Устройство для соединения секций обсадных колонн

Авторы патента:

МИХАЙЛИЧЕНКО ВЛАДИМИР МАКСИМОВИЧ

ЕРЕМЕНКО ВАЛЕНТИН ВАСИЛЬЕВИЧ

ОПИС НИE

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (щ781 324

{61} Дополнительное к авт. саид-ву (51)М Ка а3 (22} Заявлено 08.01.79 (21) 2708199/22-03 с присоединением заявки НоЕ 21 В 33/14

Е 21 В 43/10 (23} Приоритет -

- :"- : "- Опубликовано 231180, Бюллетень )49 43

ГосумвстаевиыЯ коиатет

СССР

IIo яоааи «зобф@т@яяЯ я открмтяЯ (5З) УД< 622. 245.12 (088.8) Дата опубликования описания 231 180 (72) Авторы изобретения

В.М. Михайличенко-и В, В. Еременко

Всесоюэнйй научно-исследовательский институт по креплению скважин и буровым растворам

P1} Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ОБСАДНЫХ

КОЛОНН

) 1

Изобретение относится:к нефтегаэодобываЮщей промышленности, а именно к креплению нефтяных, газовых и геологоразведочных скважин.

Известно устройство для соединения 5 секций обсадных колонн, состоящее израструба, установленного на верхнем конце нижней секции обсадной колонны, ниппеля, смонтированного на нижнем конце верхней секции и уйлотнительно- 1О

ro кольца из мягкого мегалла, установленного на ннппеле для уплотйения сты.ка между раструбом И урарныМ буртом . ниппеля при разгрузке верхней секцйФ на нижнюю 1".1). 15

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для стыковки обсадных колонй, содержащее кроме перечислен- 20 ных функциональных узлов фиксаторы, предназначенные для предотвращения осевого перемещения ниппеля отно. сительно раструба. Эти фиксаторы выполнены в виде упруго прижатых 25 друг к другу выступов и впадин, размещенных на ниппеле и раструбе. Ниппель и раотруб имеют продольнЫе прорези, обеспечивающие упругую радиальную деформацию фиксатора (2).

Но эти недостаточно надежны и долГовечны в условиях изменяющегося температурного режима и переменного давления s скважине, Â этих условиях соединяемые секции постоянно удлиняются или укорачиваются относительно первоначального положения их стыка в пределах осевого люфта фиксатора.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности н долговечности работы устройства путем предотвращения относительного осевого перемещения ниппеля и раструба.

Укаэанная цель достигается тем, что вершина выступа фиксатора выполнена шире дна впадины, а их стенки наклонены соответственно к высоте выступа и глубине впадины под углом, меньшим чем угол .трения между ними в направлении действия осевых нагрузок.

На фиг.1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 вЂ” разрез

А-A на фиг.1; на фиг.3 вЂ” то же, после соединения секций; на фиг.4 вЂ” узел на фиг.З; на фиг.5 вЂ” второй вариант исполнения устройства, пролольны, ; оаэрез; на Фиг.б - разрез Б-В на фиг.5

Устройство для соединения секций обсадных колонн состоит из раструба

781324

Формула изобретения

1, ниппеля 2, уплотнительного узла 3, и фиксатора 4. Раструб 1, представляющий собой патрубок для захода ниппеля 2, соединяется с верхней тру, бой нижней секции обсадной колонны.

Ниппель 2, имеющий сквозные промывочные отверстия 5, присоединяются к нижней трубе верхней секции. К нижнему концу ниппеля присоединена направляющая башмачная пробка 6, представляющая собой полый коничес-. кий насадок.

Уплотнительный узел 3 выполнен в виде канавок, расположенных на наружной поверхности ниппеля 2 или на внутренней поверхности раструба 1 и

-размещенных в них эластичных уплотнительных колец .(О-образного или другого сечения), герметиэирующих зазор между ниппелем 2 и раструбом 1.

Фиксатор 4 выполнен s виде упру" го прижатых друг к другу впадин 7 20 и выступов 8, размещенных соответст- венно на внутренних поверхностях раструба 1 и ниппеля 2 или наоборот, причем вершина выступа 8 выполнена шире дна впадин 7, а их боковые стенки (плоскости) наклонены соответственно к высоте выступа и глубине впадины под углом (см.фиг.3) меньшим, чем угол трения между ними в направлении действия осевых нагрузок °, Впадина 7 или выступ 8 размещены на упругих планках 9, образованных продольными или П-образными разрезами, выполненными соответственно в раструбе 1 или ниппеле 2.

Устройстно Работает следующим образом.

Раструб 1 устанавлинают на верхней трубе нижней секции обсадной .колонны, совместнО с ней опускают в скважину, а затем цементируют сек» 40 цию обычным способом.

Далее ниппель 2 присоединяют к нижней трубе верхней секции обсадной колоннМ и спускают в скважину. Пос ле" восстановления циркуляции промывочной жидкости вводят ниппель 2 в раструб 1 нижней секции.

При этом резко повышается давление на насосах, что свидетельствует о пРедваРительном соединении секций. Затем верхнюю секцию пРипойнимают до выхода промывочных (цементировочных) отверстий 5 из раструба 1.

О выходе отверстий из раструба свидетельствует снижение давления на насосах.

В таком положении цементируют верхнюю секцию обычным cno="oáýì. Сразу же после продавки цементного раствора через промывочные (цементировочные) отверстия за верхнюю секцию ее спускают с разгрузкой в 2-3 тс.

При этом упругие плайки 9 отгибаются и выступ 8 ниппеля 2 заходит во впадину 7 раструба. 1 аким образом, замыкание фиксатора 4 обеспечивает неподвижное безлюфтовое соединение секций обсадных колонн за «счет взаимного прижатия впадин 7 и выступов 8, причем, поскольку вершина выступа выполнена шире дна впадины, выступ расклинивается во впадине, а так как их боковые стенки наклонены под углом меньшим, чем угол трения между ними в направлении действия осевых нагрузок, то отжатие выступа .от впадины невозможно при любой величине этих нагрузок.

Поскольку фиксатор в предлагаемом устройстве полностью предотвращает относительное осевое перемещение ниппеля и раструба, повышает надежность и долговечность уплотнительного узла соединения и в целом стыка секций обсадных колонн.

Применение устройства позволит повысить технико-экономическую эффективность крепления скважин секция-. ми обсадных колонн за счет повышенкя надежности и долговечности соединения и, следовательно, избежать дополнительных непроизводительных затрат на ремонтно-восстановительные работы.

Устройство для соединения секций обсадных колонн, включающее ниппель, раструб, уплотнение радиального зазора между ними и фиксатор, ныполненный в виде упруго прижатых друг к другу выступа и впадины, размещенных на ниппеле и раструбе, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с. целью повышения надежности и долговечности его работы путем предотвращения относительного осевого перемещения ниппеля и раструба, вершина выступа фиксатора выполнена шире дна впадины а их стенки наклонены соответственно к высоте выступа и глубине впадиФ ны под углом, меньшим чем угол трения между ними в направлении действия осевых нагрузок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 157646, кл. Е 21 В 17/08, 15.05.61

2. Авторское свидетельство СССР

9 420752, кл. Е 21 В 17/08, 22.06.71.

781324

ФиаХ

Составитель В.Галустянц

Техред H.Варацулина Корректор М.лароши

° \

Редактор Е.Лушникова

Подписное