Способ герметизации головки колонной разъёмной



Способ герметизации головки колонной разъёмной
Способ герметизации головки колонной разъёмной
Способ герметизации головки колонной разъёмной
Способ герметизации головки колонной разъёмной
Способ герметизации головки колонной разъёмной
Способ герметизации головки колонной разъёмной
Способ герметизации головки колонной разъёмной

 


Владельцы патента RU 2435931:

Общество с ограниченной ответственностью "Газпром газобезопасность" (RU)

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметизации головки колонной разъемной, устанавливаемой на устье фонтанирующей скважины. Способ заключается в следующем. Узел уплотнения, состоящий из кольца опорного, самоуплотняющейся резиновой манжеты в форме неразрезного кольца, кольца нажимного с внутренней конической поверхностью, кольца разрезного с наружной конической поверхностью, сопрягаемой с внутренним профилем кольца нажимного, кольца заправочного и гильзы опорной, устанавливают в цилиндрической расточке катушки нажимной. Производят стягивание фланцевого соединения катушки нажимной и фланца разъемного и за счет взаимодействия конических поверхностей кольца нажимного и кольца разрезного осуществляют деформацию кольца разрезного до устранения технологического зазора между внутренней его поверхностью и поверхностью обсадной колонны. За счет исключения выдавливания и разрушения герметизатора из узла уплотнения при действии давления скважинной среды обеспечивается надежная герметизация головки колонной. 7 ил.

 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для обеспечения надежной герметизации головки колонной разъемной, устанавливаемой на устье фонтанирующей скважины с целью создания фланцевой базы при аномально высоком давлении скважинной среды.

Известна конструкция головки колонной разъемной заклинивающейся [1], включающая катушку нажимную и фланец разъемный, состоящий из двух полуфланцев, с резиновым уплотнителем, устанавливаемым в цилиндрической расточке его верхней части. Способ уплотнения обсадной колонны, на которую устанавливается непосредственно фланец разъемный, обеспечивает надежное уплотнение при величинах рабочего давления (Рр) не более 35 МПа с учетом величины пробного давления (Рпр), составляющей (1,5…2,0)Рр, которым фланцевые соединения испытываются на прочность (2, стр. 124, 125). При Рр, равном 70 МПа и более, испытательные давления на прочность составляет 1,5 Рр, т.е. 105 МПа и выше, при которых резина затекает в технологические зазоры между наружной поверхностью обсадной колонны и внутренним проходным отверстием фланца разъемного, что приводит к разрушению герметизатора и потере герметичности. То обстоятельство, что герметизатор должен быть разрезан в одном месте по косой линии для надевания на фонтанирующую трубу, усугубляет фактор ненадежности герметизации при высоких давлениях.

Целью изобретения является обеспечение надежной герметизации головки колонной, устанавливаемой на обсадную колонну фонтанирующей скважины, в случаях, когда по технологическим регламентам ее устье должно быть оборудовано противовыбросовым оборудованием на рабочее давление не менее 70 МПа.

Поставленная цель достигается способом герметизации головки колонной разъемной, включающей катушку нажимную и фланец разъемный, состоящий из двух полуфланцев с резиновым уплотнителем, отличающимся тем, что при аномально высоких давлениях скважинной среды, узел уплотнения, состоящий из кольца опорного, самоуплотняющейся резиновой манжеты в форме неразрезного кольца, кольца нажимного с внутренней конической поверхностью, кольца разрезного с наружной конической поверхностью, сопрягаемой с внутренним профилем кольца нажимного, кольца заправочного и гильзы опорной, устанавливают в цилиндрической расточке катушки нажимной и за счет взаимодействия конических поверхностей кольца нажимного и кольца разрезного, происходящего в процессе стягивания фланцевого соединения катушки нажимной и фланца разъемного, производят деформацию кольца разрезного до устранения технологического зазора между внутренней его поверхностью и поверхностью обсадной колонны, чем исключают возможность выдавливания и разрушения герметизатора из узла уплотнения при действии давления скважинной среды.

На фиг.1 приведена конструкция уплотнения обсадной колонны, осуществляемого в головке колонной разъемной заклинивающейся (1); на фиг.2 - увеличенная в масштабе выноска А фиг.1; на фиг.3 -конструкция узла предлагаемого способа уплотнения; на фиг.4 -увеличенная в масштабе выноска Б фиг.3; на фиг.5 - конструктивное исполнение кольца разрезного в узле предлагаемого способа уплотнения; на фиг.6 - размещение узла уплотнения в собранной головке колонной; на фиг.7 - узел уплотнения после произведенного стягивания фланцевого соединения головки колонной.

В головке колонной (1), фиг.1, фланец разъемный (далее по тексту - ФР) выполнен с условием установки полуфланцев на обсадной колонне без зазора между привалочными их плоскостями, при котором обязательно наличие технологического зазора «s», фиг.2, между наружной поверхностью трубы и проходным отверстием ФР для беспрепятственного прохождения трубы при его наведении. В этот зазор резиновый герметизатор при высоком давлении скважинной среды начинает выдавливаться (течет) с последующим разрушением и потерей герметичности.

Отсутствие такого зазора предотвратит разрушение резины и обеспечит надежное уплотнение в головке колонной. С этой целью узел уплотнения размещается не в ФР, а в цилиндрической расточке нижней части катушки нажимной, фиг.3, при этом возможно использование неразрезного, цельного кольцевого герметизатора. Узел состоит, фиг.4, из кольца опорного 1, самоуплотняющейся резиновой манжеты 2 в форме неразрезного кольца, кольца нажимного 3 с внутренней конической расточкой, кольца разрезного 4 с наружной конической поверхностью, кольца заправочного 5 и гильзы опорной 6. Узел фиксируется от выпадения винтом 7. Внутренний диаметр манжеты 2 выполнен равным наружному диаметру D обсадной колонны с целью предварительного плотного ее обжатия после наведения катушки нажимной на ФР. Профиль поперечного сечения манжеты исключает возможность ее выдувания из узла от действия фонтанирующей струи при наведении. Внутренний диаметр кольца разрезного 4, а также колец 1, 3 и гильзы опорной 6 выполняется равным (D+2s) с целью обеспечения диаметрального зазора «s» для прохождения трубы.

Кольцо разрезное 4, фиг.5, выполняется с наружной конической поверхностью, сопрягаемой с конической поверхностью кольца 3, и наружной цилиндрической поверхностью диаметром D1 с целью заправки его в кольцо 5, так как под действием внутренних упругих сил напряжения, возникающих при его изготовлении, оно расходится в диаметре после разрезания, которое осуществляют под углом 45° шириной «k», обеспечивающей полное смыкание поверхностей реза при сжатии кольца до величины внутреннего диаметра D. Резьбовые отверстия М выполняются для извлечения кольца при демонтаже узла.

Герметизацию колонной головки производят в следующем порядке.

Узел уплотнения собирают в цилиндрической расточке катушки нажимной 8 в порядке, показанном на фиг.4, и фиксируют винтом 7. После наведения, фиг.6, катушки нажимной 8 (в сборе с противовыбросовым оборудованием, или запорной арматурой - не показаны) на ФР 9 до упора гильзы опорной 6 к его привалочному торцу удаляют винт 7 и поворотом по резьбе фланца 10 совмещают оси шпилечных отверстий ФР и катушки нажимной. Установив крепежные элементы 11 стягивают фланцы, при этом катушка нажимная, фиг.7, сдвигается относительно гильзы опорной 6 на расстояние «h». Под действием усилия кольца нажимного 3 кольцо разрезное 4, за счет взаимодействия их конических поверхностей, деформируется, охватывая наружный диаметр D до полного устранения зазора «s», с одновременным смыканием поверхностей в месте разреза кольца, исключая, тем самым, возможность затекания резины и обеспечивая надежную герметизацию при действии давления скважинной среды.

Источники информации

1. Патент РФ №2215121 «Головка колонная разъемная заклинивающаяся», Москва, 27.10.2003.

2. Справочник. Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов, Москва, Недра, 1996.

Способ герметизации головки колонной разъемной, включающей катушку нажимную и фланец разъемный, состоящий из двух полуфланцев с резиновым уплотнителем, отличающийся тем, что при аномально высоких давлениях скважинной среды узел уплотнения, состоящий из кольца опорного, самоуплотняющейся резиновой манжеты в форме неразрезного кольца, кольца нажимного с внутренней конической поверхностью, кольца разрезного с наружной конической поверхностью, сопрягаемой с внутренним профилем кольца нажимного, кольца заправочного и гильзы опорной, устанавливают в цилиндрической расточке катушки нажимной и за счет взаимодействия конических поверхностей кольца нажимного и кольца разрезного, происходящего в процессе стягивания фланцевого соединения катушки нажимной и фланца разъемного производят деформацию кольца разрезного до устранения технологического зазора между внутренней его поверхностью и поверхностью обсадной колонны, чем исключают возможность выдавливания и разрушения герметизатора из узла уплотнения при действии давления скважинной среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к ремонту устьевого оборудования нефтегазовых скважин, в частности к переобвязке устья скважины при замене старого или неисправного устьевого оборудования на новое.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к способам переобвязки устья скважины. .

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли, в частности к устройствам для подвески длинномерной пластиковой трубы на устье скважины. .

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для переоборудования устья нефтяных и газовых скважин в случаях, когда их обсадные колонны расположены эксцентрично относительно вертикальной оси скважины.

Изобретение относится к области горного дела и используется при обвязке верхних концов двух смежных обсадных колонн, выступающих над устьем скважины, с целью регулирования усилия натяжения эксплуатационной колонны.

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию. .

Изобретение относится к инструментам и агрегатам нефтяного промысла. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к нефтегазодобывающей, нефтегазоперерабатывающей промышленности, и может быть использовано при новом проектировании фланцевых и быстроразъемных соединений устьевого оборудования, магистральных трубопроводов, соединений насосных агрегатов с трубопроводами.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для герметизации устья скважин, в частности, при ликвидации межколонных газопроявлений или открытых газовых фонтанов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для герметизации межколонного кольцевого пространства устья нефтегазодобывающей скважины между кондуктором и эксплуатационной колонной находящихся в эксплуатации и вновь строящихся скважин.

Изобретение относится к устройству заканчивания скважины с подводным устьем, кольцевым самоуплотняющимся узлам и может быть использовано в нефте- или газодобывающей скважине

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности. Техническим результатом является повышение герметичности соединения муфта кондуктора - монтажный патрубок колонной головки на скважине без вывода в капитальный ремонт. Способ включает замер утечки газа, монтаж отводной линии для стравливания газа на безопасном от скважины расстоянии, очистку места сварки, наложение сварного шва, проведение визуально измерительного, рентгеновского и ультразвукового контроля сварного шва, демонтаж отводной линии, проверку зоны сварного шва на отсутствие утечек газа. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устьевому оборудованию скважин для одновременно-раздельной эксплуатации двух объектов. Техническим результатом является упрощение монтажа уплотнительного ниппеля, повышение качества отбираемой пробы и исключение сварочных работ на устье скважины для приварки пробоотборных кранов с отводами. Оборудование устья скважины включает трубодержатели первого и второго рядов труб, уплотнительный ниппель первого ряда и пробоотборники. Уплотнительный ниппель выполнен в виде втулки с конусными поверхностями на концах. В трубодержателях первого и второго рядов изготовлены фаски, выполненные с возможностью герметичного взаимодействия с соответствующими конусными поверхностями уплотнительного ниппеля. Каждый пробоотборник выполнен в виде полого заглушенного цилиндра с поршнем и снабжен регулировочным устройством, создающим противодавление. Регулировочное устройство может быть выполнено в виде регулируемого клапана или в виде набора грузов, устанавливаемых на поршень или цилиндр. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для подвески труб на устье скважины. Техническим результатом является улучшение массово-габаритных характеристик устройства подвеса, упрощение схемы отвода жидкости из забоя, повышение эффективности работы скважины. Устройство подвеса сталеполимерной трубы состоит из корпуса и крышки с общим центральным каналом, соединенных между собой через металлическую прокладку при помощи шпилек. Торцевой зазор между корпусом и крышкой соединен с окружающей средой при помощи обратных клапанов. В корпусе, перпендикулярно его продольной оси, установлены, с возможностью осевого вращения вокруг своей продольной оси и с возможностью радиального перемещения в корпусе, как минимум, два фиксатора, выполненных в виде стержней. Один конец фиксаторов выполнен профилированным и взаимодействует своей поверхностью с ответными местами на концевом элементе сталеполимерной трубы. Другой конец фиксатора выполнен профилированным под инструмент для придания фиксатору вращательного движения вокруг своей оси. Центральный канал выполнен профилированным для установки, удержания и герметизации конца сталеполимерной трубы одновременно в корпусе и крышке. На внешних торцевых поверхностях крышки и корпуса выполнены ответные места для соединения с ответными местами частей фонтанной арматуры. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметизации и разобщения межколонного пространства на устье скважины. Обеспечивает снижение затрат и повышение надежности работы при эксплуатации. Устройство содержит цилиндрический корпус с фланцем на верхнем торце, внутренней кольцевой расточкой в верхней части, центральным осевым и радиальными каналами под боковые патрубки. Во внутренней кольцевой расточке корпуса размещен узел герметизации, взаимодействующий с муфтой внутренней обсадной колонны. К фланцу корпуса присоединен ответный верхний фланец, взаимодействующий с узлом герметизации. В нижней части корпуса имеется наружная присоединительная резьба, посредством которой он соединен с переводником. В переводнике выполнен опорный уступ с расточкой, расположенный под корпусом. С опорным уступом взаимодействует центратор внутренней обсадной колонны, выполненный в виде цилиндрической втулки со сквозными осевыми каналами. Соединение переводника с муфтой наружной обсадной колонны осуществляется патрубком. Диаметр отверстия патрубка Dоп удовлетворяет соотношению: Dру>Dоп>Dвнк, где Dру - диаметр расточки опорного уступа; Dоп - диаметр отверстия патрубка; Dвнк - внутренний диаметр верхней трубы наружной обсадной колонны. 1 ил.

Изобретение относится к оборудованию подводного морского устья скважины. Техническим результатом является упрощение конструкции и снижение трудоемкости работы устройства. Предложено крепежное устройство для закрепления устройства (36) подвеса в оборудовании подводного морского устья скважины, содержащее средства контроля для контроля за кольцевым пространством (52), расположенным ниже устройства (36) подвеса. Причем кольцевое пространство (52) расположено между внешней поверхностью внутренней колонны (32) обсадных труб и внутренней поверхностью внешней колонны (22) обсадных труб. Средства контроля содержат патрубок (102), выполненный с возможностью закрепления внутри устья скважины, причем патрубок (102) содержит контрольный канал (100) текучей среды, который по текучей среде соединяет кольцевое пространство (52) с отверстием (106) контроля, расположенным выше устройства (36) подвеса. Кроме того, крепежное устройство содержит зажимное устройство для зажима устройства (36) подвеса, а зажимное устройство содержит буртик, имеющий внешнюю конусообразную поверхность, а также кольцевой компонент с внутренней конусообразной поверхностью. При этом буртик и кольцевой компонент выполнены с возможностью относительного осевого перемещения между первым положением, в котором конусообразная поверхность кольцевого компонента не прилагает радиальной силы к буртику, и вторым положением, в котором конусообразная поверхность кольцевого компонента прилагает радиальную силу, достаточную для деформации буртика в направлении внутрь, чтобы деформировать патрубок (102) в направлении внутрь для захвата устройства (36) подвеса. Предложено также оборудование подводного морского устья скважины, содержащее указанное крепежное устройство и способ контроля за кольцевым пространством, в котором используют указанное оборудование. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к оборудованию подводного морского устья скважины. Техническим результатом является упрощение конструкции и эксплуатации устройства за счет исключения необходимости использования клапанов с дистанционным управлением. Предложено крепежное устройство для закрепления устройства (36) подвеса в оборудовании (10) подводного морского устья скважины, содержащее первые крепежные средства для закрепления устройства (36) подвеса в первом положении и вторые крепежные средства для закрепления устройства подвеса (36) во втором положении. Причем первые крепежные средства размещены, при использовании, с образованием канала текучей среды по внешней поверхности уплотнения устройства (36) подвеса при сохранении устройства (36) подвеса в первом положении таким образом, что текучая среда имеет возможность протекать вокруг внешней поверхности уплотнения устройства (36) подвеса. А вторые крепежные средства содержат устройство зажима для обеспечения уплотнения вокруг устройства (36) подвеса при закреплении устройства (36) подвеса во втором положении таким образом, что текучая среда не имеет возможности протекать вокруг внешней поверхности уплотнения устройства (36) подвеса. Кроме того, первые крепежные средства выполнены с возможностью закрепления устройства (36) подвеса в одном продольном направлении и с возможностью перемещения устройства (36) подвеса во втором противоположном продольном направлении. При этом устройство (36) подвеса содержит множество первых продольных ребер, расположенных ниже внешней поверхности уплотнения, и множество вторых продольных ребер, расположенных выше внешней поверхности уплотнения, таким образом, что в первом положении канал текучей среды, образованный по внешней поверхности уплотнения устройства (36) подвеса, обеспечен через указанное множество первых продольных ребер и через указанное множество вторых продольных ребер. Предложены также оборудование подводного морского устья скважины, содержащее указанное крепежное устройство, и способ закрепления устройства подвеса (36) внутри указанного оборудования (10). 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх