КОЛОННАЯ ГОЛОВКА

Полезная модель относится к области добычи нефти и газа и может быть использована для обвязки колонн обсадных труб с целью подвески, герметизации межтрубного пространства и контроля давления в нем.
Известна колонная головка, содержащая корпус с крышкой, внутри которой установлена клиновая подвеска колонны обсадных труб и пакерное уплотнение для герметизации межтрубных пространств. Корпус имеет боковые отводы для проведения технологических операций и контроля давления в межтрубном пространстве (RU №2230177, МПК E21B 33/04, E21B 33/03 опубл. 10.06.2004 г.).
Известна также колонная головка, содержащая корпус с крышкой, внутри которой установлена муфта в сборе с уплотнениями, центратороми втулкой. Сквозные боковые отводы в корпусе предназначены для проведения технологических операций и контроля давления в межтрубном пространстве (RU №129549, МПК E21B 33/03 опубл. 27.06.2013 г.).
Недостатком известных конструкций колонной головки является сложность конструкций узлов подвески и уплотнения обсадных труб, в результате чего снижается их ремонтопригодность.
Известна и наиболее близка по технической сущности колонная головка модели KG 3, содержащая корпусные детали, внутри которых установлены клиновые подвески колонн обсадных труб и элементы герметизации кольцевых пространств между ними. Каждый корпус имеет боковой отвод с запорным устройством для проведения технологических операций и контроля давления в межтрубном пространстве. Герметичность соединений между фланцами соединяемых корпусов обеспечивается металлической кольцевой прокладкой. Корпуса колонной головки соединяются между собой при помощи шпилек и гаек (Каталог продукции ОАО «Нефтепроммаш», Тюмень, РФ).
Недостатком данной конструкции является низкая надежность по коррозионной стойкости контактирующих с рабочей средой деталей и невысокая термостойкость пакерных уплотнений.
Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности колонной головки в условиях высокой агрессивности и температуры рабочих сред (в том числе сред, содержащих сероводород).
Технический результат достигается тем, что комплектующие детали и внутренние полости корпуса колонной головки подвергают диффузионному цинкованию.
В результате диффузионного цинкования деталей колонной головки на их поверхности образовывается интерметаллидный железо-цинковый слой с повышенной коррозионной стойкостью (до 5 раз выше, чем в обычном исполнении). При этом в качестве материала для изготовления корпусных и других комплектующих деталей колонной головки, вместо обычно используемых дорогостоящих нержавеющих и сложнолегированных сталей, применяют недорогие среднеуглеродистые и низколегированные марки сталей.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежом (фиг. 1), где показана трехкорпусная колонная головка для подвески и герметизации четырех колонн обсадных труб в продольном разрезе. Колонная головка содержит соединяемые между собой при помощи шпилек и гаек корпусные детали в виде тройника 1 и двух крестовиков 2 и 3. В соответствующие расточки тройника 1 и крестовиков 2 и 3 установлены клиновые подвески 4, 5 и 6, а также пакерные уплотнения 7, 8 и 9. На боковых отводах тройника 1 и крестовиков 2 и 3 установлены пробковые краны 10, задвижка шиберная 11, вентили 12 с манометрами и пробка 13. На нижних фланцах крестовиков 2 и 3 установлены обратные клапана 14.
Колонная головка работает следующим образом.
Колонную головку монтируют на обсадных трубах в процессе бурения нефтяных и газовых скважин. После спуска первой ступени обсадных труб (⌀426) на резьбовой конец трубы навинчивают тройник 1 и закрепляют его на опорной плите. Через внутреннее отверстие тройника 1 спускают обсадную колонну меньшего диаметра (⌀324) и подвешивают ее на клиновой подвеске 4 и герметизируют пакерным уплотнением 7. На фланец тройника 1 устанавливают крестовик 2 и через него спускают следующую колонну обсадных труб (⌀245), подвешивают ее на клиновой подвеске 5 и герметизируют пакерным уплотнением 8. На верхний фланец крестовика 2 устанавливают крестовик 3, спускают через него последнюю колонну обсадных труб (⌀168), подвешивают ее на клиновой подвеске 6 и герметизируют пакерным уплотнением 9. На верхний фланец крестовика 3 устанавливают фонтанную арматуру, после чего скважина готова к эксплуатации.
Установленные на боковых отводах корпусов краны 10, задвижка 11 и вентили 12 с манометрами предназначены для проведения технологических операций и контроля давления в межтрубном пространстве. Обратные клапаны 14, устанавливаемые на нижних фланцах крестовиков 2 и 3, предназначены для нагнетания смазки в пространство между уплотнителями с целью повышения их герметизирующей способности.
Таким образом, вышеописанная конструкция колонной головки позволяет увеличить срок безремонтной ее эксплуатации в условиях высокой агрессивности и температуры рабочих сред и за счет этого повысить эксплуатационную надежность и ремонтопригодность колонной головки.