ОБВЯЗКА ОБСАДНЫХ КОЛОНН

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к оборудованию для строительства и эксплуатации нефтяных скважин и предназначена для обвязки колонн обсадных труб.
Известна конструкция обвязки обсадных колонн, описанная в патенте Российской Федерации №93873 на полезную модель «Устьевое оборудование» по классу Е21В 33/03, заявленном 28.12.2009 г. и опубликованном 10.05.2010 г.
Указанная обвязка обсадных колонн, устанавливаемая на кондуктор скважины, содержит соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами и резьбами для соединения с соосными колоннами труб, кольцевую накидную крышку и установленное между корпусами кольцевое уплотнение, при этом в нижней части внешнего корпуса выполнена наружная резьба для соединения с кондуктором.
Недостатком данной обвязки обсадных колонн является недостаточная надежность в эксплуатации, обусловленная тем, что в ней вся нагрузка от монтируемого на обвязке обсадных колонн спускаемого в скважину эксплуатационного оборудования и нагрузка от устанавливаемой сверху эксплуатационной фонтанной арматуры ложится на внутренний корпус, что может привести к нештатным ситуациям и отказам в работе. Кроме того, соединение внутреннего корпуса обвязки с колонной обсадных труб осуществлено при помощи внутренней резьбы, выполненной в нижней части внутреннего корпуса. Из-за этого для соединения внутреннего корпуса с колонной обсадных труб необходимо использовать дополнительный промежуточный патрубок с наружными резьбами на концах, один их которых вворачивают внутрь внутреннего корпуса, а другой - в муфту на конце последней трубы колонны обсадных труб. При таком монтаже в полевых условиях возможны дефекты и нарушение герметичности из-за перекоса элементов и некачественного уплотнения резьбовых соединений.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности обвязки обсадных колонн в эксплуатации.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является распределение нагрузки от оборудования на внешний и внутренний корпуса обвязки обсадных колонн и исключение промежуточных элементов.
Указанный результат достигается тем, что:
1. В известной обвязке обсадных колонн, устанавливаемой на кондуктор скважины и содержащей соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами и наружными резьбами на верхней и нижней частях внешнего корпуса, кольцевую крышку и установленное между корпусами кольцевое уплотнение, согласно полезной модели, внутренний корпус состоит из трех клиньев с зубчатой внутренней поверхностью, равномерно разнесенных по окружности и соединенных стяжками с возможностью взаимного перемещения, а на кольцевой крышке сверху выполнен соосный патрубок, снабженный внутренней резьбой.
2. В обвязке обсадных колонн по п. 1, согласно полезной модели, стяжки выполнены в виде болтов с гайками.
Выполнение внутреннего корпуса состоящим из трех клиньев с зубчатой внутренней поверхностью, равномерно разнесенных по окружности и соединенных стяжками с возможностью взаимного перемещения, и выполнение сверху на кольцевой крышке соосного патрубка, снабженного внутренней резьбой, дает возможность перенести нагрузку от устанавливаемой сверху эксплуатационной фонтанной арматуры на внешний корпус обвязки обсадных колонн, исключить промежуточные элементы, и тем самым повысить надежность обвязки обсадных колонн в эксплуатации.
При этом стяжки могут быть выполнены в виде болтов с гайками.
Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемой обвязке обсадных колонн новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.
Заявляемая обвязка обсадных колонн обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:
1. внутренний корпус состоит из трех клиньев с зубчатой внутренней поверхностью, равномерно разнесенных по окружности и соединенных стяжками с возможностью взаимного перемещения, а на кольцевой крышке сверху выполнен соосный патрубок, снабженный внутренней резьбой, 2. стяжки выполнены в виде болтов с гайками.
Заявляемая полезная модель может найти широкое применение в нефтегазодобывающей промышленности, в частности, в оборудовании для строительства и эксплуатации нефтяных скважин и предназначена для обвязки колонн обсадных труб, поэтому она соответствует критерию «промышленная применимость».
Заявляемая обвязка обсадных колонн иллюстрируется чертежами, где представлены на:
Фиг. 1. Общий вид обвязки обсадных колонн с частичным разрезом.
Фиг. 2. Сечение А-А обвязки обсадных колонн.
Обвязка обсадных колонн, представленная на чертежах (см. Фиг. 1 и 2), содержит внешний корпус 1, устанавливаемый с помощью муфты на кондуктор скважины (на чертеже не показаны).
Внешний корпус 1 имеет внутренний посадочный конус, на котором внешним посадочным конусом соосно установлен внутренний корпус 2. На внешнем корпусе 1 сверху с помощью резьбы закреплена кольцевая крышка 3 с выполненным на ней сверху соосным патрубком, снабженным внутренней резьбой. Между корпусами 1 и 2 установлено кольцевое уплотнение 4, расположенное под кольцевой крышкой 3.
Внутренний корпус 2 состоит из трех клиньев 5 с зубчатой внутренней поверхностью, установленных по окружности с промежутками и соединенных стяжками 6 с возможностью взаимного перемещения. Стяжки 6 выполнены в виде болтов с гайками.
При строительстве скважины после спуска и цементирования обсадной колонны - кондуктора внешний корпус 1, имеющий наружные резьбы на верхней и нижней частях, вворачивают внутрь муфты, расположенной на кондукторе (на чертеже не показаны), и устанавливают на него противовыбросовое оборудование (на чертеже не показано).
По окончании бурения опускают в скважину эксплуатационную колонну обсадных труб. На последней трубе 7 колонны, подвешенной на талевой системе, собирают клинья 5 внутреннего корпуса 2 и опускают его под собственным весом во внешний корпус 1. При этом внутренний корпус 2 внешней конусной поверхностью садится на внутренний посадочный конус внешнего корпуса 1, а клинья 5 зажимают трубу 7, надежно фиксируя ее зубчатой внутренней поверхностью.
После промывки и цементирования скважины противовыбросовое оборудование снимают и устанавливают между внешним 1 и внутренним 2 корпусами кольцевое уплотнение 4.
Затем наворачивают сверху на внешний корпус 1 кольцевую крышку 3 с выполненным на ней сверху соосным патрубком, снабженным внутренней резьбой и на кольцевую крышку 3 производят монтаж эксплуатационной фонтанной арматуры (на чертеже не показана).
Заявляемая обвязка обсадных колонн по сравнению с прототипом позволяет повысить надежность обвязки в эксплуатации, за счет распределения нагрузки от оборудования на внешний и внутренний корпуса обвязки и исключения промежуточных элементов.
Кроме того, заявляемая конструкция обвязки обсадных колонн позволяет уменьшить ее габариты и снизить металлоемкость, а также упростить монтаж оборудования и повысить его качество.