NL8500730A

NL8500730A - BENDABLE DRILL PIPE.

Info

Publication number: NL8500730A
Application number: NL8500730A
Authority: NL
Original assignee: Texas Eastern Drilling Syst
Priority date: 1984-03-19
Filing date: 1985-03-14
Publication date: 1985-10-16
Also published as: CA1234095A; AU4000585A; NO851030L; GB8506635D0; JPS60211182A; GB2156035B; GB2156035A; JPH068678B2; AU567798B2

Description

* /1 NL 32743 tM/ed - 1 - * j* / 1 NL 32743 tM / ed - 1 - * j

Buigzame boorpijpFlexible drill pipe

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een gesegmenteerde buigzame boorpijp met een verbeterde vormgeving voor de in elkaar grijpende segmenten.The present invention relates to a segmented flexible drill pipe with an improved shape for the interlocking segments.

Bij het boren van afwijkende putboringen is het 5 nodig boorpijp te gebruiken die kan buigen over de kromming van afwijking van de verticaal. Er zijn een aantal voorstellen geweest voor het segmenteren van regelmatige boorpijp voor het maken van de pijpbocht zonder blijvend de pijp te vervormen. Bijvoorbeeld leert het Amerikaanse octrooischrift 10 2.515.366 het vormen van meerdere in het algemeen zich in de omtreksrichting uitstrekkende sleuven, elk gesneden door de wand van een buisvormige boorpijp, zodat de pijp is verdeeld in meerdere secties.When drilling different well bores, it is necessary to use a drill pipe that can bend over the curvature of deviation from the vertical. There have been a number of proposals for segmenting regular drill pipe to make the pipe bend without permanently deforming the pipe. For example, U.S. Patent No. 2,515,366 teaches the formation of a plurality of generally circumferentially extending slots, each cut through the wall of a tubular drill pipe so that the pipe is divided into multiple sections.

Hoewel de sleuven in het algemeen zich in de om-15 treksrichting uitstrekken, wijken zij af van de zuivere omtrek voor het vormen van meerdere in elkaar grijpende en los in elkaar grendelende tanden met een zwaluwstaartvorm. De -boveneinden en zijden van elke zwaluwstaartvorm bij het Amerikaanse octrooischrift 2.515.366 zijn elk betrekkelijk recht.Although the slots generally extend in the circumferential direction, they deviate from the pure outline to form multiple interlocking and loosely interlocking dovetail shape teeth. The top ends and sides of each dovetail shape in U.S. Patent 2,515,366 are each relatively straight.

20 Verder zijn de zwaluwstaartsneden volgens het Amerikaanse octrooischrift 2.515.366 in verticale richting zuiver, en elk recht in lijn met de volgende.Furthermore, the dovetail cuts of U.S. Pat. No. 2,515,366 are vertical in the vertical direction, each straight in line with the following.

Het is gebleken, dat de rechte zijden van de zwa-luwstaartsnede volgens het Amerikaanse octrooischrift 25 2.515.366 een overmatige vervorming toelaten bij het buigen van de boorpijp en vaak beschadigingen veroorzaken aan de snede als overmatige krachten worden uitgeoefend in de bocht.It has been found that the straight sides of the dovetail cut of U.S. Pat. No. 2,515,366 allow excessive deformation when bending the drill pipe and often cause damage to the cut when excessive forces are applied in the bend.

Soms, bij rotatie van de boorpijp onder zware belasting bezwijkt de pijp aan een bijzondere door spanningen verzwakte 30 snede. Dit wordt geweten aan de verticale uitlijning alsmede aan de rechte zijden van de sneden.Sometimes, upon rotation of the drill pipe under heavy load, the pipe succumbs to a special stress-weakened cut. This is due to the vertical alignment as well as the straight sides of the cuts.

In het Amerikaanse octrooischrift 4.328.839 is een gewijzigde buigzame boorpijp afgeheeld waarin de zijden van de in elkaar grijpende tanden zijn gevormd in omgekeerde el-35 kaar snijdende halve cirkels om een verbeterde krachtdragende werking te verkrijgen tussen aangrenzende tanden bij het buigen van de buigzame boorpijp. Echter is gebleken dat deze 8500730 I * - - 2 - vorm, hoewel deze verbeterde eigenschappen oplevert over de boorpijp van het type van het Amerikaanse octrooischrift 2.515.366, niettemin is onderworpen aan overmatige verlenging en mogelijke breuk bij aanzienlijke axiale belasting tenge-5 volge van de afwezigheid van een positieve aanslag tussen aangrenzende segmenten om overmatige axiale vervorming te verhinderen. Verder blijft deze vorm onderworpen aan mogelijke breuk bij overmatige buiging tengevolge van het betrekkelijk smalle halsdeel aan de basis van elk van de in elkaar 10 grijpende tanden, daar de vorm zodanig is, dat de tand het smalst en dus zwakst is op het punt waar deze is onderworpen aan de grootste concentratie van buigmomentkrachten.U.S. Patent No. 4,328,839 incorporates a modified flexible drill pipe in which the sides of the interlocking teeth are formed in inverted intersecting semicircles to provide improved force-bearing action between adjacent teeth when bending the flexible drill pipe . However, it has been found that this 8500730 I * - - 2 - shape, while providing improved properties over the drill pipe of the type of U.S. Pat. No. 2,515,366, is nevertheless subject to excessive elongation and possible fracture at significant axial load due to of the absence of a positive stop between adjacent segments to prevent excessive axial deformation. Furthermore, this shape remains subject to possible fracture upon excessive bending due to the relatively narrow neck portion at the base of each of the interlocking teeth, since the shape is such that the tooth is narrowest and thus weakest at the point where it is subject to the greatest concentration of bending moment forces.

Verschillende andere uitvoeringen van gesegmenteerde boorpijpen zijn afgebeeld in de Amerikaanse octrooischrif-15 ten: 2.382.933; 2.515.366; 2,585.207; 2.687.282; 20 2.694.549; 3.160.218; 3.903.974 en 4.067.404.Several other embodiments of segmented drill pipes are shown in United States patents: 2,382,933; 2,515,366; 2,585,207; 2,687,282; 2,694,549; 3,160,218; 3,903,974 and 4,067,404.

Derhalve is een doel van de onderhavige uitvinding 25 het verschaffen van een verbeterde buigzame boorpijp door het „ verschaffen van een bijzondere vorm voor de in elkaar grijpende tanden ervan.Therefore, an object of the present invention is to provide an improved flexible drill pipe by providing a special shape for its interlocking teeth.

Een verder doel is het verschaffen van een vergrote rotatiesterkte en treksterkte in een buigzame boorpijp.A further object is to provide increased rotational strength and tensile strength in a flexible drill pipe.

30 Een ander doel is het verschaffen van een verbeter de buiging van de buigzame boorpijp met behoud van de samenhang van de in elkaar vergrendelende tanden.Another object is to provide an improvement in the bend of the flexible drill pipe while maintaining the cohesion of the interlocking teeth.

Een ander doel is het verschaffen van een positieve vergrendeling tegen overmatige axiale verplaatsing tussen 35 aangrenzende pijpsegmenten van de buigzame boorpijp.Another object is to provide a positive lock against excessive axial displacement between adjacent pipe segments of the flexible drill pipe.

Nog een ander doel is het verschaffen van een verbeterde rotatiesterkte van de boorpijp door het verschaffen van een verspringing voor elke opvolgende snede die de in elkaar grijpende tanden vormt.Yet another object is to provide improved rotational strength of the drill pipe by providing an offset for each successive cut that forms the interlocking teeth.

8500730 - 3 - #8500730 - 3 - #

Een ander doel is het verschaffen van een dergelijke buigzame boorpijp met verbeterde draageigenschappen tussen aangrenzende segmenten om slijtage te verminderen en de levensduur van de boorpijp te verbeteren.Another object is to provide such a flexible drill pipe with improved bearing properties between adjacent segments to reduce wear and improve drill pipe life.

5 SAMENVATTING VAN DE UITVINDING5 SUMMARY OF THE INVENTION

Een buigzame pijp omvattende een langwerpig buisvormig deel dat is onderverdeeld in meerdere segmenten van stijve pijp met een aanzienlijke wanddikte in eind-aan-eind-verband met meerdere in elkaar grijpende tanden en complemen-10 taire uitsparingen op elk eind van de tussenliggende segmenten, waarbij de tanden van een segment zijn geplaatst in de uitsparingen en ingrijpen in de tanden van het aangrenzende segment met voldoende speling om een verbinding te vormen die een beperkte relatieve beweging in elke richting tussen de 15 segmenten toelaat, waarbij elk van de tanden een gebogen kruindeel heeft, een taps basisdeel en een althans nagenoeg platte schouderzone tussen het kruin- en basisdeel.A flexible pipe comprising an elongated tubular member that is divided into multiple segments of rigid pipe with significant end-to-end wall thickness with multiple interlocking teeth and complementary recesses at each end of the intermediate segments, the teeth of a segment are placed in the recesses and engage the teeth of the adjacent segment with sufficient clearance to form a joint that allows limited relative movement in any direction between the 15 segments, each of the teeth having a curved crown portion , a tapered base part and an at least almost flat shoulder zone between the crown and base part.

De bovengenoemde en andere doelen en kenmerken van de uitvinding zullen duidelijk worden aan de deskundigen op . 20 dit gebied na een beschouwing van de volgende gedetailleerde beschrijving in samenhang met de bijgaande tekening waarin een voorkeursuitvoering van de uitvinding is afgeheeld.The above and other objects and features of the invention will become apparent to those skilled in the art. 20 this area after consideration of the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawing in which a preferred embodiment of the invention is devoted.

Fig. 1 is een perspectivisch aanzicht van een deel van een buigzame boorpijp die in segmenten is verdeeld met 25 toepassing van de verbeterde in elkaar grijpende tandvorm volgens de onderhavige uitvinding.Fig. 1 is a perspective view of a portion of a flexible drill pipe segmented using the improved interlocking tooth shape of the present invention.

Fig. 2 is een perspectivisch aanzicht van een deel van de boorpijp volgens de onderhavige uitvinding en toont de verspringing van elke opvolgende snede die de tanden en com-30 plementaire uitsparingen vormt.Fig. 2 is a perspective view of a portion of the drill pipe of the present invention showing the offset of each successive cut that forms the teeth and complementary recesses.

Fig. 3 is een uitgelegde sectie van een deel van de buigzame boorpijp volgens de onderhavige uitvinding in mal-vorm en toont in grotere schaal op detail de in elkaar grijpende tandvorm van aangrenzende segmenten van de pijp.Fig. 3 is an exploded section of a portion of the flexible drill pipe of the present invention in mold form and shows in greater detail the interlocking tooth shape of adjacent segments of the pipe.

35 De buigzame boorpijp volgens de onderhavige uit vinding is bijzonder nuttig als hulp bij het boren van zijwaartse boringen die afwijken van een verticaal boorgat. De bijzondere in elkaar grijpende tandsnede, die hierna wordt beschreven, is wel geschikt om weerstand te bieden tegen de 85 0 0 7 3 Ó - 4 - druk-, buig- en torsiespanningen die optreden bij het boren van boorgaten.The flexible drill pipe of the present invention is particularly useful as an aid in drilling lateral bores different from a vertical borehole. The particular interlocking tooth cut described below is well suited to withstand the 85 0 0 7 3 - 4 - pressure, bending and torsional stresses that occur when drilling boreholes.

Bij het boren van zijwaartse boringen uit een verticaal boorgat moet de boorpijp kunnen buigen over de straal 5 van een boog om binnen te treden in het zijwaartse boorgat en dan een vrijwel rechte vorm aannemen voor het verder recht boren. In bedrijf bestaat de boorpijpkolom uit regelmatige boorpijp en buigzame boorpijp.When drilling lateral bores from a vertical borehole, the drill pipe must be able to bend over the radius of an arc to enter the lateral borehole and then assume a nearly straight shape for further straight drilling. In operation, the drill pipe string consists of regular drill pipe and flexible drill pipe.

Verwezen wordt naar het Amerikaanse octrooischrift 10 4.343.369 getiteld "Apparatus for Drilling Straight Portion of a Deviated Hole" dat een boorgeleiding beschrijft van het type dat normaal wordt toegepast in verband met de buigzame pijp volgens de onderhavige uitvinding. In dat octrooischrift wordt de buigzame boorpijp aangeduid als "drive pipe". Zoals 15 vermeld in dat octrooischrift zouden meerdere buigzame boor-pijpen worden gebruikt voor het maken van een deel van de boorkolom, waarbij tenminste één van de buigzame boorpijpen wordt opgenoraen .in de boring van de boorgeleiding. De boorpijp die eindigt in de boorgeleiding draagt een boorbeitel .. 20 om het boorgat te snijden. De boorgeleiding is geschikt voor het geleiden van de richting van het boren en roteert niet met de buigzame boorpijp volgens de onderhavige uitvinding.Reference is made to U.S. Patent No. 4,343,369 entitled "Apparatus for Drilling Straight Portion of a Deviated Hole" which describes a drill guide of the type normally used in connection with the flexible pipe of the present invention. In that patent, the flexible drill pipe is referred to as a "drive pipe". As stated in that patent, multiple flexible drill pipes would be used to make a portion of the drill string, at least one of the flexible drill pipes being taken up into the bore of the drill guide. The drill pipe terminating in the drill guide carries a drill bit .. 20 to cut the borehole. The drill guide is suitable for guiding the direction of drilling and does not rotate with the flexible drill pipe of the present invention.

Thans verwijzend naar fig. 1 is perspectivisch een deel van een buigzame boorpijp 10 afgeheeld omvattende een 25 langwerpig buisvormig deel dat is onderverdeeld in meerdere segmenten 14, 16 en 18. De boorpijp 10 heeft bij voorkeur een stijve constructie met een aanzienlijke wanddikte om weerstand te bieden tegen de druk-, buig- en torsiespanningen die optreden bij het boren van boorgaten.Referring now to Fig. 1, a perspective view is sectioned of a flexible drill pipe 10 comprising an elongated tubular member divided into a plurality of segments 14, 16 and 18. The drill pipe 10 preferably has a rigid construction of substantial wall thickness to resist resistance. against the pressure, bending and torsional stresses that occur when drilling boreholes.

30 De segmenten 14, 16 en 18 zijn representatief voor de boorpijp 10 die middelen 12 aan elk eind ervan heeft voor verbinding met een andere boorpijp. De verbindingsmiddelen 12 die in fig. 1 zijn afgeheeld bestaan uit een penvormig einddeel met schroefdraad. Een mofvormig einddeel met schroef-35 draad wordt normaal aangebracht op het tegengestelde eind van de pijp. De schroefdraadsegmenten van de boorpijp 10 zoals . het penvormig segment 14 worden verbonden met meerdere tussen liggende segmenten zoals segment 16.dat representatief is voor alle tussenliggende segmenten en die zijn aangebracht 8500730 - 5 - , - eind-aan-eind.The segments 14, 16 and 18 are representative of the drill pipe 10 which has means 12 at each end thereof for connection to another drill pipe. The connecting means 12 which are inclined in fig. 1 consist of a pin-shaped end part with screw thread. A socket-end screw-threaded end piece is normally fitted to the opposite end of the pipe. The thread segments of the drill pipe 10 as shown. the pin-shaped segment 14 is connected to a plurality of intermediate segments such as segment 16. which is representative of all intermediate segments and which are arranged 8500730, end-to-end.

Elk eind van elk tussenliggend segment 16 heeft meerdere tanden 22 en complementaire uitsparingen 24. De tanden 22 van lijn 16 worden geplaatst in de uitsparingen 26 en 5 grijpen in de tanden 27 van het aangrenzende segment 18 met voldoende speling om een verbinding te vormen die een relatieve beweging toelaat in elke richting tussen de segmenten 16 en 18.Each end of each intermediate segment 16 has a plurality of teeth 22 and complementary recesses 24. The teeth 22 of line 16 are placed in the recesses 26 and 5 engage the teeth 27 of the adjacent segment 18 with sufficient clearance to form a joint allows relative movement in any direction between segments 16 and 18.

De breedte van de snede die de tanden 22 en uitspa-10 ringen 24 vormt is bij voorkeur voldoende om toe te laten dat de segmenten van de buigzame boorpijp 10 radiaal en axiaal relatieve bewegingen ten opzichte van elkaar kunnen uitvoeren. Als een koppel wordt uitgeoefend op de boorpijp 10 bij het boren, zal één zijde van de tanden van een sectie van de 15 pijp in kontakt komen met de zijde van de tanden in het volgende axiaal aangrenzende segment en zo het koppel overbren-gen over de lengte van de boorpijp terwijl de spelingen of spleten tussen de segmenten een beperkte buiging van de totale pijp zullen toelaten voor het opnemen van een betrekkelijk-.Preferably, the width of the cut forming the teeth 22 and recesses 24 is sufficient to allow the segments of the flexible drill pipe 10 to radially and axially relative to each other. If a torque is applied to the drill pipe 10 when drilling, one side of the teeth of a section of the pipe will contact the side of the teeth in the next axially adjacent segment and thus transmit the torque across the length of the drill pipe while the clearances or gaps between the segments will allow limited bending of the overall pipe to accommodate a relatively large amount.

20 scherpe bocht in de putboring. Het zal duidelijk zijn aan een deskundige op dit gebied dat de mate van totale buiging van de pijp 10 zal worden bepaald door het aantal afzonderlijke segmenten en de afmeting van en spelingen tussen de in elkaar grijpende tanden die de segmenten vormen. Deze parameters 25 kunnen derhalve worden gevarieerd om het gewenste resultaat te verkrijgen door de ontwerper van de pijp.20 sharp bend in the well bore. It will be apparent to one skilled in the art that the degree of overall bend of the pipe 10 will be determined by the number of individual segments and the size and clearances between the interlocking teeth that form the segments. These parameters can therefore be varied to obtain the desired result by the pipe designer.

Bij voorkeur wordt de buigzame boorpijp 10 volgens de uitvinding vervaardigd door de wanddikte van een gewone boorpijp te doorsnijden om de in elkaar grijpende tanden en 30 segmenten van de buigzame boorpijp te vormen. Hoewel andere vervaardigingsraethoden beschikbaar kunnen zijn in de industrie is gebleken dat door toepassing van een in de handel verkrijgbare boorpijp als het basisbuisdeel het gewenste eindprodukt wordt bereikt. Dit verschaft ook een buisdeel met 35 voldoende wanddikte om aan de tanden de sterkte te geven om weerstand te bieden tegen de spanningen die daarop zullen worden uitgeoefend bij het boren.Preferably, the flexible drill pipe 10 of the invention is manufactured by cutting the wall thickness of an ordinary drill pipe to form the interlocking teeth and segments of the flexible drill pipe. Although other manufacturing methods may be available in the industry, it has been found that the use of a commercially available drill pipe as the base tubing achieves the desired end product. This also provides a pipe section of sufficient wall thickness to give the teeth the strength to resist the stresses that will be applied thereto when drilling.

De onderhavige uitvinding ligt voornamelijk in de nieuwe vorm van de middelen voor het in elkaar grijpen van de 85 0 0 7 3 0 ' - β - » aangrenzende segmenten 16 en 18 van de boorpijp 10. De tanden 22 en uitsparingen 24 worden gevormd door een snede door de wanddikte van de pijp 10, welke snede is gemaakt zodat de tanden 35, 36, 38 en 40 zoals afgebeeld in fig. 3 en comple-5 mentaire uitsparingen worden gevormd.The present invention mainly lies in the new form of the means for interlocking the 85 0 0 7 3 0 '- β -' adjacent segments 16 and 18 of the drill pipe 10. The teeth 22 and recesses 24 are formed by a cut through the wall thickness of the pipe 10, which cut is made so that the teeth 35, 36, 38 and 40 as shown in Fig. 3 and complementary recesses are formed.

Zoals het duidelijkst is afgebeeld in fig. 3, is elk van de tanden 34, 36, 38 en 40 gelijk, omvattende een half cirkelvormig kruindeel 42, twee althans nagenoeg platte schouders 44 en 46 die liggen langs de omtreksrichting van de 10 boorpijp 10 en een tapse basis 48 die zich omlaag uitstrekt in de axiale richting en buitenwaarts in de omtreksrichting vanaf de tandkruin 42. De diameter van de half cirkelvormige kruin 42 is geplaatst in een richting die in het algemeen in de omtreksrichting van de pijp 10 loopt, terwijl de boog die 15 de halve cirkel vormt zich uitstrekt in een richting die in het algemeen axiaal ten opzichte van de pijp 10 loopt. De schouders 44 en 46 liggen langs de buiteneinden van de diameter van de halve cirkel die het kruindeel 42 vormt waarbij de top van de basis 48 de rest van de diameter omvat.As most clearly depicted in Figure 3, each of the teeth 34, 36, 38 and 40 is the same, comprising a semicircular crown portion 42, two substantially flat shoulders 44 and 46 lying along the circumferential direction of the drill pipe 10 and a tapered base 48 extending downwardly in the axial direction and outwardly in the circumferential direction from the tooth crown 42. The diameter of the semicircular crown 42 is disposed in a direction generally extending in the circumferential direction of the pipe 10, while the arc forming the semicircle extends in a direction generally axial to pipe 10. The shoulders 44 and 46 lie along the outer ends of the diameter of the semicircle forming the crown portion 42 with the top of the base 48 containing the remainder of the diameter.

20 Tapse zijden 50 en 52 van de basis 48 omvatten te genovergestelde bogen van ongeveer 90°, zodat de aangrenzende tapse zijden 52 en 54 van in de omtreksrichting aangrenzende tanden 34 en 36 op één segment een continue half cirkelvormige uitsparing vormen voor het ..opnemen van het half cirkel-25 vormige kruindeel van de tegenovergestelde tand 38 op het volgende axiaal aangrenzende pijpsegment. Bij axiale samen-drukking van de gesegmenteerde pijp, zal dus elk van de half cirkelvormige tandkruinen in ingrijping zijn met een overeenkomstige half cirkelvormige uitsparing op het volgende axiaal 30 aangrenzende pijpsegment om een draagvlak van het kogelmof-type te verschaffen en de drukkrachten te verdelen over een betrekkelijk groot oppervlak. Daar de meeste werkzaamheden die worden uitgevoerd met de gesegmenteerde boorpijp tijdens boorwerkzaamheden geschiedt onder: druk, vermindert deze vorm-35 geving sterk de slijtage op de tanden door het verschaffen van een glad draagvlak en een zo groot mogelijk oppervlak waarover de druk- en glijkrachten worden verdeeld.Tapered sides 50 and 52 of base 48 include inverted arcs of about 90 ° so that the adjacent tapered sides 52 and 54 of circumferentially adjacent teeth 34 and 36 on one segment form a continuous semicircular recess for receiving. from the semicircular-shaped crown portion of the opposite tooth 38 on the next axially adjacent pipe segment. Thus, upon axial compression of the segmented pipe, each of the semicircular tooth crowns will engage with a corresponding semicircular recess on the next axially adjacent pipe segment to provide a ball joint type bearing and distribute the compressive forces over a relatively large surface. Since most of the work performed with the segmented drill pipe during drilling work is done under pressure, this design greatly reduces wear on the teeth by providing a smooth bearing surface and as large an area as possible over which the compression and sliding forces are applied. divided.

ii

De vorm volgens de onderhavige uitvinding vermijdt ook de mogelijkheid van ongewenste verlenging van de boorpijp 85 00 7 30 - 7 - « .·» 10 onder trek, die zou kunnen leiden tot het vastklemmen van de tanden tussen aangrenzende segmenten of een scheiding tussen segmenten. Wanneer de boorpijp 10 onder trek staat, zijn de tegenovergestelde in wezen platte schouders 46 en 44 op 5 tand 34 geschikt om aan te grijpen op de tegenoverliggende schouders 56 op tand 38 en 58 op tand 40 om een positieve aanslag te verkrijgen tegen overmatige verdere axiale verplaatsing van de pijpsegmenten ten opzichte van elkaar. Het zal duidelijk zijn dat de speling tussen de tegenovergestelde 10 schouderdelen de relatieve zwenkbeweging van aangrenzende pijpen zal beperken en daardoor de totale kromming die de pijp 10 in gebruik kan bereiken. De speling tussen de tanden en complementaire uitsparingen is bij voorkeur aanzienlijk groter in de richting axiaal ten opzichte van de pijp dan in 15 de omtreksrichting van de pijp, waarbij het verschil wordt voorgesteld door de spleet G die is gevormd tussen tegenovergestelde tandschouderzones. De afmeting van de spleet G zal de mate van verlenging van de gesegmenteerde pijp onder trek regelen alsmede de relatieve zwenkbeweging van de aangrenzen-,.The shape of the present invention also avoids the possibility of undesired extension of the drill pipe 85 under tension, which could lead to clamping of the teeth between adjacent segments or a separation between segments. When the drill pipe 10 is under tension, the opposing substantially flat shoulders 46 and 44 on tooth 34 are adapted to engage the opposing shoulders 56 on tooth 38 and 58 on tooth 40 to obtain a positive stop against excessive further axial displacement of the pipe segments relative to each other. It will be appreciated that the clearance between the opposite shoulder portions will limit the relative pivotal movement of adjacent pipes and thereby the overall curvature that the pipe 10 can achieve in use. The clearance between the teeth and complementary recesses is preferably considerably greater in the direction axial to the pipe than in the circumferential direction of the pipe, the difference being represented by the gap G formed between opposite tooth shoulder zones. The size of the gap G will control the extent of elongation of the segmented pipe under tension as well as the relative pivotal movement of the abutments.

20 de pijpsegmenten en derhalve de totale kromming van de gehele gesegmenteerde boorpijp.20 the pipe segments and therefore the total curvature of the entire segmented drill pipe.

Om de concentratie van grote krachten in een kleine zone te vermijden verdient het de voorkeur dat de spelingen tussen de tanden en uitsparingen met inbegrip van de afmeting 25 van de spleet G zodanig zijn dat de tegenoverliggende schouders 44 en 56 of 46 en 50 niet in ingrijping komen tijdens de maximum kromming die de boorpijp 10 naar verwachting zal bereiken tijdens de boorwerkzaamheden. In plaats daarvan is het gewenst dat vrijwel alle druk- en torsiekrachten die optreden 30 tijdens de toepassing van de boorpijp 10 worden overgebracht langs de gladde half cirkelvorraige tussenvlakken tussen de tandkruinen en de complementaire uitsparingen die zijn gevormd door de tapse basis van in de omtreksrichting aangrenzende tanden op de axiaal aangrenzende segmenten.In order to avoid the concentration of large forces in a small zone, it is preferable that the clearances between the teeth and recesses, including the size of the gap G, are such that the opposite shoulders 44 and 56 or 46 and 50 do not engage during the maximum curvature that drill pipe 10 is expected to achieve during drilling operations. Rather, it is desirable that substantially all of the compression and torsion forces that occur during the application of the drill pipe 10 be transferred along the smooth semicircular interfacial areas between the tooth crowns and the complementary recesses formed by the circumferentially adjacent tapered base. teeth on the axially adjacent segments.

35 Zoals het duidelijkst is afgeheeld in fig. 3 is het ook wenselijk de randen van de tanden af te ronden aan de ' verbindingen tussen de schouder- en kruindelen en tussen de schouder- en tapse basisdelen om te zorgen voor een soepele buigwerking en de mogelijkheid van puntvormige krachtconcen- 8500730 - 8 - traties te verminderen die de constructie zouden kunnen beschadigen.As most clearly shown in FIG. 3, it is also desirable to round the edges of the teeth at the joints between the shoulder and crown parts and between the shoulder and tapered base parts to ensure smooth bending and the ability to of point-like force concentrations - 8500730 - 8 - which could damage the structure.

De vorm van de verbeterde tanden van de pijp verschaft ook een verhoogde weerstand tegen tandbreuk. Het zal 5 duidelijk zijn dat de buigmomentkrachten die worden uitgeoefend op de tanden als de pijpsegmenten ten opzichte van elkaar zwenken een aanzienlijke omtrekscomponent zullen hebben. Het door de boorpijp overgebrachte koppel om de boorbeitel aan het eind van de pijpkolom te roteren zal evenzo -om 10 trekskracht uitoefenen op de afzonderlijke tanden van de pijpsegmenten. Deze krachten, voorgesteld door de pijp F in fig. 3, zullen groter zijn bij de basis van de tand tengevolge van de verlenging van de momentarm M. Echter, bij de onderhavige vorm, neemt de dikte van de tandbasis toe als de 15 momentarm langer wordt tengevolge van de tapse basisvorm, waardoor de grootste constructiesterkte wordt verkregen aan de basis van de tand in plaats van aan zijn kruin zoals afgeheeld in vroegere vormen zoals de , Amerikaanse octrooischrif-ten 2*515.366 en 4.328.839.The shape of the improved teeth of the pipe also provides increased resistance to tooth breakage. It will be understood that the bending moment forces exerted on the teeth as the pipe segments pivot relative to each other will have a significant circumferential component. The torque transmitted by the drill pipe to rotate the drill bit at the end of the pipe string will likewise exert tensile force on the individual teeth of the pipe segments. These forces, represented by the pipe F in Fig. 3, will be greater at the base of the tooth due to the extension of the moment arm M. However, in the present shape, the thickness of the tooth base increases as the moment arm is longer due to the tapered base shape, whereby the greatest structural strength is obtained at the base of the tine rather than at its crown as trimmed in prior shapes such as U.S. Pat. Nos. 2 * 515,366 and 4,328,839.

20 Wanneer de einden van de in malvorm afgeheelde fig.When the ends of the molded fig.

3 worden verbonden, wordt een buissectie gevormd die representatief is voor de zich in het algemeen in de omtreksrich-ting uitstrekkende in elkaar grijpverbinding tussen aangrenzende segmenten van de buigzame boorpijp 10. In de voorkeurs-25 uitvoering van de uitvinding heeft elk eind van elk segment van de buigzame boorpijp twee tanden 34 en 36 en twee complementaire uitsparingen die de tanden 34 en 36 van elkaar scheiden. Gebleken is dat deze vorm met twee tanden met de complementaire half cirkelvormige uitsparingen tussen de tanden een 30 werking van het kogelmoftype bij drukbuiging toelaat, die een maximum uitbuiging toelaat en tevens, de sterkte en duurzaamheid van de pijp zo groot mogelijk maakt.3, a tube section is formed which is representative of the generally circumferentially extending interlock between adjacent segments of the flexible drill pipe 10. In the preferred embodiment of the invention, each end of each segment of the flexible drill pipe two teeth 34 and 36 and two complementary recesses separating teeth 34 and 36 from each other. It has been found that this two-prong shape with the complementary semicircular recesses between the prongs permits a ball joint type action on compression bending, which allows maximum deflection and also maximizes the strength and durability of the pipe.

Om verder werkkrachten in de gesegmenteerde pijp te verdelen verdient het de voorkeur dat de twee tanden die 35 zijn gevormd op een eind van een pijpsegment in elke richting versprongen zijn ten opzichte van de complementaire uitsparingen op het tegenovergestelde eind van het boorpijpsegment. In de voorkeursuitvoering zijn de tanden en uitsparingen in elk segment versprongen in de richting tegen de wijzers van f 8500730 - 9 - - ~ een uurwerk over ongeveer 12° voor elk pijpsegment. Dit is in het bijzonder afgeheeld in fig. 2, waar vier onderlinge verbindingen van segmenten van de buigzame boorpijp 10 zijn af-gebeeld waarbij elk van de onderlinge verbindingen van de 5 tanden en uitsparingen 28, 30 en 32 is versprongen met rotatie tegen de richting van de wijzers van een uurwerk ten opzichte van de volgende voorafgaande onderlinge verbinding.To further distribute forces in the segmented pipe, it is preferable that the two teeth formed on one end of a pipe segment are offset in each direction from the complementary recesses on the opposite end of the drill pipe segment. In the preferred embodiment, the teeth and recesses in each segment are offset in a counterclockwise direction by about 12 ° for each pipe segment. This is particularly depicted in Figure 2, where four interconnections of segments of the flexible drill pipe 10 are shown with each of the interconnections of the teeth and recesses 28, 30 and 32 offset with rotation against the direction of the clockwork with respect to the next preceding interconnection.

De uitvinding is niet beperkt tot deze uitvoeringsvormen, die binnen het kader van de uitvinding gewijzigd kun-10 nen worden.The invention is not limited to these embodiments, which can be modified within the scope of the invention.

85 0 0 7 3085 0 0 7 30

Claims

1. Flexible pipe, characterized by an elongated pipe section divided into multiple segments of rigid pipe with significant end-to-end wall thickness with multiple interlocking teeth and 5 complementary recesses at each end of the intermediate segments, the teeth of a segment are placed in the recesses of and mesh with the teeth of the adjacent segment with sufficient clearance to form a joint that allows limited relative movement between the segments, each of the teeth being a curved crown portion includes a tapered base portion and an at least substantially flat shoulder zone between the crown portion and the base portion.

2. Flexible pipe according to claim 1, characterized in that the curved crown comprises at least substantially a semicircle.

A flexible pipe according to claim 1, characterized in that there are two substantially flat shoulder zones between the crown part and the base part.

4. Flexible pipe according to claim 1, including the k. note that the tapered base portion of each tooth has substantially curved sides, with circumferentially adjacent curved sides of circumferentially adjacent teeth forming complementary recesses for receiving the curved crowns of the corresponding teeth on axially adjacent segments of the pipe .

Flexible pipe according to claim 4, characterized in that the tapered sides on each tooth comprise opposing arcs of about 90 °.

6. Flexible pipe, characterized by an elongated pipe section divided into multiple segments of rigid pipe with significant end-to-end wall thickness with multiple interlocking teeth and complementary recesses at each end of the intermediate 35 segments, the teeth of which one segment are placed in the recesses of and mesh with the teeth of the adjacent segment with sufficient clearance to form a joint that allows limited relative movement 8500730 - 11 - -! r JJ · *, each of the teeth has its largest circumferential dimension at the point where this tooth merges into the body of one of the segments of the pipe.

Flexible pipe according to claim 6, characterized in that the tooth comprises a curved crown part and a tapered base part.

Flexible pipe according to claim 7, characterized in that the sides of the tapered base part of the teeth comprise opposing arcs.

9. Flexible pipe according to claim 8, characterized in that the crown comprises at least substantially a semicircle and the opposite arcs forming the sides of the base each comprise a circular arc of at least approximately 90 °.

Flexible pipe, characterized by an elongated pipe section divided into multiple segments of rigid pipe with a significant end-to-end wall thickness. having multiple interlocking teeth and complementary recesses on each end of the intermediate .. 20 segments, the teeth of a segment being disposed in the recesses of and engaging the teeth of the adjacent segment with sufficient clearance to form a joint permitting limited relative movement between the segments, each of the teeth having a semicircular crown portion, the base of the semicircle generally extending in the circumferential direction of the pipe and the arc of the semicircle generally extends in the axial direction of the pipe, with two shoulder members disposed at opposite outer ends of the base of the semicircle and a base member generally tapered downward in an axial direction and outwardly in a circumferential direction.

Flexible pipe according to claim 10, characterized in that there are two teeth and two complementary recesses on each end of the intermediate segments of the pipe.

Flexible pipe according to claim 10, characterized in that any number of teeth formed on one end of each segment of the pipe are offset in rotation 8500730 * * - 12 - counterclockwise of the number of complementary recesses on the opposite end of the pipe segment.

Flexible pipe according to claim 12, characterized in that there are two teeth and two complementary recesses on each end of the intermediate segments of the pipe.

14. Pipe according to claim 10, m e t h. It is characterized in that the clearance between the teeth and the complementary recesses is considerably greater in the axial direction than in the circumferential direction.

15. Pipe according to claim 10, characterized in that the adjacent edges of the tapered base parts of adjacent teeth on a segment form a semicircular recess for receiving the semicircular crown part of the corresponding tooth of the next axially adjacent segment of the pipe.

Pipe according to claim 10, characterized in that each shoulder part of each tooth on a pipe segment is adapted to engage a shoulder part of a tooth on the axially adjacent pipe segment to form a stop against excessive axial displacement. of the segments relative to each other.

Flexible pipe, characterized by an elongated pipe part suitable for connection to a pipe column, with a wall thickness sufficient to resist the forces exerted when drilling a well, the pipe part being divided into several segments with each equal in length, and with two interlocking teeth and complementary recesses on each end of the intermediate segments, the teeth of one segment being disposed in the recesses of and engaging the teeth of the adjacent segment with sufficient clearance to form a joint permitting limited radial and axial movement between the segments, each of these teeth having a semicircular crown portion, the base of the semicircle generally extending in the circumferential direction of the pipe and the arc of the semicircle generally extends axially to the pipe 8500730 - 13 - ς, with two shoulder members are formed at opposite outer ends of the base of the semicircle and a base member generally extends downward in an axial direction and outwardly in a circumferential direction. 18. Flexible pipe according to claim 17, characterized in that each pair of teeth formed on one end of each pipe segment is offset in a clockwise rotation relative to the pair of complementary recesses on the opposite end of 10 the pipe segment. 85 00730