Замковое резьбовое соединение бурильных труб

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 150 4 Е 21 В 12 02 17 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТВУ 25 б 7 у,ц У у фиг. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) ЗАМКОВОЕ РЕЗЬБОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ БУРИЛЬНЫХ ТРУБ(57) Изобретение относится к буровой технике и позволяет повысить точность определения ресурса работы соединения за счет учета и суммирования усталостных повреждений от всех переменных нормальных напря,801411423 А 1 жений, возникающих в процессе бурения. Соединение включает муфту 4 с резьбовым участком, ниппель 1 с резьбовым участком и зарезьбовой разгружающей канавкой 3 и индикатор усталостных повреждений, выполненный в виде электрически соединенных между собой электролитической ванны 10 с активным анодом 11 и катодом 12 и пьезоэлектрического источника 6 электродвижущей силы (ЭДС), который установлен в торцовом углублении упорного уступа 5 ниппеля 1 с возможностью контактирования с торцом муфты 4 при свинченном соединении. Под действием переменных механических напряжений в источнике 6 генерируется переменная ЭДС. Благодаря знакопостоянной ЭДС пьезоэлектрика в ванне 10 вызывается электролиз. При этом из-за переноса вещества уменьшается масса анода 11 и увеличивается масса катода 12. 2 ил./ / Фиг.2ВГ 1 ИИПИ Вв коз 3628128 Тирвж 53 ПодписноеГ 1 роизводственно-иолигрвфическос иродриягис, г. Ужгород, угк Проектная Изобретение относится к буровой технике, а именно к устройствам контроля отработки усталостного ресурса замковых резьбовых соединений бурильных труб, и может быть использовано при прогнозировании долговечности соединений бурильных труб.Цель изобретения - повышение точности определения ресурса работы соединения за счет учета и суммирования усталостных повреждений от, всех переменных нормальных напряжений, возникающих в соединении в процессе бурения.На фиг. 1 изображено замковое резьбовое соединение бурильных труб с индикатором усталостных повреждений; на фиг, 2 - принципиальная электрическая схема индикатора.Замковое резьбовое соединение бурильных труб состоит из ниппеля 1 с резьбовым участком, торцовым углублением 2 в упорном уступе и зарезьбовой разгружающей канавкой 3 и муфты 4 с ответным ниппельному резьбовым участком. Замковое резьбовое соединение снабжено индикатором усталостных повреждений, представляющим собой вставленный в торцовое утлубление ниппеля на упорных пружинах (уступах) 5 пьезоэлектрический источник 6 электродвижущей силы (ЭДС). Последний является пьезоэлектрическим преобразователем механических напряжений в диэлектрическом кожухе 7 с контактными выводами 8.Посредством подводящих электропроводон 9 преобразователь соединен с гибкой прозрачной электролитической ванной О, содержащей активный анод 11, катод 2 и ) раствор 13 соли металла, из которого изготовлены электроды. Электролитическая ван, на смонтирована в зарезьбовой разгружающеи канавке ниппеля и защищена прозрачной лентой 14. Электроды могут быть изготовлены из любого солеооразую;це)О мета,)- ) ла - меди, серебра и др. Соответственно,электролитическая ванна заполняется раствором соли указанных металлов, напримерСц 501, АзМОв и др.Замковое резьбовое соединение работает следующим образом.Под действием переменных механическихнапряжений, возникающих в процессе бурения и действующих на торцы ниппеля и муфты, в пьезоэлектрическом преобразователе генерируется переменная ЭДС. Вследствие предварительной затяжки и наличия упорной пружины пьезоэлектрик будет испытывать только сжимающую деформацию, в результате чего он будет генерировать знакопостоянную ЭДС. Благодаря последней в электролитической ванне вызывается явление электролиза. За счет переноса вещества при электролизе происходит уменьшение массы активного анода и увеличение массы катода.10 Уменьшение массы и, как следствие, размеров анода пропорционально электрическому заряду, прошедшему через раствор.Величина этого заряда зависит от величины переменных механических напряжений, действующих в резьбовом соединении, и количества циклов нагружений. Для сглаживания пульсаций ЭДС и увеличения силы тока, проходящего через раствор, по окружности упорного уступа могут быть установлены несколько пьезоэлектрических преобразователей,Применснис замкового резьбового соединения с описанным индикатором усталостных повреждений позволяет более точно определять состояние резьбовых соединений, учитывать усталостные повреждения от всех видов переменнь)х нормальных напряжений и прогиозиОовать остаточный ресурс работы замкового резьбового соединения. Замковое резьбовое соединение бурильных труб, включающее муфту с резьбовым участком, ниппель с резьбовым участком и зарезьбовой разгружающей канавкой и индикатор усталостных повреждений, отличаюшееся тем, что, с целью повышения точности определения ресурса работы соединения за счет учета и суммирования усталостных повреждений от всех переменных нор:и,)липых напряжении, Возника)ощих В прО- цессе бурения, индикатор усталостных повреждений выполнен в виде электрически соединенных между собой электролитической ванны с активным анодом и катодом и пьезоэлектрического источника электродвижу )цей силы, причем последний установлен вторцовом углублении упорного уступа ниппеля с возможностью контактирования с торцом муфты при свинченном соединении,