Спосіб розбирання замкових з’єднань бурильних труб
Номер патенту: 2362
Опубліковано: 26.12.1994
Автори: Кийко Людмила Миколаївна, Даниляк Ярослав Богданович, Зінчак Ярослав Михайлович, Карпаш Олег Михайлович
Формула / Реферат
Способ разборки замковых соединений бурильных труб, включающий закрепление бурильной трубы, нагрев замка, приложение к замку вращающего момента в направлении отвинчивания в пределах упругой деформации материала замка при данной температуре, отличающийся тем, что дополнительно при нагреве замка охлаждают трубу, вращающий момент к замку прикладывают парой сил в импульсном режиме при последовательном перемещении места их приложения по периметру замка, причем каждая сила из пары ориентирована под углом "" к касательной, проведенной к наружной поверхности в точке приложения силы, равным .
где d - внутренний диаметр замка;
D - наружный диаметр замка;
- const(3.14).
Текст
Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при ремонте бурильных труб с горячей посадкой замков. Известен способ разборки замковых соединений бурильных труб, включающий закрепление бурильной трубы с возможностью возвратно-поступательного перемещения, нагрев замковой детали с помощью индукционного нагревателя при одновременном охлаждении трубы специальной системой охлаждения и приложение крутящего момента с помощью захватного механизма [1]. Существенным недостатком этого способа является недостаточная эффективность и низкое качество резьбы, которая подвергается значительным повреждениям, нередко приводящим к выбраковке, от воздействия захватного механизма. Известен также способ отвинчивания изношенных замков с бурильных труб [2], согласно которому предварительно закрепляют бурильную трубу, нагревают замок до температуры 400°C с помощью индукционного нагревателя, внутри трубы в зону нагрева через распылитель подают техническую воду и одновременно прикладывают крутящий момент к снимаемому замку. Максимальная разность температур при этом не превышает 250°, и требуется достаточно большой (до 20 кН м) крутящий момент для отвинчивания замковой детали. Недостатком этого способа является невысокая эффективность и повреждаемость резьбы при разборке. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ отвинчивания замковых деталей с бурильных труб, включающий закрепление бурильной трубы, прикладывание к замковой детали крутящего момента, нагрев ее нагревателем в виде магнитной катушки с кольцевым электродом с конусной внутренней поверхностью, возбуждение вращающегося столба с электродуги и перемещение последней вдоль оси замковой детали [З]. К недостаткам способа-прототипа следует отнести недостаточно высокую эффективность и повреждение резьбы замковой детали в результате совместного воздействия высокой температуры и значительных радиальных усилий при приложении крутящего момента. В основу изобретения поставлена задача усовершенствовать способ разборки замковых соединений бурильных труб путем изменения ориентации ударных усилий и за счет этого обеспечить сохранение резьб замковых соединений и труб, что позволит повторно использовать бурильные трубы и замки без перенарезки резьбы. Поставленная задача решается тем что в способе, включающем закрепление бурильной трубы, нагрев замка, приложение усилий в пределах упругой деформации материала замка при данной температуре согласно изобретению, дополнительно при нагреве замка охлаждают трубу, вращающий момент к замку прикладывают парой сил в импульсном режиме при последовательном перемещении места их приложения по периметру замка, причем каждая сила из пары ориентирована под углом а к касательной, проведенной к наружной поверхности замка в точке приложения силы, равным P d a = - arcsin 2 D, где d - вн утренний диаметр замка; D - наружный диаметр замка. На фиг. показана схема реализации заявляемого способа. Сущность способа заключается в следующем. Бурильную трубу 1 c навинченным замком 2, подлежащим отвинчиванию, неподвижно закрепляют в зажимном устройстве. Замок 2 нагревают, например, с помощью индукционного нагревателя, до температуры 400-500°С, одновременно охлаждая сопряженную с ним трубу. При достижении максимальной разности температур (обычно около 250°) обоих деталей к замку подводят ударный механизм и ориентируют его относительно оси замка. Посредством бойков ударного механизма производят симметричные синхронные удары с усилием Р по телу замка, при этом момент пары направлен в сторону отвинчивания замка, а величина усилий Р находится в пределах упругой деформации материала замка с учетом его нагрева. Места приложения усилий последовательно перемешаются по периметру замка с дискретностью, например, 60°, а направление каждой силы из пары ориентировано под углом к касательной к поверхности сопряжения. Последнее обеспечивается ориентацией бойков ударного механизма под углом a к касательной, проведенной к наружной поверхности замка в точке приложения силы, равным P d a = - arcsin 2 D где d - вн утренний диаметр замка; D - наружный диаметр замка. Ударная нагрузка обеспечивает разрыв адгезионных связей без разрушения резьбы, а ориентация усилий по касательной к поверхности сопряжения способствует снятию контактных напряжений за счет их перераспределения. По данному способу проводилось снятие замков с 26 бурильных труб типа 3 по ГОСТ 631-75 диаметром 127 мм. Замок нагревали с помощью индукционного нагревателя до 420-430°C, одновременно охлаждая трубу. Когда разность температур замка и трубы до ходила до 250°, к замковой детали подводили ударный механизм, величина прикладываемого усилия Р составляла 4400-4500Н, угол между наружной поверхностью замка и направлением приложения усилия устанавливался равным 35°. При снятии 4 замков было нанесено 2 пары ударов, 17-3 пары ударов, 3-4 пары ударов и 2-6 пар ударов по периметру замковой детали. Перемещение места приложения усилий на 60° обеспечивалось конструкцией ударного механизма. После снятия замковых деталей резьбовые поверхности и замков, и труб повреждений и задиров не имели. Таким образом, применение заявляемого способа обеспечивает возможность повторного использования и бурильных тр уб, и замков без перенарезки резьбы Кроме того, способ прост в реализации, экономичен и может быть применен непосредственно в промысловых усло виях.
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюMethod for dismantling lock joints of drill strings
Автори англійськоюZinchak Yaroslav Mykhailovych, Karpash Oleh Mykhailovych, Danyliak Yaroslav Bohdanovych, Kyiko Liudmyla Mykolaivna
Назва патенту російськоюСпособ разборки замковых соединений бурильных труб
Автори російськоюЗинчак Ярослав Михайлович, Карпаш Олег Михайлович, Даниляк Ярослав Богданович, Кийко Людмила Николаевна
МПК / Мітки
МПК: E21B 19/00
Мітки: розбирання, замкових, спосіб, з'єднань, труб, бурильних
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/2-2362-sposib-rozbirannya-zamkovikh-zehdnan-burilnikh-trub.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб розбирання замкових з’єднань бурильних труб</a>
Попередній патент: Електроенергетична установка
Наступний патент: Пристрій для нанесення покриттів у вакуумі
Випадковий патент: Захватний пристрій для контейнерів