осуществления замковый ниппель 170 бурильной трубы включает в себя паз под блокирующий штифт, который проходит через грань граненого соединительного патрубка 180. В общем, замковый ниппель 170 бурильной трубы включает в себя один или несколько пазов под блокирующий штифт. В данном варианте осуществления замковый ниппель 170 бурильной трубы включает в себя два паза под блокирующий штифт, которые обозначены, как пазы 189a и 189b под блокирующий штифт. Также в данном варианте осуществления пазы 189a и 189b под блокирующий штифт расположены противоположно друг другу, при этом пазы 189a и 189b под блокирующий штифт расположены вблизи граней 181 и 182 соединительного патрубка, соответственно. В частности, пазы 189a и 189b под блокирующий штифт проходят через грани 181 и 182 соединительного патрубка, соответственно. Пазы 189a и 189b под блокирующий штифт проходят через грани 181 и 182 соединительного патрубка, соответственно, так что пазы 189a и 189b под блокирующий штифт встают перед внутренними отверстиями 135a и 135b блокирующих штифтов (Фиг. 4d), соответственно, когда граненое гнездо 140 принимает граненый соединительный патрубок 180, как рассмотрено более подробно ниже.
[125] Следует отметить, что паз 189a под блокирующий штифт может проходить через участок граней 183 и 188 соединительного патрубка. Дополнительно, паз 189b под блокирующий штифт может проходить через участок граней 187 и 184 соединительного патрубка Таким образом, замковый ниппель 170 бурильной трубы может включать в себя пазы под блокирующий штифт которые проходят через граненый соединительный патрубок.
[126] На Фиг. 8a показано продольное сечение варианта осуществления бурильной колонны 100b, которая включает в себя компоновку 108b инструмента, при этом компоновка 108b инструмента включает в себя соединенные адаптер 130 бурильного замка с замковым ниппелем 170 бурильной трубы, и на Фиг. 8b и 8b показаны с увеличением фрагменты бурильной колонны 100b Фиг. 8a. Следует отметить, что, в данном варианте осуществления бурильная труба 120 соединяется с замковым ниппелем 170 бурильной трубы. В частности, замковый ниппель 179 с резьбой (Фиг. 7) соединяется с замковой муфтой 123 с резьбой (Фиг. 3a). Замковый ниппель 179 с резьбой соединяется с замковой муфтой 123 с резьбой так, что резьба 174 ниппеля свинчивается с резьбой 124 муфты (Фиг. 3a).
[127] Дополнительно, бурильная труба 110 может соединяться с адаптером 130 бурильного замка. В данном варианте осуществления замковый ниппель 119 с резьбой (Фиг. 2a) удален из тела 111 трубы и заменен адаптером 130 бурильного замка. В частности, замковый ниппель 119 с резьбой удален из тела 111 трубы, и соединительный патрубок 134 адаптера бурильного замка соединен с телом 111 трубы. Соединительный патрубок 134 адаптера бурильного замка скрепляется с телом 111 трубы, например, сваркой, при этом уплотнение образуется между ними.
[128] Следует отметить, что внутренние каналы 112 и 122 бурильных труб могут гидравлически сообщаться друг с другом через замковый ниппель 170 бурильной трубы и адаптер 130 бурильного замка. В частности, внутренние каналы 112 и 122 бурильных труб могут гидравлически сообщаться друг с другом через внутренний канал 132 адаптера бурильного замка и внутренний канал 172 замкового ниппеля бурильной трубы. Таким образом материал может проходить между внутренними каналами 112 и 122 бурильных труб через внутренний канал 132 адаптера бурильного замка и внутренний канал 172 замкового ниппеля бурильной трубы. Как рассмотрено более подробно выше, внутренний канал 132 адаптера бурильного замка проходит через адаптер 130 бурильного замка, и внутренний канал 172 замкового ниппеля бурильной трубы проходит через замковый ниппель 170 бурильной трубы.
[129] В данном варианте осуществления уплотнительные элементы 272 и 273 соединяются с уплотнительным ниппелем 195. В частности, уплотнительные элементы 272 и 273 несет уплотнительный ниппель 195, при этом они проходят через уплотнительные пазы 196b и 196a, соответственно, как показано на Фиг. 8c. Уплотнительные элементы 272 и 273 могут являться, например, кольцевыми прокладками круглого сечения различных типов.
[130] В данном варианте осуществления граненый ниппель 198 (Фиг. 7) проходит через корпус 131 адаптера бурильного замка. В частности, граненый соединительный патрубок 180 и уплотнительный ниппель 195 проходят через внутренний канал 132 адаптера бурильного замка и кольцевую поверхность 149 гнезда (Фиг. 4c, 4d и 8b). Уплотнительный ниппель 195 проходит через корпус 131 адаптера бурильного замка так что образуется уплотнение посредством уплотнительных элементов 272 и 273, взаимодействующих с созданием уплотнения с внутренней периферией корпуса 131 адаптера бурильного замка.
[131] Граненый соединительный патрубок 180 в показанном варианте осуществления на Фиг. 7 проходит через корпус 131 адаптера бурильного замка так, что граненый соединительный патрубок 180 встает перед торцом 140 гнезда (Фиг. 4c и 4d). В частности, граненый соединительный патрубок 180 проходит через корпус адаптера бурильного замка 130 так, что грани 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187 и 188 соединительного патрубка встают перед гранями 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 и 148 гнезда, соответственно. В данном варианте осуществления грани 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187 и 188 соединительного патрубка взаимодействуют с гранями 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 и 148 гнезда, соответственно, так что вращение замкового ниппеля 170 бурильной трубы относительно адаптера 130 бурильного замка сдерживается.
[132] Кроме того, в данном варианте осуществления граненый соединительный патрубок 180 проходит через корпус 131 адаптера бурильного замка так, что пазы 189a и 189b под блокирующий штифт (Фиг. 7) встают перед внутренними отверстиями 135a и 135b блокирующих штифтов (Фиг. 4d), соответственно. Пазы 189a и 189b под блокирующий штифт встают перед внутренними отверстиями 135a и 135b блокирующих штифтов, соответственно, в ответ на установку граней 181, 182, 183, 184, 185, 186, 187 и 188 соединительного патрубка против граней 141, 142, 143, 144, 145, 146, 147 и 148 гнезда, соответственно.
[133] В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 189a под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 189a под блокирующий штифт при проходе его через проем 137a отверстия под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 189a под блокирующий штифт при проходе его через проем 138a отверстия под блокирующий штифт.
[134] Перемещение между адаптером 130 бурильного замка и замковым ниппелем 170 бурильной трубы может сдерживаться блокирующим штифтом 270a, проходящим через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 189a под блокирующий штифт. В частности, перемещении адаптера 130 бурильного замка и замкового ниппеля 170 бурильной трубы друг от друга может сдерживаться блокирующим штифтом 270a, проходящим через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и паз 189a под блокирующий штифт. Блокирующий штифт 270a может блокировать адаптер 130 бурильного замка с замковым ниппелем 170 бурильной трубы, когда блокирующий штифт сдерживает перемещение адаптера 130 бурильного замка и замкового ниппеля 170 бурильной трубы друг от друга.
[135] В данном варианте осуществления крепежный элемент 271a проходит через проем 136a крепежного элемента (Фиг. 4c, 4d, 8b и 8c). Крепежный элемент 271a проходит через проем 136a крепежного элемента и взаимодействует с блокирующим штифтом 270a. Крепежный элемент 271a взаимодействует с блокирующим штифтом 270a, сдерживая его перемещение через внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт. Таким образом становится менее вероятным неприемлемое перемещение блокирующего штифта 270a через проем 137a и 138a отверстия под блокирующий штифт и его выход из внутреннего отверстия 135a под блокирующий штифт и паза 189a под блокирующий штифт. Перемещение между адаптером 130 бурильного замка и замковым ниппелем 170 бурильной трубы может с меньшей вероятностью сдерживаться при выходе блокирующего штифта 270a из внутреннего отверстия 135a под блокирующий штифт и паза 189a под блокирующий штифт. Таким образом, требуется закрепление блокирующего штифта 270a во внутреннем отверстии 135a под блокирующий штифт и пазе 189a под блокирующий штифт. Крепежный элемент 271a может являться, например, зажимным винтом различных типов. Как показано на Фиг. 8b, крепежный элемент 271a утапливается в корпус 131 адаптера бурильного замка так что исключается возможность его среза.
[136] В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 189b под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 189b под блокирующий штифт при проходе блокирующего штифта через проем отверстия под блокирующий штифт 137b. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 189b под блокирующий штифт при проходе его через проем 138b отверстия под блокирующий штифт.
[137] Перемещение между адаптером 130 бурильного замка и замковым ниппелем 170 бурильной трубы может сдерживаться при проходе блокирующего штифта 270b через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 189b под блокирующий штифт. В частности, перемещение адаптера 130 бурильного замка и замкового ниппеля 170 бурильной трубы друг от друга может сдерживаться при проходе блокирующего штифта 270b через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 189b под блокирующий штифт. Блокирующий штифт 270b может блокировать адаптер 130 бурильного замка с замковым ниппелем 170 бурильной трубы, когда сдерживает перемещение адаптера 130 бурильного замка и замкового ниппеля 170 бурильной трубы друг от друга.
[138] В данном варианте осуществления крепежный элемент 271b проходит через проем 136b крепежного элемента (Фиг. 4d и 8c). Крепежный элемент 271b проходит через проем 136b крепежного элемента и взаимодействует с блокирующим штифтом 270b. Крепежный элемент 271b взаимодействует с блокирующим штифтом 270b, сдерживая перемещение блокирующего штифта через внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и паз 189b под блокирующий штифт. Таким образом становится менее вероятным неприемлемое перемещение блокирующего штифта 270b через проемы 137b и 138b отверстия под блокирующий штифт его выход из внутреннего отверстия 135b под блокирующий штифт и паза 189b под блокирующий штифт. Перемещение между адаптером 130 бурильного замка и замковым ниппелем 170 бурильной трубы может с меньшей вероятностью сдерживаться при выходе блокирующего штифта 270b из внутреннего отверстия 135b под блокирующий штифт и паза 189b под блокирующий штифт. Таким образом, требуется закрепление блокирующего штифта 270b во внутреннем отверстии 135b под блокирующий штифт и пазе 169b под блокирующий штифт. Крепежный элемент 271b может являться, например, зажимным винтом различных типов. Крепежный элемент 271b может утапливаться в корпус 131 адаптера бурильного замка так что исключается возможность его среза.
[139] На Фиг. 9a и 9c показана в изометрии замковая муфта 200 бурильной трубы, и на Фиг. 9b и 9d показаны виды торцов замковой муфты 200 бурильной трубы с противоположных направлений, позиции 209a и 209b, соответственно. В данном варианте осуществления замковая муфта 200 бурильной трубы включает в себя корпус 201 замковой муфты с внутренним каналом 202 замковой муфты, проходящим через него. Внутренний канал 202 адаптера бурильного замка обеспечивает проход материала через корпус 201 замковой муфты бурильной трубы. Замковая муфта 200 бурильной трубы включает в себя собственно замковую муфту 203 с резьбой на одном конце и граненое гнездо 210 на противоположном конце. Следует отметить, что внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы проходит через замковую муфту 203 с резьбой и граненое гнездо 210, и обеспечивает проход материала через него. Замковая муфта 203 с резьбой включает в себя резьбу 204 муфты, которая обращена к внутреннему каналу 202 замковой муфты бурильной трубы.
[140] Как лучше всего показано на Фиг. 9c и 9d, замковая муфта 200 бурильной трубы может включать в себя граненое гнездо 210, которое включает в себя поверхность гнезда. В данном варианте осуществления граненое гнездо 210 включает в себя противоположные грани 211 и 212 гнезда, противоположные грани 213 и 214 гнезда, противоположные грани 215 и 216 гнезда и противоположные грани 217 и 218 гнезда. Грани 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217 и 218 гнезда проходят через кольцевой торец 219 гнезда, и обращены во внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы. Также следует отметить, что согласно данному варианту осуществления граненое гнездо 210 включает в себя восемь граней гнезда в качестве иллюстрации в данном варианте осуществления. Вместе с тем, обычно граненое гнездо 210 включает в себя одну или несколько граней гнезда. Следует отметить, что гнездо 210 является граненым гнездом, поскольку включает в себя две грани с прерывающейся кривизной между ними, как рассмотрено здесь более подробно, и не включает в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной. Граненое гнездо 210 обращено во внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы, и внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы проходит через граненое гнездо 210, и торец 219 гнезда, и обеспечивает проход материала через него.
[141] Грани 211 и 213 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 210 прерывается между ними. Грани 213 и 215 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 210 прерывается между ними. Грани 215 и 217 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 210 прерывается между ними. Грани 217 и 212 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 210 прерывается между ними. Грани 212 и 214 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 210 прерывается между ними. Грани 214 и 216 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 210 прерывается между ними. Грани 216 и 218 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 210 может прерываться между ними. Таким образом, гнездо 210 может являться граненым гнездом.
[142] В данном варианте осуществления замковая муфта 200 бурильной трубы включает в себя внутреннее отверстие под блокирующие штифты, которое проходит через корпус 201 замковой муфты бурильной трубы. В общем, замковая муфта 200 бурильной трубы включает в себя одно или несколько внутренних отверстий под блокирующие штифты. В данном варианте осуществления замковая муфта 200 бурильной трубы включает в себя два внутренних отверстия под блокирующие штифты, которые обозначены, как внутренние отверстия 225a и 225b под блокирующие штифты, как показано на Фиг. 9d. В данном варианте осуществления внутренние отверстия 225a и 225b под блокирующие штифты расположены противоположно друг другу, при этом внутренние отверстия 225a и 225b под блокирующие штифты расположены вблизи грани 211 и 212 гнезда, соответственно. В частности, внутренние отверстия 225a и 225b под блокирующие штифты проходят через грани 211 и 212 гнезда, соответственно. Внутренние отверстия 225a и 225b под блокирующие штифты открываются во внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы.
[143] В данном варианте осуществления внутреннее отверстие 225a под блокирующий штифт включает в себя противоположные проемы 227a и 228a отверстия под блокирующий штифт, и проем 226a крепежного элемента, который проходит через корпус 201 замковой муфты бурильной трубы и внутреннее отверстие 225a под блокирующий штифт. В частности, проем 226a крепежного элемента проходит между наружной периферией корпуса 201 замковой муфты бурильной трубы и граненым гнездом 211. Следует отметить, что участок внутреннего отверстия 225a под блокирующий штифт вблизи проема 226a крепежного элемента обращен во внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы. Участок внутреннего отверстия 225a под блокирующий штифт, обращенный в проем 226a крепежного элемента, открывается во внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы.
[144] В данном варианте осуществления внутреннее отверстие 225b под блокирующий штифт включает в себя противоположные проемы 227b и 228b отверстия под блокирующий штифт и проем 226b крепежного элемента, который проходит через корпус 201 замковой муфты бурильной трубы и внутреннее отверстие 225b под блокирующий штифт В частности, проем 226b крепежного элемента проходит между наружной периферией корпуса 201 замковой муфты бурильной трубы и гранью 212 гнезда. Следует отметить, что участок внутреннего отверстия 225b под блокирующий штифт вблизи проема 226b крепежного элемента обращен во внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы. Участок внутреннего отверстия 225b под блокирующий штифт, обращенный в проем 226b крепежного элемента, открывается во внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы.
[145] На Фиг. 10a и 10b показан в изометрии адаптер 230 бурильного замка. В данном варианте осуществления адаптер 230 бурильного замка включает в себя корпус 231 адаптера бурильного замка с внутренним каналом 232 адаптера бурильного замка, проходящим через него. Адаптер 230 бурильного замка включает в себя граненый ниппель 239 на одном конце и соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка на противоположном конце. Следует отметить, что внутренний канал 232 адаптера бурильного замка проходит через граненый ниппель 239 и соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка, и обеспечивает проход материала через него.
[146] Соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка может отходить от уступа 238 соединительного патрубка. Соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка может иметь размеры и форму для приема в тело трубы, такого как тела 111 и 121 трубы. Соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка может являться не граненым соединительным патрубком поскольку может включать в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной, и может не включать в себя плоской грани с прерывающейся кривизной. Следует отметить, что внутренний канал 232 адаптера бурильного замка может проходить через соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка и обеспечивает проход материала через него.
[147] Соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка может приниматься в тело трубы после удаления из него муфты с резьбой или замкового ниппеля с резьбой. В некоторых вариантах осуществления соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка сваривается с телом трубы. Следует отметить, что адаптер 230 бурильного замка обычно может неоднократно удаляться из тела трубы. Таким образом, замковый 119 ниппель с резьбой (Фиг. 2a) можно удалить из тела трубы и заменить адаптером 230 бурильного замка. Дополнительно, замковую муфту 123 с резьбой (Фиг. 3a) можно удалить из тела трубы и заменить адаптером 230 бурильного замка. Вместе с тем, как упомянуто выше, обычно сложно удалить данные компоненты из тела трубы на удаленных площадках, поскольку требуются специализированные инструменты.
[148] В данном варианте осуществления граненый ниппель 239 включает в себя граненый соединительный патрубок 240, который проходит наружу от уступа 237 ниппеля. Граненый ниппель 239 включает в себя уплотнительный ниппель 235, при этом граненый соединительный патрубок 240 установлен вблизи уступа 237 ниппеля, и уплотнительный ниппель 235 установлен на расстоянии от уступа 237 ниппеля. Уплотнительный ниппель 235 отнесен от уступа 237 ниппеля граненым соединительным патрубком 240. Граненый соединительный патрубок 240 расположен между уступом 237 ниппеля и уплотнительным ниппелем 235. Следует отметить, что уступ 237 ниппеля обращен к граненому соединительному патрубку 240 и уплотнительному ниппелю 235, и обращен от соединительного патрубка 234 адаптера бурильного замка. Также следует отметить, что внутренний канал 232 адаптера бурильного замка может проходить через граненый соединительный патрубок 240 и уплотнительный ниппель 235. Дополнительно, уступ 237 ниппеля является противоположным уступу 238 соединительного патрубка.
[149] Ниппель 235 может являться уплотнительным ниппелем, поскольку может образовывать уплотнение с другим компонентом, как рассмотрено более подробно ниже. В данном варианте осуществления уплотнительный ниппель 235 может включать в себя уплотнительный паз, проходящий кольцом вокруг него. Уплотнительный паз может принимать уплотнительный элемент, такой как уплотнительное кольцо круглого сечения, при этом уплотнительный элемент образует уплотнение с другим компонентом. Таким образом ниппель 235 может являться уплотнительным ниппелем. В данном варианте осуществления уплотнительный ниппель 235 может включать в себя два уплотнительных паза, обозначенных, как уплотнительные пазы 236a и 236b. В общем, уплотнительный ниппель 235 адаптера бурильного замка может включать в себя один или несколько уплотнительных пазов.
[150] Соединительный патрубок 240 может являться граненым соединительным патрубком, поскольку может включать в себя две поверхности с прерывающейся кривизной между ними, и может не включать в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной, как рассмотрено здесь более подробно. Граненый соединительный патрубок 240 может включать в себя соединительную поверхность. В данном варианте осуществления граненый соединительный патрубок 240 включает в себя противоположные грани 241 и 242 патрубка, противоположные грани 243 и 244 патрубка, противоположные грани 245 и 246 патрубка и противоположные грани 247 и 248 патрубка. Следует отметить, что граненый соединительный патрубок 240 включает в себя восемь граней в качестве иллюстрации в данном варианте осуществления. Вместе с тем, обычно граненый соединительный патрубок 240 включает в себя одну или несколько граней. Число граней граненого соединительного патрубка 240 соответствует числу граней граненого гнезда 210, так что граненое гнездо 210 может принимать граненый соединительный патрубок 240.
[151] Также следует отметить, что грани 241 и 243 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 240 прерывается между ними. Грани 243 и 245 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 240 прерывается между ними. Грани 245 и 247 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 240 прерывается между ними. Грани 247 и 242 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 240 прерывается между ними. Грани 242 и 244 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 240 прерывается между ними. Грани 244 и 246 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 240 прерывается между ними. Грани 246 и 248 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 240 прерывается между ними. Таким образом, соединительный патрубок 234 может являться граненым соединительным патрубком.
[152] В данном варианте осуществления адаптер 230 бурильного замка включает в себя паз под блокирующий штифт, который проходит через грань граненого соединительного патрубка 240. В общем, адаптер 230 бурильного замка включает в себя один или несколько пазов под блокирующий штифт. В данном варианте осуществления адаптер 230 бурильного замка включает в себя два паза под блокирующий штифт, которые обозначены, как пазы 249a и 249b под блокирующие штифты. В данном варианте осуществления пазы 249a и 249b под блокирующие штифты расположены противоположно друг другу, при этом пазы 249a и 249b под блокирующие штифты расположены вблизи граней 241 и 242 соединительного патрубка, соответственно. В частности, пазы 249a и 249b под блокирующие штифты могут проходить через грани 241 и 242 соединительного патрубка, соответственно. Пазы 249a и 249b под блокирующие штифты проходят через грани 241 и 242 соединительного патрубка, соответственно, так что пазы 249a и 249b под блокирующие штифты встают перед внутренними отверстиями 225a и 225b под блокирующие штифты, соответственно, когда граненое гнездо 210 принимает граненый соединительный патрубок 240, как рассмотрено более подробно ниже.
[153] Следует отметить, что паз 249a под блокирующий штифт может проходить через участок граней 243 и 248 соединительного патрубка. Дополнительно, паз 249b под блокирующий штифт может проходить через участок граней 247 и 244 соединительного патрубка. Таким образом, адаптер 230 бурильного замка может включать в себя паз под блокирующий штифт, который проходит через граненый соединительный патрубок.
[154] На Фиг. 11a показан в изометрии вариант осуществления замкового ниппеля 250 бурильной трубы, и на Фиг. 11b показан вид с торца замкового ниппеля 250 бурильной трубы в направлении 279. В данном варианте осуществления замковый ниппель 250 бурильной трубы включает в себя корпус 251 замкового ниппеля с внутренним каналом 252 замкового ниппеля, проходящим через него. Замковый ниппель 250 бурильной трубы включает в себя замковый ниппель 259 с резьбой на одном конце и граненое гнездо 260 на противоположном конце. Следует отметить, что внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы проходит через замковый ниппель 259 с резьбой и граненое гнездо 260 и обеспечивает проход материала через него.
[155] Замковый ниппель 259 с резьбой может включать в себя цилиндр 255 ниппеля, который отходит от уступа 256 ниппеля, и замковый ниппель 253 с резьбой, который включает в себя резьбу 254 ниппеля. Цилиндр 255 ниппеля может располагаться вблизи уступа 256 ниппеля, и замковый ниппель 253 с резьбой может располагаться на расстоянии от уступа 256 ниппеля. Замковый ниппель 253 с резьбой может быть отнесен от уступа 256 ниппеля цилиндром 255 ниппеля. Цилиндр 255 ниппеля может располагаться между замковым ниппелем 253 с резьбой и уступом 256 ниппеля. Цилиндр 255 ниппеля может являться не граненым соединительным патрубком, поскольку включает в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной и не включает в себя плоской грани с прерывающейся кривизной. Цилиндр 255 ниппеля может проходить через замковую муфту с резьбой другой бурильной трубы, такой как бурильная труба 120, когда последняя соединяется с бурильной трубой 110. Следует отметить, что внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы может проходить через цилиндр 255 ниппеля и замковый ниппель 253 с резьбой, и может обеспечивать проход материала через него.
[156] Как лучше всего показано на Фиг. 11b, граненое гнездо 260 может включать в себя поверхность гнезда. В данном варианте осуществления граненое гнездо 260 включает в себя противоположные грани 261 и 262 гнезда, противоположные грани 263 и 264 гнезда, противоположные грани 265 и 266 гнезда и противоположные грани 267 и 268 гнезда. Грани 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267 и 268 гнезда могут проходить через кольцевую грань 269 гнезда, и обращены к внутреннему каналу 252 замкового ниппеля бурильной трубы. Кольцевая грань 269 гнезда является противоположной уступу 253 соединительного патрубка. Таким образом, граненое гнездо 260 обращено к внутреннему каналу 252 замкового ниппеля бурильной трубы, и внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы проходит через граненое гнездо 260 и грань 269 гнезда. Внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы может проходить через граненое гнездо 260 и обеспечивает проход материала через него.
[157] Также следует отметить, что граненое гнездо 260 включает в себя восемь граней гнезда в качестве иллюстрации в данном варианте осуществления. Вместе с тем, в общем граненое гнездо 260 может включать в себя одну или несколько граней гнезда. Следует отметить, что гнездо 260 является граненым гнездом, поскольку включает в себя две грани с прерывающейся кривизной между ними, как рассмотрено здесь более подробно, и не включает в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной.
[158] Грани 261 и 263 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 260 прерывается между ними. Грани 263 и 265 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 260 прерывается между ними. Грани 265 и 267 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 260 прерывается между ними. Грани 267 и 262 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 260 прерывается между ними. Грани 262 и 264 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 260 прерывается между ними. Грани 264 и 266 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 260 прерывается между ними. Грани 266 и 268 гнезда могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого гнезда 260 прерывается между ними. Таким образом граненое гнездо 260 является граненым гнездом.
[159] В данном варианте осуществления замковый ниппель 250 бурильной трубы включает в себя внутреннее отверстие под блокирующие штифты, которое проходит через корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы. В общем, замковый ниппель 250 бурильной трубы включает в себя одно или несколько внутренних отверстий под блокирующие штифты. В данном варианте осуществления замковый ниппель 250 бурильной трубы включает в себя два внутренних отверстия под блокирующие штифты, которые обозначены, как внутренние отверстия 275a и 275b под блокирующие штифты, как показано на Фиг. 4d. В данном варианте осуществления внутренние отверстия 275a и 275b под блокирующие штифты расположены противоположно друг другу, при этом внутренние отверстия 275a и 275b под блокирующие штифты расположены вблизи грани 261 и 262 гнезда, соответственно. В частности, внутренние отверстия 275a и 275b под блокирующие штифты могут проходить через грани 261 и 262 гнезда, соответственно. Внутренние отверстия 275a и 275b под блокирующие штифты могут открываются во внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы.
[160] В данном варианте осуществления внутреннее отверстие 275a под блокирующий штифт включает в себя противоположные проемы 277a и 278a отверстия под блокирующий штифт и проем 276a крепежного элемента, который проходит через корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы и внутреннее отверстие 275a под блокирующий штифт. В частности, проем 276a крепежного элемента может проходить между наружной периферией корпуса 251 замкового ниппеля бурильной трубы и гранью 261 гнезда. Следует отметить, что участок внутреннего отверстия 275a под блокирующий штифт вблизи проема 276a крепежного элемента обращен к внутреннему каналу 252 замкового ниппеля бурильной трубы. Участок внутреннего отверстия 275a под блокирующий штифт, обращенный к проему 276a крепежного элемента, может открываться во внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы.
[161] В данном варианте осуществления внутреннее отверстие 275b под блокирующий штифт включает в себя противоположные проемы 277b и 278b отверстия под блокирующий штифт и проем 276b крепежного элемента, который проходит через корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы и внутреннее отверстие 275b под блокирующий штифт. В частности, согласно данному варианту осуществления проем 276b крепежного элемента проходит между наружной периферией корпуса 251 замкового ниппеля бурильной трубы и гранью 262 гнезда. Следует отметить, что участок внутреннего отверстия 275b под блокирующий штифт вблизи проема 276b крепежного элемента может быть обращен к внутреннему каналу 252 замкового ниппеля бурильной трубы. Участок внутреннего отверстия 275b под блокирующий штифт, обращенный в проем 276b крепежного элемента может открываются во внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы.
[162] На Фиг. 12a и 12b показан в изометрии вариант осуществления адаптера 280 бурильного замка. В данном варианте осуществления адаптер 280 бурильного замка включает в себя корпус 281 адаптера с каналом 282 адаптера, проходящим через него. Адаптер 280 бурильного замка включает в себя граненый ниппель 289 на одном конце и соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка на противоположном конце. Следует отметить, что канал 282 адаптера бурильного замка может проходить через граненый ниппель 289 и соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка и обеспечивает проход материала через него.
[163] Соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка может проходить от уступа 288 соединительного патрубка. Соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка может иметь размеры и форму для приема в тело бурильной штанги, такой как тела 111 и 121 штанги. Соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка является не граненым соединительным патрубком, поскольку включает в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной и не включает в себя плоской грани с прерывающейся кривизной. Следует отметить, что канал 282 адаптера бурильного замка может проходить через соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка, и может обеспечивать проход материала через него.
[164] Соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка может приниматься в тело бурильной штанги после удаления из него замковой муфты с резьбой или замкового ниппеля с резьбой. В некоторых вариантах осуществления соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка сваривается с телом бурильной штанги. Следует отметить, что адаптер 280 бурильного замка может выполняться с возможностью неоднократного удаления из тела бурильной штанги. Таким образом, замковый ниппель 119 с резьбой (Фиг. 2a) может удаляться из тела бурильной штанги и заменяться адаптером 280 бурильного замка. Дополнительно, замковая муфта 123 с резьбой (Фиг. 3a) может удаляться из тела бурильной штанги и заменяться адаптером 280 бурильного замка.
[165] В данном варианте осуществления граненый ниппель 289 включает в себя граненый соединительный патрубок 290, который проходит наружу от уступа 287 ниппеля. Граненый ниппель 289 включает в себя уплотнительный ниппель 285, при этом граненый соединительный патрубок 290 установлен вблизи уступа 287 ниппеля, и уплотнительный ниппель 285 установлен на расстоянии от уступа 287 ниппеля. Уплотнительный ниппель 285 отнесен от уступа 287 ниппеля граненым соединительным патрубком 290. Граненый соединительный патрубок 290 расположен между уступом 287 ниппеля и уплотнительным ниппелем 285. Следует отметить, что уступ 287 ниппеля обращен к граненому соединительному патрубку 290 и уплотнительному ниппелю 285 и обращен от соединительного патрубка 284 адаптера бурильного замка. Также следует отметить, что канал 282 адаптера бурильного замка проходит через граненый соединительный патрубок 290 и уплотнительный ниппель 285. Дополнительно, уступ 287 ниппеля является противоположным уступу 288 соединительного патрубка.
[166] Ниппель 285 является уплотнительным ниппелем, поскольку образует уплотнение с другим компонентом, как рассмотрено более подробно ниже. В данном варианте осуществления уплотнительный ниппель 285 включает в себя уплотнительный паз, проходящий кольцом вокруг него. Уплотнительный паз принимает уплотнительный элемент, такой как уплотнительное кольцо круглого сечения, при этом уплотнительный элемент образует уплотнение с другим компонентом. Таким образом ниппель 285 является уплотнительным ниппелем. В данном варианте осуществления уплотнительный ниппель 285 включает в себя два уплотнительных паза, обозначены, как уплотнительные пазы 285a и 285b. В общем, уплотнительный ниппель 235 муфтового замка включает в себя один или несколько уплотнительных пазов.
[167] В данном варианте осуществления соединительный патрубок 290 является граненым соединительным патрубком, поскольку включает в себя две грани с прерывающейся кривизной между ними, и не включает в себя криволинейную поверхность с непрерывной кривизной, как рассмотрено здесь более подробно. Граненый соединительный патрубок 290 включает в себя поверхность патрубка. В данном варианте осуществления граненый соединительный патрубок 290 включает в себя противоположные грани 291 и 292 соединительного патрубка, противоположные грани 293 и 294 соединительного патрубка, противоположные грани 295 и 296 соединительного патрубка и противоположные грани 297 и 298 соединительного патрубка. Следует отметить, что граненый соединительный патрубок 290 включает в себя восемь граней в качестве иллюстрации в данном варианте осуществления. Вместе с тем, обычно граненый соединительный патрубок 290 включает в себя одну или несколько граней. Число граней граненого соединительного патрубка 290 соответствует числу граней граненого гнезда 260, так что граненое гнездо 260 может принимать граненый соединительный патрубок 240.
[168] Также следует отметить, что грани 291 и 293 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 290 прерывается между ними. Грани 293 и 295 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 290 прерывается между ними. Грани 295 и 297 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 290 прерывается между ними. Грани 297 и 292 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 290 прерывается между ними. Грани 292 и 294 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 290 прерывается между ними. Грани 294 и 296 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 290 прерывается между ними. Грани 296 и 298 соединительного патрубка могут располагаться под углом относительно друг друга, так что кривизна граненого соединительного патрубка 290 прерывается между ними. Таким образом соединительный патрубок 290 может являться граненым соединительным патрубком.
[169] В данном варианте осуществления адаптер 280 бурильного замка включает в себя паз под соединительный штифт, который проходит через грань граненого соединительного патрубка 283. В общем, адаптер 280 бурильного замка может включать в себя один или несколько пазов под соединительные штифты. В данном варианте осуществления адаптер 280 бурильного замка включает в себя два паза под соединительные штифты, которые обозначены, как пазы 299a и 299b под соединительные штифты. В данном варианте осуществления пазы 299a и 299b под соединительные штифты расположены противоположно друг другу, при этом пазы 299a и 299b под соединительные штифты расположены вблизи граней 291 и 292 соединительного патрубка, соответственно. В частности, пазы 249a и 249b под соединительный штифты проходят через грани 291 и 292 соединительного патрубка, соответственно. Пазы 299a и 299b под соединительные штифты проходят через грани 291 и 292 соединительного патрубка, соответственно, так что пазы 299a и 299b под соединительные штифты обращены к каналам 275a и 275b соединительных штифтов, соответственно, когда граненое гнездо 260 принимает граненый соединительный патрубок 240, как рассмотрено более подробно ниже.
[170] Следует отметить, что паз 299a под соединительный штифт может проходить через участок соединительных граней 293 и 298. Дополнительно, паз 299b под соединительный штифт проходит через участок соединительных граней 297 и 294. Таким образом адаптер 280 бурильного замка включает в себя паз под соединительный штифт, который проходит через граненый соединительный патрубок.
[171] На Фиг. 13a показано продольное сечение бурильной колонны 100c, которая включает в себя компоновку 108c инструмента, при этом компоновка 108c инструмента включает в себя адаптер 230 бурильного замка и замковую муфту 200 бурильной трубы, соединенные вместе, и на Фиг. 13b и 13b показаны с увеличением фрагменты бурильной колонны 100c Фиг. 13a. Следует отметить, что, в данном варианте осуществления бурильная труба 110 соединяется с замковой муфтой 200 бурильной трубы. В частности, замковый ниппель 119 с резьбой (Фиг. 2a) соединяется с замковой муфтой 203 с резьбой (Фиг. 9a). Замковый ниппель 119 с резьбой соединяется с замковой муфтой 203 с резьбой так, что резьба 114 ниппеля свинчивается с резьбой 204 муфты.
[172] Кроме того, бурильная труба 120 может соединяться с адаптером 230 бурильного замка. В данном варианте осуществления замковая муфта 123 с резьбой (Фиг. 3a) удалена из тела 121 трубы и заменена адаптером 230 бурильного замка. В частности, замковая муфта 123 с резьбой удалена из тела 121 трубы и соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка соединен с телом 121 трубы. Соединительный патрубок 234 адаптера бурильного замка скрепляется с телом 121 трубы, например, сваркой, при этом уплотнение образуется между ними.
[173] Следует отметить, что внутренние каналы 112 и 122 бурильных труб могут гидравлически сообщаться друг с другом через замковую муфту 200 бурильной трубы и адаптер 230 бурильного замка. В частности, внутренние каналы 112 и 122 бурильных труб могут гидравлически сообщаться друг с другом через внутренний канал 232 адаптера бурильного замка и внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы. Таким образом материал может проходить между внутренними каналами 112 и 122 бурильных труб через внутренний канал 232 адаптера бурильного замка и внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы. Как рассмотрено более подробно выше, внутренний канал 232 адаптера бурильного замка может проходить через адаптер 230 бурильного замка, и внутренний канал 202 замковой муфты бурильной трубы проходит через замковую муфту 200 бурильной трубы.
[174] В данном варианте осуществления уплотнительные элементы 272 и 273 соединяются с уплотнительным ниппелем 235. В частности, уплотнительные элементы 272 и 273 несет уплотнительный ниппель 235, при этом они проходят через уплотнительные пазы 236a и 236b, соответственно, как показано на Фиг. 13c. Уплотнительные элементы 272 и 273 могут являться, например, кольцевыми прокладками круглого сечения различных типов. Следует отметить, что, в некоторых вариантах осуществления корпус 201 адаптера бурильного замка включает в себя пазы противоположные уплотнительным пазам 236a и 236b. Вместе с тем, в других вариантах осуществления, таких как вариант, указанный стрелкой 118 на Фиг. 13a, корпус 201 адаптера бурильного замка не включает в себя пазы противоположные уплотнительным пазам 236a и 236b.
[175] В данном варианте осуществления граненый ниппель 239 (Фиг. 10a) проходит через корпус 201 замковой муфты бурильной трубы (Фиг. 9a). В частности, граненый соединительный патрубок 240 и уплотнительный ниппель 235 проходят через внутренний канал 202 корпуса замковой муфты бурильной трубы и кольцевую грань 219 гнезда (Фиг. 9c, 9d и 13b). Уплотнительный ниппель 235 проходит через корпус 201 замковой муфты бурильной трубы, так что образуется уплотнение посредством уплотнительных элементов 272 и 273, взаимодействующих с созданием уплотнения на внутренней периферии корпуса 201 замковой муфты бурильной трубы.
[176] Граненый соединительный патрубок 240 варианта осуществления, показанного на Фиг. 10a и 10b, проходит через корпус 201 замковой муфты бурильной трубы, так что граненый соединительный патрубок 240 обращен к граненому гнезду 210 (Фиг. 9c и 9d). В частности, граненый соединительный патрубок 240 проходит через корпус 201 замковой муфты бурильной трубы, так что грани 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247 и 248 соединительного патрубка встают перед к гранями 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217 и 218 гнезда, соответственно. В данном варианте осуществления грани 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247 и 248 соединительного патрубка взаимодействуют с гранями 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217 и 218 гнезда, соответственно, так что вращение замковой муфты 200 бурильной трубы относительно адаптера 230 бурильного замка сдерживается.
[177] Кроме того, граненый соединительный патрубок 240 проходит через корпус 201 замковой муфты бурильной трубы, так что пазы 249a и 249b под блокирующие штифты (Фиг. 10a и 10b) встают перед внутренними отверстиями 225a и 225b под блокирующие штифты (Фиг. 9d), соответственно. Пазы 249a и 249b под блокирующие штифты встают перед внутренними отверстиями 225a и 225b под блокирующие штифты, соответственно, когда грани 241, 242, 243, 244, 245, 246, 247 и 248 соединительного патрубка встают перед гранями 211, 212, 213, 214, 215, 216, 217 и 218 гнезда, соответственно.
[178] В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 225a под блокирующий штифт и паз 249a под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 225a под блокирующий штифт и паз 249a под блокирующий штифт, когда блокирующий штифт проходит через проем 227a отверстия под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 225a под блокирующий штифт и паз 249a под блокирующий штифт, когда блокирующий штифт проходит через проем 228a отверстия под блокирующий штифт.
[179] Перемещение между адаптером 230 бурильного замка и замковой муфтой 200 бурильной трубы может сдерживаться, когда блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 225a под блокирующий штифт и паз 249a под блокирующий штифт. В частности, перемещение адаптера 230 бурильного замка и замковой муфты 200 бурильной трубы друг от друга может сдерживаться, когда блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 225a под блокирующий штифт и паз 249a под блокирующий штифт. Блокирующий штифт 270a может блокировать адаптер 230 бурильного замка с замковой муфтой 200 бурильной трубы, при этом блокирование сдерживает перемещение адаптера 230 бурильного замка и замковой муфты 200 бурильной трубы друг от друга.
[180] В варианте осуществления, показанном на Фиг. 9c, 9d, 13b и 13c, крепежный элемент 271a проходит через проем 226a крепежного элемента. Крепежный элемент 271a проходит через проем 226a крепежного элемента и взаимодействует с блокирующим штифтом 270a. Крепежный элемент 271a взаимодействует с блокирующим штифтом 270a, сдерживая его перемещение через внутреннее отверстие 225a под блокирующий штифт. Таким образом, становится менее вероятным неприемлемое перемещение блокирующего штифта 270a через проемы 227a и 228a отверстия под блокирующий штифт и его выход из внутреннего отверстия 225a под блокирующий штифт и паза 249a под блокирующий штифт. Перемещение между адаптером 230 бурильного замка и замковой муфтой 200 бурильной трубы может с меньшей вероятностью сдерживаться при выходе блокирующего штифта 270a из внутреннего отверстия 225a под блокирующий штифт и паза 249a под блокирующий штифт. Таким образом, требуется закрепление блокирующего штифта 270a во внутреннем отверстии 225a под блокирующий штифт и пазе 249a под блокирующий штифт. Крепежный элемент 271a может являться, например, зажимным винтом различных типов. Как показано на Фиг. 13b, крепежный элемент 271a утапливается в корпус 201 замковой муфты бурильной трубы так, что исключается возможность его среза.
[181] В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 225b под блокирующий штифт и паз 249b под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 225b под блокирующий штифт и паз 249b под блокирующий штифт, когда блокирующий штифт проходит через проем 227b отверстия под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270b может проходить через внутреннее отверстие 225b под блокирующий штифт и паз 249b под блокирующий штифт, когда блокирующий штифт проходит через проем 228b отверстия под блокирующий штифт.
[182] Перемещение между адаптером 230 бурильного замка и замковой муфтой 200 бурильной трубы может сдерживаться при проходе блокирующего штифта 270b через внутреннее отверстие 225b под блокирующий штифт и паз 249b под блокирующий штифт. В частности, перемещение адаптера 230 бурильного замка и замковой муфты 200 бурильной трубы друг от друга может сдерживаться, когда блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 225b под блокирующий штифт и паз 249b под блокирующий штифт. Блокирующий штифт 270b блокирует адаптер 230 бурильного замка с замковой муфтой 200 бурильной трубы, когда блокирующий штифт сдерживает перемещение адаптера 230 бурильного замка и замковой муфты 200 бурильной трубы друг от друга.
[183] В показанном варианте осуществления на Фиг. 9d и 13c, крепежный элемент 271b проходит через проем 226b крепежного элемента. Крепежный элемент 271b проходит через проем 226b крепежного элемента и взаимодействует с блокирующим штифтом 270b. Крепежный элемент 271b взаимодействует с блокирующим штифтом 270b, сдерживая перемещение блокирующего штифта через внутреннее отверстие 225b под блокирующий штифт Таким образом становится менее вероятным неприемлемое перемещение блокирующего штифта 270b через проемы 227b и 228b отверстия под блокирующий штифт и его выход из внутреннего отверстия 225b под блокирующий штифт и паза 249b под блокирующий штифт. Перемещении между адаптером 230 бурильного замка и замковой муфтой 200 бурильной трубы может с меньшей вероятностью сдерживаться при выходе блокирующего штифта 270b из внутреннего отверстия 225b под блокирующий штифт и паза 249b под блокирующий штифт. Таким образом, требуется закрепление блокирующего штифта 270b во внутреннем отверстии 225b под блокирующий штифт и пазе 249b под блокирующий штифт. Крепежный элемент 271b может являться, например, зажимным винтом различных типов. Крепежный элемент 271b может утапливаться в корпус 201 замковой муфты бурильной трубы, так что исключается возможность его среза.
[184] На Фиг. 14a показано продольное сечение варианта осуществления бурильной колонны 100d, которая включает в себя компоновку 108d инструмента, при этом компоновка 108d инструмента включает в себя адаптер 280 бурильного замка и замковый ниппель 250 бурильной трубы, соединенные вместе, и на Фиг. 14b и 14b показаны с увеличением фрагменты бурильной колонны 100d Фиг. 14a. Следует отметить, что, в данном варианте осуществления бурильная труба 120 соединяется с замковым ниппелем 250 бурильной трубы. В частности, замковый ниппель 253 с резьбой (Фиг. 11a) свинчивается с замковой муфтой 123 с резьбой (Фиг. 3a). Замковый ниппель 253 с резьбой соединяется с замковой муфтой 123 с резьбой так, что резьба 254 ниппеля свинчивается с резьбой 124 муфты (Фиг. 3a).
[185] Кроме того, бурильная труба 110 может соединяться с адаптером 280 бурильного замка. В данном варианте осуществления замковый ниппель 119 с резьбой (Фиг. 2a) удален из тела 111 трубы и заменен на адаптер 280 бурильного замка. В частности, замковый ниппель 119 с резьбой удален из тела 111 трубы, и соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка соединяется с телом 111 трубы. Соединительный патрубок 284 адаптера бурильного замка можно крепить к телу 111 трубы, например, сваркой, при этом уплотнение образуется между ними.
[186] Следует отметить, что внутренние каналы 112 и 122 бурильных труб могут гидравлически сообщаться друг с другом через замковый ниппель 250 бурильной трубы и адаптер 280 бурильного замка. В частности, внутренние каналы 112 и 122 бурильных труб могут гидравлически сообщаться друг с другом через внутренний канал 282 адаптера бурильного замка и внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы. Таким образом, материал может проходить между внутренними каналами 112 и 122 бурильных труб через внутренний канал 282 адаптера бурильного замка и внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы. Как рассмотрено более подробно выше, внутренний канал 282 адаптера бурильного замка может проходить через адаптер 280 бурильного замка, и внутренний канал 252 замкового ниппеля бурильной трубы проходит через замковый ниппель 250 бурильной трубы.
[187] В данном варианте осуществления уплотнительные элементы 272 и 273 соединяются с уплотнительным ниппелем 285. В частности, уплотнительные элементы 272 и 273 несет уплотнительный ниппель 285, при этом они проходят через уплотнительные пазы 286a и 286b, соответственно, как показано на Фиг. 14c. Уплотнительные элементы 272 и 273 могут иметь различные типы, такие как уплотнительное кольцо круглого сечения. Следует отметить, что в некоторых вариантах осуществления корпус адаптера бурильного замка 251 включает в себя пазы противоположные уплотнительным пазам 286a и 286b. Вместе с тем, в других вариантах осуществления таких, как вариант указанный стрелкой 119 на Фиг. 14a, корпус 201 адаптера бурильного замка не включает в себя пазы противоположные уплотнительным пазам 286a и 286b.
[188] В данном варианте осуществления граненый ниппель 289 (Фиг. 12a) проходит через корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы (Фиг. 11a). В частности, граненый соединительный патрубок 290 и уплотнительный ниппель 285 проходят через внутренний канал адаптера бурильного замка 252 и кольцевую грань 269 гнезда (Фиг. 11a и 14b). Уплотнительный ниппель 285 проходит через корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы, так что образуется уплотнение посредством уплотнительных элементов 272 и 273, взаимодействующих с созданием уплотнения на внутренней периферии корпуса 251 замкового ниппеля бурильной трубы.
[189] Граненый соединительный патрубок 290 (Фиг. 12a и 12b) может проходить через корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы, так что граненый соединительный патрубок 290 обращен к граненому гнезду 260, как показано на Фиг. 11a и 11b. В частности, граненый соединительный патрубок 290 может проходить через корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы так, что грани 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297 и 298 соединительного патрубка встают перед гранями 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267 и 268 гнезда, соответственно. В данном варианте осуществления грани 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297 и 298 соединительного патрубка взаимодействуют с гранями 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267 и 268 гнезда, соответственно, так что вращение замкового ниппеля 250 бурильной трубы относительно адаптера 280 бурильного замка сдерживается.
[190] Кроме того, граненый соединительный патрубок 290 может проходить через корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы так, что пазы 299a и 299b под блокирующий штифт (Фиг. 12a и 12b) встают перед внутренними отверстиями 275a и 275b под блокирующие штифты (Фиг. 11b), соответственно. Пазы 299a и 299b под блокирующий штифт могут вставать перед внутренними отверстиями 275a и 275b под блокирующие штифты, соответственно, когда грани 291, 292, 293, 294, 295, 296, 297 и 298 соединительного патрубка встают перед гранями 261, 262, 263, 264, 265, 266, 267 и 268 гнезда, соответственно.
[191] В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 275a под блокирующий штифт и паз 299a под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 275a под блокирующий штифт и паз 299a под блокирующий штифт, когда блокирующий штифт проходит через проем 277a отверстия под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 275a под блокирующий штифт и паз 299a под блокирующий штифт, когда блокирующий штифт проходит через проем 278a отверстия под блокирующий штифт.
[192] Перемещение между адаптером 280 бурильного замка и замковым ниппелем 250 бурильной трубы может сдерживаться, когда блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 275a под блокирующий штифт и паз 299a под блокирующий штифт. В частности, перемещение адаптера 280 бурильного замка и замкового ниппеля 250 бурильной трубы друг от друга может сдерживаться, когда блокирующий штифт 270a проходит через внутреннее отверстие 275a под блокирующий штифт и паз 299a под блокирующий штифт. Блокирующий штифт 270a блокирует адаптер 280 бурильного замка с замковым ниппелем 250 бурильной трубы, когда блокирующий штифт сдерживает перемещение адаптера 280 бурильного замка и замкового ниппеля 250 бурильной трубы друг от друга.
[193] В данном варианте осуществления крепежный элемент 271a проходит через проем 276a крепежного элемента (Фиг. 11a, 11b, 14b и 14c). Крепежный элемент 271a проходит через проем 276a крепежного элемента и взаимодействует с блокирующим штифтом 270a. Крепежный элемент 271a взаимодействует с блокирующим штифтом 270a, сдерживая его перемещение через внутреннее отверстие 275a под блокирующий штифт. Таким образом становится менее вероятным неприемлемое перемещение блокирующего штифта 270a через проем 277a и 278a отверстия под блокирующий штифт и его выход из внутреннего отверстия 275a под блокирующий штифт и паза 299a под блокирующий штифт. Перемещение между адаптером 280 бурильного замка и замковым ниппелем 250 бурильной трубы может с меньшей вероятностью сдерживаться при выходе блокирующего штифта 270a из внутреннего отверстия 275a под блокирующий штифт и паза 299a под блокирующий штифт. Таким образом, требуется закрепление блокирующего штифта 270a во внутреннем отверстии 275a под блокирующий штифт и пазе 299a под блокирующий штифт. Крепежный элемент 271a может являться, например, зажимным винтом различных типов. Как показано на Фиг. 14b, крепежный элемент 271a утапливается в корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы, так что исключается возможность его среза.
[194] В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 275b под блокирующий штифт и паз 299b под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 275b под блокирующий штифт и паз 299b под блокирующий штифт, когда блокирующий штифт проходит через проем 277b отверстия под блокирующий штифт. В некоторых ситуациях блокирующий штифт 270b проходит через внутреннее отверстие 275b под блокирующий штифт и паз 299b под блокирующий штифт, когда блокирующий штифт проходит через проем 278b отверстия под блокирующий штифт.
[195] Перемещение между адаптером 280 бурильного замка и замковым ниппелем 250 бурильной трубы может сдерживаться, когда блокирующий штифта 270b проходит через внутреннее отверстие 275b под блокирующий штифт и паз 299b под блокирующий штифт. В частности, перемещение адаптера 280 бурильного замка и замкового ниппеля 250 бурильной трубы друг от друга может сдерживаться при проходе блокирующего штифта 270b через внутреннее отверстие 275b под блокирующий штифт и паз 299b под блокирующий штифт. Блокирующий штифт 270b блокирует адаптер 280 бурильного замка с замковым ниппелем 250 бурильной трубы, когда он сдерживает перемещение адаптера 280 бурильного замка и замкового ниппеля 250 бурильной трубы друг от друга.
[196] В варианте осуществления, показанном на Фиг. 11b и 14c, крепежный элемент 271b проходит через проем 276b крепежного элемента. Крепежный элемент 271b проходит через проем 276b крепежного элемента и взаимодействует с блокирующим штифтом 270b. Крепежный элемент 271b взаимодействует с блокирующим штифтом 270b, сдерживая его перемещение через внутреннее отверстие 275b под блокирующий штифт. Таким образом практически становится менее вероятным неприемлемое перемещение блокирующего штифта 270b через проемы 277b и 278b отверстия под блокирующий штифт и его выход из внутреннего отверстия 275b под блокирующий штифт и паза 299b под блокирующий штифт. Перемещении между адаптером 280 бурильного замка и замковым ниппелем 250 бурильной трубы может с меньшей вероятностью сдерживаться при выходе блокирующего штифта 270b из внутреннего отверстия 275b под блокирующий штифт и паза 299b под блокирующий штифт. Таким образом, требуется закрепление блокирующего штифта 270b во внутреннем отверстии 225b под блокирующий штифт и пазе 249b под блокирующий штифт. Крепежный элемент 271b может являться, например, зажимным винтом различных типов. Крепежный элемент 271b может утапливаться в корпус 251 замкового ниппеля бурильной трубы, так что исключается возможность его среза.
[197] На Фиг. 15a и 15b показан в изометрии вариант осуществления блокирующих штифтов 270c и 270d, соответственно. В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270c включает в себя тело 274 блокирующего штифта цилиндрической формы. Тело 274 блокирующего штифта имеет цилиндрическую форму, поскольку имеет радиальный размер, постоянный по всей длине.
[198] В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270d включает в себя участки 274a и 274b, при этом участки 274a и 274b блокирующего штифта имеют отличающиеся радиальные размеры. В данном конкретном варианте осуществления радиальный размер участка 274a блокирующего штифта меньше радиального размера участка 274b блокирующего штифта. Кроме того, в данном варианте осуществления радиальный размер участка 274b блокирующего штифта больше радиального размера участка 274a блокирующего штифта. В данном варианте осуществления блокирующий штифт 270d является одной интегральной деталью, так что блокирующие участки 274a и 274b выполняются из одной заготовки.
[199] На Фиг. 15c и 15d показаны в изометрии варианты осуществления граненых соединительных патрубков 220a и 220b, соответственно, для приема блокирующих штифтов 270c и 270d, соответственно. Следует отметить, что граненые соединительные патрубки 220a и 220b могут включаться в состав с гранеными ниппелями, рассмотренными в данном документе, такими как граненые ниппеля 158, 198, 239 и 289.
[200] В данном варианте осуществления граненый соединительный патрубок 220a включает в себя внутреннее отверстие 221a под блокирующие штифты с постоянным радиальным размером по длине. Радиальный размер внутреннего отверстия 221a блокирующего штифта может выбираться соответствующим радиальному размеру блокирующего штифта 270c (Фиг. 15a). Внутреннее отверстие 221a блокирующего штифта проходит через соединительную грань 222, при этом соединительная грань 222 может соответствовать граням 161, 162, 181, 182, 241, 242, 291 и 292 соединительного патрубка. Следует отметить, что соединительная грань 222 может также соответствовать любой другой грани соединительного патрубка, рассмотренного в данном документе. Внутреннее отверстие 221a блокирующего штифта также проходит через грани 223 и 224 соединительного патрубка, при этом грани соединительного патрубка 223 и 224 проходят под углами к соединительной грани 222.
[201] В данном варианте осуществления соединительная грань 220b включает в себя внутренние отверстия 221a и 221b под блокирующий штифт смежные друг с другом. Радиальный размер внутреннего отверстия 221a под блокирующий штифт меньше радиального размера внутреннего отверстия 221b под блокирующий штифт. Кроме того, согласно данному варианту осуществления радиальный размер внутреннего отверстия 221b под блокирующий штифт больше радиального размера внутреннего отверстия 221a под блокирующий штифт. В данном варианте осуществления радиальный размер внутреннего отверстия 221a под блокирующий штифт выбирается соответствующим радиальному размеру участка 274а блокирующего штифта (Фиг. 15b). Дополнительно, радиальный размер внутреннего отверстия 221b под блокирующий штифт выбирается соответствующим радиальному размеру участка 274b блокирующего штифта (Фиг. 15b). Следует отметить, что, в данном варианте осуществления радиальный размер соответствующего внутреннего отверстия под блокирующий штифт также выбирается соответствующим радиальным размерам участков 274a и 274b блокирующего штифта. Примеры внутренних отверстий под блокирующие штифты, которые могут иметь радиальные размеры, соответствующие радиальным размерам участков 274a и 274b блокирующего штифта включают в себя внутренние отверстия 135a 135b, 225a, 225b, 275a и 275b под блокирующий штифт.
[202] На Фиг. 16a и 16b показаны варианты осуществления граненых гнезд 125a и 125b, соответственно, которые включают в себя одну и две грани, соответственно. Следует отметить, что граненые гнезда 125a и 125b могут включаться в состав с адаптерами замка бурильной трубы, замковыми муфтами бурильной трубы и замковыми ниппелями бурильной трубы, рассмотренными в данном документе, такими как адаптер 130 бурильного замка, замковая муфта 200 бурильной трубы и замковый ниппель 250 бурильной трубы.
[203] В данном варианте осуществления граненое гнездо 125a включает в себя корпус 131 адаптера бурильного замка с внутренним каналом 132 адаптера бурильного замка проходящим через него. Граненое гнездо 125a включает в себя внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и проем 137a и 138a отверстия под блокирующий штифт, а также проем 136 крепежного элемента, которые описаны более подробно выше.
[204] В данном варианте осуществления граненое гнездо 125a включает в себя грань 141 гнезда, при этом внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт расположено вблизи грани 141 гнезда. В частности, в данном варианте осуществления внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт проходит через грань 141 гнезда. Внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт открывается во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка. Грань 141 гнезда рассмотрена более подробно выше, и показана на Фиг. 4d. Грань 141 гнезда может являться плоской гранью, и обычно не является криволинейной поверхностью.
[205] В данном варианте осуществления граненое гнездо 125a включает в себя криволинейную поверхность 126 гнезда, проходящую вокруг внутренней периферии корпуса 131 адаптера бурильного замка и между противоположными концами грани 141 гнезда. Поверхность 126 гнезда является криволинейной поверхностью и не является плоской гранью как грань 141 гнезда. Таким образом граненое гнездо 125a включает в себя одну плоскую грань гнезда, которая соответствует грани 141 гнезда. Гнездо 125a является граненым гнездом, поскольку включает в себя поверхность 126 гнезда.
[206] В данном варианте осуществления граненое гнездо 125b включает в себя корпус 131 адаптера бурильного замка с внутренним каналом 132 адаптера бурильного замка, проходящим через него. Граненое гнездо 125b включает в себя внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт и проемы 137a и 138a отверстия под блокирующий штифт, а также проем 136 крепежного элемента, которые описаны более подробно выше. Дополнительно граненое гнездо 125b включает в себя внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт и проемы 137b и 138b отверстий под блокирующий штифт, а также проем 136 крепежного элемента, которые описаны более подробно выше.
[207] В данном варианте осуществления граненое гнездо 125b включает в себя грань 141 гнезда, при этом внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт расположено вблизи грани 141 гнезда. В частности, внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт проходит через грань 141 гнезда. Внутреннее отверстие 135a под блокирующий штифт открывается во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка. Грань 141 гнезда рассмотрена более подробно выше, и показана на Фиг. 4d. Грань 141 гнезда является плоской гранью, и не является криволинейной поверхностью.
[208] В данном варианте осуществления граненое гнездо 125b включает в себя грань 142 гнезда, при этом внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт расположено вблизи грани 142 гнезда. В частности, внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт проходит через грань 142 гнезда. Внутреннее отверстие 135b под блокирующий штифт открывается во внутренний канал 132 адаптера бурильного замка. Грань 142 гнезда рассмотрена более подробно выше, и показана на Фиг. 4d. Грань 142 гнезда является плоской гранью, и не является криволинейной поверхностью.
[209] В данном варианте осуществления граненое гнездо 125b включает в себя криволинейную поверхность 126 гнезда, которая проходит вокруг внутренней периферии корпуса 131 адаптера бурильного замка и между концами граней 141 и 142 гнезда. Поверхность 126 гнезда является криволинейной поверхностью и не является плоской гранью, как грань 141 гнезда.
[210] В данном варианте осуществления граненое гнездо 125b включает в себя криволинейную поверхность 127 гнезда, которая проходит вокруг внутренней периферии корпуса 131 адаптера бурильного замка и между концами граней 141 и 142 гнезда. Поверхность 127 гнезда 127 является криволинейной поверхностью и не является плоской гранью, как грань 141 гнезда. Таким образом, граненое гнездо 125b включает в себя две плоских грани гнезда, которые соответствуют граням 141 и 142 гнезда. Гнездо 125b является граненым гнездом, поскольку включает в себя грани 126 и 127 гнезда.
[211] На Фиг. 17 показан участок сменного ниппельного конца замка 170 бурильной трубы, блокирующий штифт 270, адаптер 130 бурильного замка и основное тело бурильной трубы 120. На Фиг. 17a показан с увеличением блокирующий штифт, взаимодействующий с адаптером бурильного замка и сменным замковым ниппелем бурильной трубы. Как показано на Фиг. 17a, адаптер бурильного замка и сменный замковый ниппель бурильной трубы могут каждый включать в себя паз, имеющий полукруглое сечение. При взаимодействии штифта как со сменным замковым ниппелем бурильной трубы, так и адаптером бурильного замка обеспечивается прочная сборка сменного замкового ниппеля бурильной трубы с адаптером бурильного замка при проталкивании блокирующего штифта. Такое соединение между сменным замковым ниппелем бурильной трубы и адаптером бурильного замка может обеспечивать распределение нагрузки подачи на конструкцию как на блокирующий штифт, так и на уступ адаптера бурильного замка.
[212] Наружная поверхность замков бурильной трубы и/или адаптера бурильного замка может включать в себя обработку, покрытия и/или элементы, улучшающие долговечность. Например, наружная поверхность замков бурильной трубы и/или адаптера бурильного замка может включать в себя твердосплавные наплавки, для минимизации износа на наружном диаметре и увеличения срока службы как замков бурильной трубы, так и основного тела трубы. Блокирующие штифты, отверстия под блокирующие штифты, полигональные ниппеля и полигональные муфты могут также включать в себя обработку, покрытия и/или элементы, улучшающие долговечность. Например, конверсионное покрытие фосфатом марганца и соответствующую последующую обработку можно использовать для создания тонкого стойкого к коррозии слоя на поверхности блокирующих штифтов, отверстий под блокирующие штифты, полигональных ниппелей, и/или полигональных муфт.
[213] В показанном на Фиг. 17A варианте осуществления полукруглый паз на сменном замковом ниппеле бурильной трубы расположен несколько выше паза в виде полумесяца на адаптере замка бурильной трубы. Плотная установка со скольжением может обеспечивать скрепление, когда блокирующий штифт становится на место. Плотная установка со скольжением может создавать направленные вверх силы на уступе адаптера бурильного замка и направленные вниз силы на уступе сменного замкового ниппеля бурильной трубы. Силы на стыке между сменным замковым ниппелем бурильной трубы и адаптером бурильного замка указаны стрелками 400. Уступы соединения могут обеспечивать передачу сжимающей нагрузки от сменного замкового ниппеля бурильной трубы на основное тело трубы.
[214] Преимущества вариантов осуществления изобретения могут включать в себя сокращение времени ремонта бурильных труб. Варианты осуществления изобретения могут также значительно уменьшать стоимость ремонта бурильных труб. Уменьшение времени ремонта и его стоимости могут увеличивать рентабельность с увеличением фактического времени бурения и уменьшением времени и стоимости ремонта. Варианты осуществления изобретения могут также обеспечивать замену изношенных бурильных труб на удаленной буровой площадке с использованием только обычных инструментов, таких как молоток, пробойник, торцевой ключ, и/или угловая шлифмашина и прочих инструментов. Кроме того, варианты осуществления изобретения могут обеспечивать соответствие производственного процесса условиям охраны окружающей среды поскольку потребляется меньше топлива для доставки материалов, подлежащих ремонту, на расстояния, соответствующие от удаленным площадкам. Кроме того, варианты осуществления заявленного изобретения могут уменьшать выброс дыма от сварки, потребление воды для промывки использованных бурильных труб и выпуск загрязненной воды.
[215] Выше настоящее изобретение описано со ссылками на прилагаемые чертежи. Показаны и описаны только предпочтительные варианты осуществления изобретения, но как упомянуто выше, следует понимать, что изобретение можно использовать с различными другими комбинациями, модификациями и оборудованием и возможны его изменения или модификации в объеме концепции изобретения, изложенной в данном документе, в соответствии с изложенными выше идеями и/или квалификацией персонала или техническими знаниями. Варианты осуществления, описанные в данном документе, дополнительно объясняют наилучшие способы реализации изобретения, обеспечивающие использование специалистом в данной области техники изобретения в тех или иных вариантах осуществления и с различными модификациями, требуемыми в конкретных вариантах применения изобретения. Соответственно, описание не ограничивает изобретение формой, раскрытой в данном документе. Также, прилагаемая формула изобретения должна толковаться, как включающая в себя альтернативные варианты осуществления.