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 №88379 на полезную модель «Обвязка обсадных колонн» по классу Е21В 33/03, заявленном 24.03.2009 г. и опубликованном 10.11.2009 г.
Указанная обвязка обсадных колонн содержит устанавливаемый на кондуктор скважины внешний (нижний) корпус с кольцевой накидной крышкой и внутренним посадочным конусом, промежуточный (верхний) корпус с кольцевой накидной крышкой, посадочными конусами и уплотнительным кольцом, и внутренний корпус (трубная подвеска) с посадочным конусом и уплотнительным кольцом, при этом уплотнительное кольцо промежуточного корпуса поджато снизу прижимным кольцом, зафиксированным на этом корпусе.
Недостатками описанной выше обвязки обсадных колонн являются недостаточная надежность в эксплуатации из-за неравномерного распределения нагрузки по корпусам обвязки, возможности нарушения герметизации межколонного пространства при монтаже и работе оборудования и неудобство при монтаже. При 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 и повышение ее монтаже-пригодности.
Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является равномерное распределение нагрузки по корпусам обвязки обсадных колонн, упрощение и повышение качества монтажа оборудования. Указанный результат достигается тем, что:
1. В обвязке обсадных колонн, содержащей устанавливаемый на кондуктор скважины нижний корпус с внутренним посадочным конусом и кольцевой крышкой, верхний корпус с внутренним посадочным конусом и установленной в нем трубной подвеской, кольцевые уплотнения и прижимные кольца, согласно полезной модели, в обвязку обсадных колонн введена вторая трубная подвеска, установленная в нижнем корпусе, причем обе трубные подвески выполнены в виде клиновых подвесок, верхний корпус обвязки установлен на нижнем с помощью кольцевого опорного буртика, выполненного на внешней поверхности верхнего корпуса и входящего в соответствующую ему кольцевую проточку во внутренней поверхности нижнего корпуса, а на верхней части верхнего корпуса посредством резьбового соединения закреплен съемный фланец, имеющий внутри верхней части резьбу для вворачивания прижимного кольца с резьбой на наружной поверхности.
2. В обвязке обсадных колонн по п. 1, согласно полезной модели, клиновые подвески состоят из трех клиньев с зубчатой внутренней поверхностью, равномерно разнесенных по окружности и соединенных стяжками в виде болтов с гайками.
Введение в обвязку обсадных колонн второй трубной подвески, установленной в нижнем корпусе, с выполнением обеих трубных подвесок в виде клиновых подвесок, позиционирование верхнего корпуса обвязки на нижнем с помощью кольцевого опорного буртика, выполненного на внешней поверхности верхнего корпуса и входящего в соответствующую ему кольцевую проточку во внутренней поверхности нижнего корпуса, и закрепление на верхней части верхнего корпуса посредством резьбового соединения съемного фланца, имеющего внутри верхней части резьбу для вворачивания прижимного кольца с резьбой на наружной поверхности, дает возможность равномерно распределить нагрузку по корпусам обвязки обсадных колонн, упростить и повысить качество монтажа оборудования, и тем самым повысить надежность обвязки обсадных колонн в эксплуатации и ее монтажепригодность.
При этом клиновые подвески могут состоять из трех клиньев с зубчатой внутренней поверхностью, равномерно разнесенных по окружности и соединенных стяжками 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. в обвязку обсадных колонн введена вторая трубная подвеска, установленная в нижнем корпусе, причем обе трубные подвески выполнены в виде клиновых подвесок, верхний корпус обвязки установлен на нижнем с помощью кольцевого опорного буртика, выполненного на внешней поверхности верхнего корпуса и входящего в соответствующую ему кольцевую проточку во внутренней поверхности нижнего корпуса, а на верхней части верхнего корпуса посредством резьбового соединения закреплен съемный фланец, имеющий внутри верхней части резьбу для вворачивания прижимного кольца с резьбой на наружной поверхности,
2. клиновые подвески состоят из трех клиньев с зубчатой внутренней поверхностью, равномерно разнесенных по окружности и соединенных стяжками 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 нижний корпус 1 с внутренним посадочным конусом и кольцевой крышкой 2, устанавливаемый на кондуктор скважины (на чертеже не показан). В нижнем корпусе 1 установлены клиновая подвеска 3, кольцевые уплотнения 4 и прижимные кольца 5.
Верхний корпус 6 обвязки с внутренним посадочным конусом установлен на нижнем корпусе 1 с помощью кольцевого опорного буртика, выполненного на внешней поверхности верхнего корпуса 6 и входящего в соответствующую ему кольцевую проточку во внутренней поверхности нижнего корпуса 1. В верхнем корпусе 6 установлены клиновая подвеска 7, кольцевое уплотнение 8 и прижимное кольцо 9. На верхней части верхнего корпуса 6 посредством резьбового соединения закреплен съемный фланец 10, имеющий внутри верхней части резьбу для вворачивания прижимного кольца 11 с резьбой на наружной поверхности.
Обе клиновые подвески 3 и 7 содержат по три клина 12 с зубчатой внутренней поверхностью, равномерно разнесенных по окружности и соединенных стяжками 13 в виде болтов с гайками.
При строительстве скважины после спуска и цементирования обсадной колонны - кондуктора нижний корпус 1, имеющий внутреннюю резьбу в нижней части, наворачивают на кондуктор (на чертеже не показан), и устанавливают на него противовыбросовое оборудование (на чертеже не показано).
По окончании бурения опускают в скважину техническую колонну обсадных труб. На последней трубе колонны, подвешенной на талевой системе (на чертеже не показаны), собирают клинья 12 клиновой подвески 3 и опускают ее под собственным весом в нижний корпус 1. При этом клиновая подвеска 3 внешней конусной поверхностью садится на внутренний посадочный конус нижнего корпуса 1, а клинья 12 зажимают трубу (на чертеже не показана), надежно фиксируя ее зубчатой внутренней поверхностью.
После промывки и цементирования скважины противовыбросовое оборудование снимают и устанавливают внутрь внешнего корпуса 1 кольцевые уплотнения 4 и прижимные кольца 5. На нижний корпус 1 устанавливают верхний корпус 6 с помощью кольцевого опорного буртика, выполненного на внешней поверхности верхнего корпуса 6, и фиксируют его с помощью кольцевой крышки 2, наворачиваемой сверху на нижний корпус 1.
На последней трубе эксплуатационной колонны обсадных труб, подвешенной на талевой системе, (на чертеже не показаны), собирают клинья 12 клиновой подвески 7 и опускают ее под собственным весом в верхний корпус 6. При этом клиновая подвеска 7 внешней конусной поверхностью садится на внутренний посадочный конус верхнего корпуса 6, а клинья 12 зажимают трубу (на чертеже не показана), надежно фиксируя ее зубчатой внутренней поверхностью, после чего в верхний корпус 6 устанавливают прижимное кольцо 9 и кольцевое уплотнение 8.
Затем наворачивают сверху на верхний корпус 6 съемный фланец 10, вворачивают в него прижимное кольцо 11 и производят на фланец 10 монтаж эксплуатационной фонтанной арматуры (на чертеже не показана). Тем самым достигается равномерное распределение по корпусам обвязки обсадных колонн нагрузки от спускаемого в скважину эксплуатационного оборудования, монтируемого на обвязке обсадных колонн, и нагрузки от устанавливаемой сверху эксплуатационной фонтанной арматуры.
Заявляемая обвязка обсадных колонн по сравнению с ближайшим аналогом позволяет повысить надежность обвязки в эксплуатации и ее монтажепригодность, за счет равномерного распределения нагрузки по корпусам обвязки обсадных колонн, упрощения и повышения качества монтажа оборудования.