КОНСТРУКЦИЯ КОЛОНН НАСОСНО-КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

Полезная модель относится к области горного дела, к соединениям труб посредством муфт с эластичными уплотнительными кольцами, и может быть использована при добыче нефти.
Известны конструкции колонн насосно-компрессорных труб, содержащие трубы стандартной длины, соединенные между собой стальными муфтами посредством треугольной конической трубной резьбы (Нефтепромысловое оборудование. Справочник. Под ред. Е.И.Бухаленко - М., Недра, 1990 - 559 с. ил.).
Основную часть сортамента насосно-компрессорных труб, применяемых в нефтяном деле, составляют стальные трубы, в которых применяются самоуплотняющаяся резьба, которая имеет недостаточный уровень герметизации. При этом необходимо отметить высокую степень коррозии стальных труб и, вследствие этого, их малый ресурс.
Известна также конструкция колонн насосно-компрессорных труб, содержащих трубы стандартной длины, соединенные между собой стальными муфтами посредством треугольной конической трубной резьбы с расточкой у торцов и уплотнительным кольцом в ней (Патент РФ №2294477 на изобретение «Соединение обсадных колонн или насосно-компрессорных труб с конической резьбой на концах в нефтяных и газовых скважинах» МПК 7: F16L 19/00, опубл. 27.02.2007 г. - прототип).
Недостатком известного устройства, взятого нами в качестве прототипа по большинству совпадающих признаков, является недостаточная герметизация и невозможность использования с трубами из стеклопластика вследствие недостаточной устойчивости витков резьбы на срез под действием осевой нагрузки от веса колонны.
Задачей, решаемой использованием предложенной полезной модели, является повышение несущей способности и ресурса использования колонн насосно-компрессорных труб, изготовленных из стеклопластика.
Техническая сущность предложенного решения заключается в том, что в известной конструкции колонн насосно-компрессорных труб, содержащих подвеску труб стандартной длины, соединенных между собой стальными муфтами посредством треугольной конической трубной резьбы с увеличенным шагом и закругленным профилем резьбы с проточкой канавки на концевой части трубы и применением эластичного уплотнения в ней, подвеска труб выполнена из стеклопластика с утолщенными стенками на концах, а резьбовые
соединения и стальные муфты для них выполнены на больший диаметр типоразмера трубы.
Применяемые стальные муфты с наружными геометрическими размерами стандартных муфт по ГОСТ 633-80 позволяют производить спуско-подъемные операции без изменения применяемой технологии, инструмента и приспособлений.
Выполнение труб из стеклопластика обеспечивает снижение гидравлических потерь при перекачивании жидкости по трубе, утолщенные стенки концов трубы позволяют увеличить долговечность концов труб которые контактируют с ключами при свинчивании и развинчивании резьбовых соединений, снижение веса колонн и обеспечение возможности нарезки соединительной резьбы большего на типоразмер диаметра и шага, чем диаметр трубы позволяет увеличить несущую способность резьбового соединения.
Выполнение резьбовых соединений в виде специальной треугольной конической с закругленными вершинами выступов (по типу резьбы, применяемой фирмой "Амерон") и оснований резьбой с диаметром, увеличенным на типоразмер относительно диаметра труб, обеспечивает уменьшение зон опасных разрушающих напряжений в теле трубы.
На фиг.1 изображено заявленное устройство (вид сбоку, продольный разрез); на фиг.2 - продольный разрез стенки трубы заявленного устройства; на фиг.3 - вид по А на фиг.2.
Конструкция колонн насосно-компрессорных труб включает непосредственно трубу 1 с муфтой 2, соединяемых между собой и с другими трубами посредством резьбы 3. У торцов трубы 1 размещены уплотнительные кольца 4, располагаемые в кольцевой выточке 5. Трубы 1 выполнены из стеклопластика.
Вершины и основания витков 6 резьбы 3 выполнены закругленными. Резьба 3 имеет диаметр, на типоразмер превышающий диаметр трубы и, благодаря наличию наружного утолщения 7. Например, труба диаметром 2,5 дюйма снабжается резьбой 3 дюйма.
Предлагаемое устройство монтируется в скважине путем последовательного свинчивания труб 1 с муфтами 2. При этом низ колонн может быть оборудован погружными насосами, для подъема жидкости из скважины по полости колонны насосно-компрессорных труб 1 или пакером при закачке воды в нагнетательные скважины.
Выполнение труб 1 из стеклопластика обеспечивает снижение веса и металлоемкости колонн, благодаря чему уменьшается нагрузка на устьевое оборудование, тем самым улучшая условия его эксплуатации, и снижаются гидравлические сопротивления при перекачивании жидкости по трубе, чем экономится энергия на извлечение полезного ископаемого из скважины и значительно увеличивается срок службы труб из-за снижения скорости коррозиии труб по сравнению со стальными.
Выполнение резьбовых соединений 3 в виде специальной треугольной конической с закругленными вершинами выступов 6 и оснований резьбой обеспечивает уменьшение зон опасных разрушающих напряжений в теле трубы, чем повышается степень его герметичности и надежности.
ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ИЛИ ИНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ
1. Применение подвесок стеклопластиковых труб без изменения технологии спуско-подъемных операций, инструмента и приспособлений.
2. Повышение надежности лифтовых колонн нефтедобывающих скважин и уменьшение объемов работ по текущему и капитальному ремонту скважин за счет этого.
3. Снижение затрат электроэнергии при подъеме жидкости из скважины благодаря уменьшению гидравлических потерь в подвеске.
4. Снижение стоимости спуско-подъемных операций при текущем и капитальном ремонте скважин за счет использования стандартных технологий.