ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ РЕЗЬБЫ ДЛЯ БУРИЛЬНОЙ ТРУБЫ

Область техники
Данная полезная модель относится к предохранителям резьбы для бурильной трубы, а именно, к одному из видов предохранителей резьбы для бурильной трубы.
Уровень техники
В процессе бурения бурильные трубы соединяются посредством резьбового соединения. Повреждение резьбового соединения бурильной трубы может стать причиной раскручивания бурильной трубы, соскальзывания ее с резьбы, что приводит к нарушению герметичности бурильной трубы и снижению прочности ее соединения. В особо неблагоприятных случаях возможно повреждение бурового инструмента с потерей его работоспособности, что приводит к аварийной ситуации в процессе бурения. В связи с этим в процессе производства, транспортировки и хранения бурильных труб особое внимание следует уделять защите резьбы для предотвращая ее повреждения.
Из патента US 4,157,100 известен предохранитель резьбы для бурильной трубы, представляющий собой надетую на бурильную трубу внешнюю втулку и содержащий противоударный корпус, пластмассовый вкладыш, стопорный элемент для блокировки вращения, зазор для сбора резьбовой смазки, образованный на верхнем конце участка соединения бурильной трубы с внутренней стороной пластмассового вкладыша, и резьбу, выполненную на пластмассовом вкладыше, которая при установке предохранителя соединяется с резьбой бурильной трубы.
Однако предохранитель, известный из US 4,157,100, сложен в установке/снятии с бурильной трубы, не обеспечивает защиту резьбы бурильной трубы от ударного воздействия и не позволяет избежать попадание воды и других коррозионных веществ на резьбу бурильной трубы, в результате чего последняя может подвергаться коррозии. Кроме того, предохранитель, известный из US 4,157,100, не позволяет полностью собрать резьбовую смазку, излишек которой в процессе монтажа труб может привести к недостаточно крепкому закручиванию предохранителя, и следовательно к повышению вероятности его расшатывания и сваливания в процессе транспортировки.
Наиболее близким аналогом заявляемого в п. 1 предохранителя является предохранитель резьбы, описанный в патенте US 4,487,228. Указанный предохранитель резьбы для бурильной трубы, представляет собой надетую на бурильную трубу внешнюю втулку и содержит противоударный корпус, пластмассовый вкладыш, днище, буферную зону, уплотнительные кольца, причем указанная буферная зона находится между верхним торцом противоударного корпуса и пластмассовым вкладышем, внутренний диаметр которого обеспечивает возможность его насаживания на бурильную трубу, на пластмассовом вкладыше выполнена резьба, которая при установке предохранителя соединяется с резьбой бурильной трубы, а уплотнительные кольца расположены внутри пластмассового вкладыша на обоих его концах.
Недостатком предохранителя, известного из US 4,487,228, является сложность его установки/снятия с бурильной трубы. Кроме того, предохранитель, известный из US 4,487,228, не позволяет полностью собрать резьбовую смазку, излишек которой в процессе монтажа труб может привести к недостаточно крепкому закручиванию предохранителя, и следовательно к повышению вероятности его расшатывания и сваливания в процессе транспортировки.
Из патента US 4,655,256 известен предохранитель резьбы для бурильной трубы, представляющий собой надетую на бурильную трубу внутреннюю втулку и содержащий противоударный корпус, пластмассовый вкладыш, буферную зону, стопорный элемент для блокировки вращения и резьбу, причем противоударный корпус и пластмассовый вкладыш соединены посредством насаживания, а в месте их соединения расположен стопорный элемент; буферная зона находится в верхнем торце пластмассового вкладыша, внешний диаметр которого обеспечивает возможность его посадки в бурильную трубу; на пластмассовом вкладыше выполнена резьба, которая при установке предохранителя соединяется с резьбой бурильной трубы.
Однако предохранитель, известный из US 4,655,256, сложен в установке/снятии с бурильной трубы, не позволяет избежать попадание воды и других коррозионных веществ на резьбу бурильной трубы, в результате чего последняя может подвергаться коррозии. Кроме того, предохранитель, известный из US 4,655,256, не позволяет полностью собрать резьбовую смазку, излишек которой в процессе монтажа труб может привести к недостаточно крепкому закручиванию предохранителя, и следовательно к повышению вероятности его расшатывания и сваливания в процессе транспортировки.
Наиболее близким аналогом заявляемого в п.7 предохранителя является предохранитель резьбы, описанный в патенте US 4,487,228. Указанный предохранитель резьбы для бурильной трубы, представляет собой надетую на бурильную трубу внутреннюю втулку и содержит противоударный корпус, пластмассовый вкладыш, днище, буферную зону, уплотнительные кольца и резьбу, причем буферная зона находится в верхнем торце пластмассового вкладыша, внешний диаметр которого обеспечивает возможность его посадки в бурильную трубу; на пластмассовом вкладыше выполнена резьба, которая при установке предохранителя соединяется с резьбой бурильной трубы; уплотнительные кольца расположены снаружи пластмассового вкладыша на обоих его концах в месте соединения с бурильной трубой.
Недостатком предохранителя, известного из US 4,487,228, является сложность его установки/снятия с бурильной трубы. Кроме того, предохранитель, известный из US 4,487,228, не позволяет полностью собрать резьбовую смазку, излишек которой в процессе монтажа труб может привести к недостаточно крепкому закручиванию предохранителя, и следовательно к повышению вероятности его расшатывания и сваливания в процессе транспортировки.
Раскрытие полезной модели
Для устранения указанных недостатков, связанных с затруднительной установкой и съемом предохранителя бурильной трубы, раскручиванием предохранителя в процессе транспортировки, в данной полезной модели раскрыт предохранитель резьбы для бурильной трубы, который выполнен с возможностью простой установки и съема и не раскручивается, при этом внешний корпус и пластмассовый вкладыш не разъединяются, а резьба бурильной трубы надежно защищена от различных повреждений.
Требуемый технический результат достигается использованием предохранителя резьбы для бурильной трубы, представляющим собой надетую на бурильную трубу внешнюю втулку, содержащую противоударный корпус, пластмассовый вкладыш, днище, буферную зону, зазор для сбора резьбовой смазки, уплотнительное кольцо, монтажное отверстие, стопорный элемент для блокировки вращения и резьбу. Монтажное отверстие расположено на конце верхней части противоударного корпуса, средняя часть которого плотно прилегает к средней части пластмассового вкладыша, причем корпус и вкладыш соединены посредством насаживания, а в месте их соединения расположен стопорный элемент. Буферная зона находится между верхними торцами противоударного корпуса и пластмассового вкладыша, внутренний диаметр которого обеспечивает возможность его насаживания на бурильную трубу. На пластмассовом вкладыше выполнена резьба, которая при установке предохранителя соединяется с резьбой бурильной трубы. Внутри пластмассового вкладыша на обоих его концах, соединенных с бурильной трубой, расположены уплотнительные кольца. На верхнем и нижнем концах участка соединения бурильной трубы с внутренней стороной пластмассового вкладыша образованы зазоры для сбора резьбовой смазки.
Предохранитель также содержит вентиляционное отверстие, расположенное в верхнем торце противоударного корпуса.
Помимо этого, предохранитель содержит маркировочное отверстие, также расположенное в верхнем торце противоударного корпуса.
Еще один предохранитель резьбы для бурильной трубы представляет собой посаженную в бурильную трубу внутреннюю втулку, содержащую противоударный корпус, пластмассовый вкладыш, днище, буферную зону, зазор для сбора резьбовой смазки, уплотнительное кольцо, монтажное отверстие, стопорный элемент для блокировки вращения и резьбу. Монтажное отверстие расположено в верхней части противоударного корпуса на краю торцевого закругления, а нижняя часть противоударного корпуса плотно прилегает к средней части пластмассового вкладыша, причем корпус и вкладыш соединены посредством насаживания, а в месте их соединения расположен стопорный элемент. Буферная зона находится в верхнем торце пластмассового вкладыша, внешний диаметр которого обеспечивает возможность его посадки в бурильную трубу. На пластмассовом вкладыше выполнена резьба, которая при установке предохранителя соединяется с резьбой бурильной трубы. Снаружи пластмассового вкладыша на обоих его концах, соединенных с бурильной трубой, расположены уплотнительные кольца. На верхнем и нижнем концах участка соединения бурильной трубы с внешней стороной пластмассового вкладыша образованы зазоры для сбора резьбовой смазки.
В предохранителе может быть выполнено четыре монтажных отверстия, которые имеют правильную круглую либо шестигранную форму. Круглая форма является предпочтительным вариантом.
Между бурильной трубой и пластмассовым вкладышем образован зазор для сбора резьбовой смазки.
Стопорный элемент для блокировки вращения выступает из стенки противоударного корпуса и входит в пластмассовый вкладыша, вставленный в противоударный корпус. Данный элемент выполнен в виде пластмассового штырька заделанного в выемке в металлическом корпусе.
В процессе работы бурильные трубы соединяют посредством резьбы, по этой причине на одном конце бурильной трубы как правило имеется внутренняя резьба, а на другом наружная резьба. При этом внешний диаметр внешней резьбы равен внутреннему диаметру внутренней резьбы бурильной трубы, а оба элемента прочно соединяются посредством накручивания резьбы. В связи с этим данной полезной моделью предложены две втулки - внутренняя и внешняя, которые надевают на оба конца бурильной трубы и используются вместе для защиты резьбы бурильной трубы. Таким образом, данная полезная модель делится на две части, при этом обе части имеют единый конструктивный принцип и идентичные способы осуществления. Обе части изобретения должны использоваться совместно как единое техническое решение.
В сравнении с известными техническими решениями данная полезная модель обеспечивает следующие преимущества:
1. Монтажное отверстие. В известных технических решениях монтажные отверстия выполнены на поверхности металлического корпуса, имеют прямоугольную форму и образуют по отношению к резьбе предохранителя угол в 90º. С таким монтажным отверстием должен использоваться специальный ключ. В связи с тем, что отверстие имеет незначительные размеры и расположено под углом в 90º по отношению к резьбе предохранителя, в процессе монтажа возникает достаточно высокий момент кручения, что приводит к выскальзыванию специального ключа из прямоугольного отверстия и их повреждениям, в результате чего предохранитель плохо соединяется с резьбой бурильной трубы либо плохо снимается. Монтажное отверстие не снабжено защелкой для обеспечения соединения металлического корпуса с пластмассовым вкладышем, в связи с чем в процессе разгрузки либо погрузки часто случается разъединение металлического корпуса и пластмассового вкладыша. В данной полезной модели на краю верхней части корпуса выполнено не менее двух сквозных отверстий диаметром более 10,5 мм, при этом направление силы воздействия при монтаже совпадает с направлением резьбы на предохранителе. Монтажное отверстие представляет собой сквозное отверстие круглой формы, не требующее дополнительных специальных инструментов, благодаря чему монтаж может быть осуществлен с помощью отвертки или достаточно прочного круглого металлического прута, при этом в процессе использования отверстия исключается опасность скольжения. Монтажные отверстия в металлическом корпусе и пластмассовом вкладыше совмещены, благодаря чему в процессе транспортировки исключается опасность разъединения металлического корпуса и пластмассовой детали.
2. Буферная зона. В ходе транспортировки на бурильную трубу в большей мере оказывается воздействие в наклонной плоскости, при этом в большей степени повреждению подвержен именно резьбовой торец бурильной трубы. В существующих предохранителях буферная зона имеет недостаточные размеры, что ухудшает сохранность резьбы бурильной трубы. В данной полезной модели предусмотрена достаточно большая буферная зона, благодаря размерам которой деформация металлического корпуса предохранителя при надавливании на него не приводит к повреждению резьбы бурильной трубы.
3. Стопорный элемент. В известных технических решениях стопорный элемент отсутствует. В данной полезной модели предусмотрены не менее четырех стопорных элементов. Для неподвижного соединения металлического корпуса и пластмассовой детали в металлическом корпусе выполнена выемка, в которой заделан пластмассовый штырёк таким образом, что пластмассовый штырек составляет с металлическим корпусом единое целое и не отделяется в процессе транспортировки, а также при снятии и установке предохранителя.
4. Покрытие заходных фасок резьбы бурильной трубы. В известных технических решениях покрытие заходных фасок не предусмотрено, что часто приводит к образованию очагов коррозии. В данной полезной модели заходные фаски предохранителя полностью покрыты таким образом, что оба конца бурильной трубы надежно защищены от повреждения, а соединительная поверхность на обоих концах бурильной трубы достаточно герметична.
5. Зазор для сбора резьбовой смазки. В известных технических решениях такие зазоры не предусмотрены, поэтому в процессе сборки предохранителя в связи с отсутствием места для сбора резьбовой смазки излишнее количество смазки может стать причиной слабой фиксации предохранителя (то есть, его недостаточно надежного закручивания), способной привести к его легкому расшатыванию и сваливанию в процессе транспортировки. В данной полезной модели предусмотрены зазоры для сбора резьбовой смазки, которые обеспечивает прочную фиксацию предохранителя на бурильной трубе и позволяют избежать его раскручивания.
6. Предохранитель не касается ответственных участков бурильной трубы. В некоторых известных технических решениях предохранитель полностью изготовлен из стали, поэтому при длительном хранении предохранитель в результате коррозии «приклеивается» к резьбе бурильной трубы. Последующее откручивание предохранителя приводит к повреждению и деформации резьбы бурильной трубы, что отрицательно влияет на соединительные свойства бурильной трубы, герметичность и прочность соединения. В данной полезной модели внешняя втулка предохранителя выполнена снаружи стальной, а внутри пластмассовой, а внутренняя втулка выполнена внутри стальной, а снаружи пластмассовой. При неподвижной посадке металлического корпуса и пластмассового вкладыша в местах соприкосновения предохранителя с ответственными участками бурильной трубы контакт металлических поверхностей исключен, при этом при внешнем воздействии на металлический корпус вибрация пластмассовой детали снижается.
7. Эффективная защита трубы благодаря уплотнению ее торцов предохранителем. В известных технических решениях торцы труб не уплотнены, а в данной полезной модели для этого предусмотрено уплотнительное кольцо. После навинчивания предохранителя на резьбу бурильной трубы обеспечивается полная защищенность последней от внешних воздействий, предохранитель предотвращает попадание внутрь воды и других коррозионных веществ и защищает резьбу от повреждения.
Краткое описание чертежей:
на фиг. 1 представлена конструктивная схема внутренней втулки предохранителя резьбы для бурильной трубы данной полезной модели;
На фиг. 2 представлена конструктивная схема внешней втулки предохранителя резьбы для бурильной трубы данной полезной модели.
Осуществление полезной модели
Ниже более подробно раскрыты примеры осуществления данной полезной модели, которые не ограничивают её объёма.
На фиг. 1-2 показаны примеры осуществления предохранителя резьбы для бурильной трубы данной полезной модели.
Пример осуществления 1
Предлагаемый предохранитель резьбы для бурильной трубы представляет собой надетую на бурильную трубу внешнюю втулку, содержащую противоударный корпус 10, пластмассовый вкладыш 8, днище 3, буферную зону 4, зазор 5 для сбора резьбовой смазки, уплотнительное кольцо 6, монтажное отверстие 7, стопорный элемент 9 для блокировки вращения и резьбу 11.
Монтажное отверстие 7 расположено на конце верхней части корпуса 10, средняя часть которого плотно прилегает к средней части вкладыша 8, корпус 10 и вкладыш 8 соединены посредством насаживания, причем в месте их соединения расположен стопорный элемент 9.
Буферная зона 4 находится между верхним торцом противоударного корпуса 10 и вкладышем 8.
Внутренний диаметр пластмассового вкладыша 8 обеспечивает возможность его соединения с бурильной трубой посредством насадки.
На вкладыше 8 выполнена резьба 11, соединяемая с резьбой бурильной трубы.
Внутри вкладыша 8 на обоих его концах, соединенных с бурильной трубой, расположены уплотнительные кольца 6.
На верхнем и нижнем концах участка соединения бурильной трубы с внутренней стороной вкладыша 8 образованы зазоры 5.
Предохранитель также содержит вентиляционное отверстие 2, расположенное в верхнем торце корпуса 10.
Кроме того, предохранитель включает маркировочное отверстие 1, расположенное в верхнем торце корпуса 10.
В предохранителе выполнено четыре монтажных отверстия 7.
Между бурильной трубой и вкладышем 8 образован зазор 5.
Стопорный элемент 9 выступает из стенки корпуса 10 и входит во вкладыш 8, вставленный в корпус 10. Данный элемент выполнен в виде пластмассового штырька, заделанного в выемке в металлическом корпусе. Внешняя втулка может быть посажена внутрь бурильной трубы или надета на неё и как правило используется для защиты резьбы бурильной трубы.
Пример осуществления 2.
Предохранитель резьбы для бурильной трубы представляет собой посаженную в бурильную трубу внутреннюю втулку, содержащую противоударный корпус 10, пластмассовый вкладыш 8, буферную зону 4, зазор 5 для сбора резьбовой смазки, уплотнительное кольцо 6, монтажное отверстие 7, стопорный элемент 9 для блокировки вращения, резьбу 11.
Монтажное отверстие 7 расположено в верхней части корпуса 10 на краю торцевого закругления, нижняя часть корпуса 10 плотно прилегает к средней части вкладыша 8, причём корпус 10 и вкладыш 8 соединены посредством насаживания, а в месте их соединения расположен стопорный элемент 9.
Буферная зона 4 находится в верхнем торце вкладыша 8, внешний диаметр которого обеспечивает возможность его посадки в бурильную трубу. На вкладыше 8 выполнена резьба 11, соединяемая с резьбой бурильной трубы.
Снаружи вкладыша 8 на обоих его концах, соединенных с бурильной трубой, расположены уплотнительные кольца 6.
На верхнем и нижнем концах участка соединения бурильной трубы с внешней стороной вкладыша 8 образованы зазоры 5.
В предохранителе выполнено четыре монтажных отверстия 7, которые имеют правильную круглую либо шестигранную форму. Круглая форма является предпочтительным вариантом.
Между бурильная трубой и вкладышем 8 образован зазор 5.
Стопорный элемент 9 выступает из стенки корпуса 10 и входит во вкладыш 8, вставленный в корпус 10. Данный элемент выполнен в виде пластмассового штырька, заделанного в выемке в металлическом корпусе. Внутренняя втулка может быть посажена внутрь бурильной трубы или надета на неё и как правило используется для защиты резьбы бурильной трубы. Внутренняя втулка может использоваться в комплекте или самостоятельно.
Вышеприведенные примеры представляют собой лишь один из предпочтительных вариантов осуществления настоящей полезной модели. Очевидные для специалистов различные модификации полезной модели могут быть осуществлены в пределах её объема, ограниченного формулой полезной модели.