6. Бурильні замки та з’єднуючі муфти

У бурильній колоні основними з’єднуючими елементами є бурильні замки, які випускають декількох типів:

1. ЗН - з діаметром прохідного отвору значно меншим, ніж діаметр прохідного отвору труб з висадженими всередину кінцями;

2. ЗШ - з діаметром прохідного отвору приблизно таким, як і діаметр прохідного отвору труб з висадженими всередину кінцями;

3. ЗУ - із збільшеним, порівняно із замками ЗШ, діаметром прохідного отвору для труб з висадженими назовні кінцями .

Замки ЗН і ЗШ використовують для з’єднання бурильних труб з висадженими всередину кінцями. Значне звуження прохідного отвору в бурильних замках типу ЗН значно збільшує втрати тиску при циркуляції промивальної рідини. Тому такі бурильні замки використовують тільки при роторному способі буріння. Замки типу ЗУ застосовують як при роторному, так і при бурінні з вибійними двигунами.

Для з’єднання бурильних труб з висадженими всередину кінцями і стабілізуючими поясками розроблені бурильні замки ЗШК, з висадженими назовні кінцями - бурильні замки ЗУК.

Кожний із типів бурильних замків складається із ніпеля і муфти і має свої розміри.

Ніпель і муфта бурильного замка з’єднуються між собою з допомогою конічної великої різьби трикутного профілю, яка дістала назву замкової, а приєднання цих деталей до бурильних труб здійснюється за допомогою конічної мілкої трубної різьби трикутного або трапецієвидного профілю.

Замкова різьба має всі витки однакового профілю, тому при згвинчуванні ніпеля з муфтою вони знаходяться в повному зачепленні по всій довжині різьби, а упорний торець муфти контактує з упорним торцем ніпеля, що створює умови для забезпечення герметичності з’єднання.

Велика замкова різьба з великою конусністю дозволяє багаторазово згвинчувати і розгвинчувати свічки з незначною затратою часу.

Застосування бурильних замків не тільки прискорює спуско-підіймальні операції, але і запобігає передчасне зношування бурильних труб, так як при наявності замкового з’єднання ключами захоплюються не бурильні труби, а ніпель і муфта бурильного замка.

При комплектуванні бурильних колон для буріння з електробуром застосовують замки особливої конструкції, які відрізняються від замків типу ЗУ наявністю на ніпелі (з боку конуса) запобіжного стакана і деталей кріплення кабельних секцій у ніпелі і муфті (опори, болти, сухарі та ін.) (рис. 6.4). При згвинчуванні ніпеля і муфти бурильного замка контактний стержень кабелю, захищений запобіжним стаканом, вводиться в муфту замка, де і з’єднується з контактною муфтою сусідньої кабельної секції. Бурильні замки даної конструкції відрізняються від замків типу ЗУ також і збільшеною довжиною муфти.

З’єднання бурильних труб з допомогою замків, крім переваг, має і ряд вад:

1. для скручування двох труб застосовують не одно, а три різьбових з’єднання, що зменшує міцність колони, а наявність з трьох з’єднань лише одного упорного в замковій різьбі негативно впливає на герметичність колони;

2. при використанні бурильних замків типу ЗШ, і особливо типу ЗН, які мають зменшений внутрішній діаметр порівняно з внутрішнім діаметром бурильних труб типу 1, необхідна наявність потужніших бурових насосів, так як у процесі циркуляції промивальної рідини виникає значний перепад тиску в з’єднаннях. Зменшення діаметра прохідного отвору затруднює застосування колонкових доліт із зйомним керноприймачем та використання різних приладів, що спускаються в свердловину.