Стыковое соединение секций обсадной трубы

(19) Ц 1) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН осек 1йкой ство СССР9/00, 1977,ГОСУДАРСТВЕННЬЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СТЫКОВОЕ СОЕДИНЕНИЕ СЕКЦ 11 И ОСАДНОИ ТРУБЫ(57) Изобретение относится к стыквым соединениям секций устройствкрепления скважин в неустойчивыхгрунтах, Целью изобретения являетисключение деформаций секций пригружении в тяжелые и мерзлые груни снижение усилий при извлеченииций. Стыковое соединение верхнейнижней 2 стыкуемых секций обсаднотрубы с гидроизоляционной прокладмежду ними для герметизации стыкапри наличии грунтовых вод включае1414929 кольцевую муфту 3. Концевые участки г.екций 1 и 2 обсадной трубы выполне коническими 4 с переходом в цииндрические 5 с наружными фланцами 6, расположенными на торцах стыкуемых секций 1 и 2. На верхнем и нижнем торцах кольцевой муфты 3 выполнены полки 7, обращенные в сторонуанцев 6, а сама кольцевая муфта 3 выполнена с внешним диаметром, равИзобретение относится к стыковымсоединениям секций устройств длякрепления скважин в неустойчивых для, бурения грунтах и может быть исполь, зовано в случаях, когда целесообраз но извлекать обсадные. трубы для.повторного использования, например, присооружении на вечномерзлых (мерзлых)грунтах свайных фундаментов в промьппленном и гражданском строительстве,а также в горном деле,Цель изобретения - исключение деформаций секций при погружении в тяжелые и мерзлые грунты и снижение усилий при извлечении секций.На Фиг,1 изображена состоящая изсекций обсадная труба со стыковымисоединениями, общий вид; на фиг,2 -стыковое соединение секций погруженной в грунт обсадной трубы, продольный разрез; на фиг.3 - то же, моментизвлечения обсадной трубы из грунта,продольный разрез,Стыковое соединение верхней 1 инижней 2 стыкуемых секций обсаднойтрубы с гидроизоляционной прокладкой(не показана) между ними для герметизации стыка при наличии грунтовых водвключает кольцевую муфту 3. Концевыеучастки 4 и 5 секций 1 и 2 обсаднойтрубы выполнены коническими 4) с переходом в цилиндрические (5) с наружными Фланцами 6, расположенными наторцах стыкуемых секций 1 и 2, Наверхнем и нижнем торцах кольцевоймуфты 3 выполнены полки 7, обращенные в сторону фланцев 6, а сама кольцевая муфта 3 выполнена с внешнимдиаметром, равным максимальному диаметру обсадной трубы, т.е. максимальному диаметру стыкуемых секций 1 ным максимальному диаметру обсадной трубы. Кольцевая муфта 3 установлена с образованием горизонтального зазора между ее полками 7 и фланцами 6, что обеспечивает возможность перемещения (сдвига) вдоль оси в пределах зазора стыкуемых секций 1 и 2 обсадной трубы, Зазор составляет от 1/100 до 1/40 максимального наружного диаметра секций. 3 ил. и.2. Кольцевая муфта 3 установлена с образованием горизонтального зазора между ее полками 7 и фланцами 6, что обеспечивает возможность перемещения (сдвига) вдоль оси в пределах зазора стыкуемых секций 1 и 2 обсадной трубы, Зазор составляет 1/100 - 1/40 максимального наружного диаметра секций.Сборка соединения и его работа осуществляется следующим образом,Нижнюю секцию 2 обсадной трубы устанавливают на грунт и начинают бурение станком, например, ударно-канатного типа (не показан), постепенно погружая ее в грунт до расчетной глубины, после чего с помощью крана (не показан) на фланцы 6 с уложенной на них прокладкой устанавливают соосно с нижней секцией 2 верхнюю секцию 1 обсадной трубы и фиксируют их в рабочем положении кольцевой муфтой 3 скрепляя ее части между собой, например, сваркой. В процессе бурения собранные секции 1 и 2 погружают в грунт, что предохраняет его от обрушения, при этом фланцы 6 обжимают гидроизоляционную прокладку. Процесс сборки очередной секции обсадной трубы периодически повторяется до достижения расчетной глубины скважины.После окончания буровых работ в скважину устанавливают сваю (не показана), при необходимости заполняя пазухи раствором, и начинают извлечение трубы, например, силовой гидравлической установкой (не показана), при этом вначале под воздействием извлекающего усилия Р предолеваются силы смерэания Р верхней секции 1 обсадной трубы с мерзлым грунтом, в 5 10 15 20 25 30 35 403 14149 результате чего секция 1 обсаднойтрубы начинает перемещаться вверх до упора фланца 6 в полку 7 кольцевой муфты 3. В этот момент происходит срыв первой секции ы передача усилия Р ь на муфту 3, которая начинает перемещаться вверх до упора нижней полки 7.во фланец 6 нижней секции 2 трубы, в результате чего про О исходит срыв муфты 3 и извлекающееусилие передается на секцию 2 трубы, Таким образом, процесс. передачи извлекающего усилия Р в, распространяется до последней нижней секции об садной трубы, за счет чего обеспечивается передача извлекающего усилия Рь поэлементно по всей длине обсадной трубы, т.е. ступенчатая передача нагрузки, причем величина прикладыва емой нагрузки на сдвигаемый элемент трубы значительно превышает силы смерзания, удерживающие элемент трубы в грунте25Выдергивающее трубу усилие Р каждый раэ срывает только одну секцию, и только после срыва верхней секции прикладываемое усилие преодолевает сопротивление срыву следую- ЗО щей секции. Благодаря этому не нужно применять чрезмерно мощные домкраты, которые понадобились бы для 1 294срыва всей обсадной трубы одновременно.Таким последовательным посекционным приложением выдергивающих сил обсадная труба извлекается из грунта полностью. При необходимости для удобства работ верхние секции трубы по мере извлечения демонтируются.Формула изобретенияСтыковое соединение секций обсадной трубы, включающее объединяющий концевые участки смежных секций соединительный элемент, о т л и ч а ю - щ е е с я тем, что, с целью исключения деформаций секций при погружении в тяжелые и мерзлые грунты и снижения усилий при извлечении секций, концевые участки смежных секций выполнены коническими с переходом в цилиндрические с наружными фланцами на торцах, а соединительный элемент выполнен в виде муфты, наружный диаметр которой равен максимальному наружному диаметру секций, причем муфта выполнена с обращенными к фланцам смежных секций полками на торцах и установлена с зазором между каждой полкой и соответствующим фланцем, составляющим 1/100-1/40 максимального наружного диаметра секций.1414929 Составитель В,ГоникТекред Л.Олийнык Корректор Л.Пилипенко дактор Е,Пап каз 3853/30 Тираж 637 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Рауш