RU2531667C1 - Wellhead split sealer - Google Patents
Wellhead split sealer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2531667C1 RU2531667C1 RU2013128635/03A RU2013128635A RU2531667C1 RU 2531667 C1 RU2531667 C1 RU 2531667C1 RU 2013128635/03 A RU2013128635/03 A RU 2013128635/03A RU 2013128635 A RU2013128635 A RU 2013128635A RU 2531667 C1 RU2531667 C1 RU 2531667C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- split
- welded
- end surface
- detachable
- conductor
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 41
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 37
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical group [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 28
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 claims description 8
- 208000031968 Cadaver Diseases 0.000 claims 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 claims 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 claims 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 239000012858 resilient material Substances 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 15
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устьевому оборудованию, и может быть использовано для герметизации межтрубного пространства между кондуктором и промежуточной колонной на действующих скважинах, оборудованных однофланцевыми колонными головками типа ОКК-1, без их глушения.The invention relates to the oil and gas industry, in particular to wellhead equipment, and can be used to seal the annulus between the conductor and the intermediate string in existing wells equipped with OKK-1 single-flange column heads without jamming them.
Анализ существующего уровня техники показал следующее:Analysis of the current level of technology showed the following:
- в настоящее время устье большого числа действующих скважин, например, на подземных хранилищах газа оборудовано однофланцевыми колонными головками типа ОКК-1 без герметизации пространства между кондуктором и промежуточной колонной. В процессе длительной эксплуатации в этом пространстве отмечаются случаи выделения газа, а также возможно наличие эксцентриситета между колоннами. Открытое устье не позволяет контролировать заколонные проявления и управлять ими.- at present, the mouth of a large number of operating wells, for example, in underground gas storages, is equipped with OKK-1 single-flange column heads without sealing the space between the conductor and the intermediate column. During long-term operation, cases of gas evolution are noted in this space, and eccentricity between the columns is also possible. An open mouth does not allow controlling and managing annular manifestations.
Известна серийно выпускаемая двухфланцевая колонная головка типа ОКК-2 (см. Абубакиров В.Ф., Архангельский В.Л. и др. Оборудование буровое, противовыбросовое и устьевое: Справ. пособ.: В 2 т. Т.1 - М.: ООО «ИРЦ Газпром», 2007, с.613), которая обеспечивает герметичность пространства между кондуктором и промежуточной колонной. Однако для установки вышеуказанной колонной головки необходимо демонтировать колонную головку типа ОКК-1. Для этого требуется заглушить скважину, извлечь забойное оборудование, установить изолирующий цементный мост, а затем после переоборудования устья разбурить его и освоить скважину. Все это значительно увеличит время и стоимость работ. Кроме того, в большинстве скважин пространство между кондуктором и промежуточной колонной зацементировано, что также увеличивает время и трудозатраты на очистку уплотняемых поверхностей. К тому же для установки колонной головки типа ОКК-2 на кондукторе необходимо нарезать резьбу, что не всегда возможно ввиду изношенности и коррозии труб. При наличии эксцентриситета между кондуктором и промежуточной колонной установка колонной головки типа ОКК-2 без специальных устройств будет невозможна.Known commercially available two-flange column head type OKK-2 (see Abubakirov V.F., Arkhangelsky V.L. and others. Drilling equipment, blowout preventer and wellhead: Reference book .: In 2 vol. T.1 - M .: LLC "IRC Gazprom", 2007, p.613), which ensures the tightness of the space between the conductor and the intermediate column. However, to install the above column head, it is necessary to dismantle the OKK-1 type column head. This requires plugging the well, removing downhole equipment, installing an insulating cement bridge, and then, after re-equipment of the mouth, drill it and develop the well. All this will significantly increase the time and cost of work. In addition, in most wells, the space between the conductor and the intermediate string is cemented, which also increases the time and labor required to clean the sealing surfaces. In addition, to install a casing head of the OKK-2 type on a conductor, it is necessary to cut a thread, which is not always possible due to worn-out and corroded pipes. If there is an eccentricity between the conductor and the intermediate column, the installation of a column head of the OKK-2 type without special devices will be impossible.
Известно устройство для герметизации устья скважины с надводным размещением противовыбросового оборудования (см. а.с. №1799996 от 08.05.91 г. по кл. E21B 33/035, опубл. 07.03.93 г.), включающее корпус со стойками колонной головки, жестко связанной с кондуктором, размещенным внутри водоотделяющей колонны. Между водоотделяющей колонной и кондуктором установлена опорная втулка с последовательно размещенными под ней уплотнительным элементом, кронбуксой, основными и дополнительными клиньями, распорными конусами, затяжными шпильками с гайками на верхних концах и подпружиненными кольцами. Герметизация осуществляется в межколонном пространстве между кондуктором и водоотделяющей колонной. Недостатками является следующее. Для установки в межколонное пространство устройства для герметизации необходимо произвести срез водоотделяющей колонны. Причем монтаж устройства возможен только в скважинах с большим зазором между колоннами. Малый зазор, а также наличие эксцентриситета между колоннами не позволят смонтировать устройство в межколонном пространстве. К тому же корпус колонной головки к кондуктору подсоединяют путем приварки, т.е. необходимо проведение огневых работ.A device for sealing the wellhead with surface placement of blowout equipment (see AS No. 1799996 from 05/08/91 according to class E21B 33/035, publ. 03/07/93), including a housing with uprights of the column head rigidly connected to the conductor placed inside the riser. A support sleeve is installed between the water separating column and the conductor with a sealing element sequentially placed under it, a crown, main and additional wedges, spacer cones, tightening rods with nuts at the upper ends and spring-loaded rings. Sealing is carried out in the annular space between the conductor and the riser. The disadvantages are the following. For installation in the annular space of the device for sealing, it is necessary to cut the riser column. Moreover, the installation of the device is possible only in wells with a large gap between the columns. The small gap, as well as the presence of eccentricity between the columns will not allow the device to be mounted in annular space. In addition, the housing of the column head to the conductor is connected by welding, i.e. hot work is necessary.
Известно устьевое оборудование скважины (см. п. РФ №2269641 от 18.01.2005 г. по кл. E21B 33/03, опубл. 10.02.2006 г.) Устьевое оборудование включает колонную головку, состоящую из корпуса с радиальными каналами, фланца, элементов соединения, подвески и герметизации обсадной колонны, и трубную головку. Корпус и фланец колонной головки выполнены разъемными. Недостатками указанного оборудования является следующее. Устьевое оборудование предназначено для использования на находящихся в эксплуатации ранее построенных скважинах с установкой такого оборудования во время капитальных ремонтов указанных скважин. Для установки оборудования необходимо: заглушить скважину, извлечь забойное оборудование, установить изолирующий цементный мост, после переоборудования устья разбурить мост и освоить скважину, что значительно увеличит время и стоимость работ.Wellhead well equipment is known (see Cl. RF No. 2269641 dated January 18, 2005, class E21B 33/03, published February 10, 2006) Wellhead equipment includes a column head consisting of a housing with radial channels, a flange, and elements connection, suspension and sealing of the casing, and the pipe head. The housing and the flange of the column head are made detachable. The disadvantages of this equipment is the following. Wellhead equipment is intended for use on previously constructed wells with the installation of such equipment during major repairs of these wells. To install the equipment it is necessary: to plug the well, remove the downhole equipment, install an insulating cement bridge, after re-equipment the mouth, drill the bridge and develop the well, which will significantly increase the time and cost of work.
Уплотнение кондуктора осуществляется по боковой поверхности. За длительный период эксплуатации скважины наружная и внутренняя поверхности кондуктора в результате коррозии становятся непригодными для осуществления герметизации без предварительной их обработки. Зачистка таких поверхностей трудоемка и невозможна при глубокой коррозии.Conductor sealing is carried out on the side surface. For a long period of operation of the well, the outer and inner surfaces of the conductor as a result of corrosion become unsuitable for sealing without prior treatment. Cleaning such surfaces is time consuming and impossible with deep corrosion.
При герметизации эксцентричных колонн значительно усложнится конструкция и снизится технологичность изготовления.When sealing eccentric columns, the design will become much more complicated and the manufacturability will decrease.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, обеспечивает:The technical result that can be obtained by carrying out the invention provides:
- надежную герметизацию пространства между кондуктором и промежуточной колонной за счет выполнения герметизатора разъемным;- reliable sealing of the space between the conductor and the intermediate column due to the implementation of the sealant detachable;
- сокращение сроков переоборудования устья действующих скважин, оборудованных однофланцевыми колонными головками типа ОКК-1 за счет возможности установки герметизатора без демонтажа однофланцевых колонных головок типа ОКК-1, т.е. без глушения скважины и проведения других длительных и трудоемких операций;- reducing the time for re-equipping the mouth of existing wells equipped with OKK-1 single-flange column heads due to the possibility of installing a sealant without dismantling OKK-1 single-flange column heads, i.e. without killing the well and conducting other long and laborious operations;
- возможность установки герметизатора при эксцентричном расположении колонн за счет уплотнения кондуктора по торцу;- the ability to install a sealant with an eccentric arrangement of columns due to conductor sealing at the end;
- исключение операции по нарезанию резьб и огневых работ при установке герметизатора, что позволит монтировать его при наличии давления в скважине и при возможных газовыделениях.- the exception of the operation of threading and hot work when installing the sealant, which will allow it to be mounted in the presence of pressure in the well and with possible gas evolution.
Технический результат достигается с помощью предлагаемого герметизатора устья скважины разъемного, включающего:The technical result is achieved using the proposed sealant wellhead detachable, including:
устанавливаемый на торце кондуктора с охватом части длины промежуточной колонны, эксцентрично расположенной в кондукторе, разъемный цилиндрический корпус, состоящий из двух полукорпусов, соединенных между собой встык и загерметизированных напряженно-деформированными медьсодержащими прокладками, причем плоскость стыков полукорпусов перпендикулярна направлению эксцентриситета кондуктора и промежуточной колонны;mounted on the end of the conductor with the coverage of part of the length of the intermediate column eccentrically located in the conductor, a detachable cylindrical body consisting of two half-shells, joined together end-to-end and sealed with stress-strain copper-containing gaskets, the plane of the joints of the half-shells being perpendicular to the direction of the eccentricity eccentricity column;
на нижнем торце каждого полукорпуса приварена полупланшайба с кольцевой канавкой специальной конфигурации на ее нижней торцевой поверхности под разрезное уплотнительное кольцо, выполненное из мягкого металла, причем кольцевая канавка проточена с учетом максимальной толщины стенки кондуктора и максимального эксцентриситета кондуктора и промежуточной колонны, с обеспечением соосности разъемного цилиндрического корпуса относительно промежуточной колонны;on the lower end of each half-shell, a half-washer with a special configuration annular groove is welded on its lower end surface for a split sealing ring made of soft metal, and the annular groove is grooved taking into account the maximum thickness of the conductor wall and the maximum eccentricity of the conductor and the intermediate column, ensuring coaxiality of the detachable cylindrical the housing relative to the intermediate column;
в верхней части на наружной боковой поверхности каждого полукорпуса приварен полуфланец, причем между полуфланцами и полупланшайбами приварены стяжные планки с косынками, а под полупланшайбами - стяжные планки с пластинами, при этом все стяжные планки имеют стяжные отверстия под шпильки с гайками, а в один из полукорпусов вварен патрубок;in the upper part on the outer side surface of each half-housing, a half-flange is welded, and between the half-flanges and half-washers, tie bars with kerchiefs are welded, and under the half-tubes there are tie bars with plates, while all tie bars have tie holes for the studs with nuts, and in one of the half-shells welded pipe;
в средней части на внутренней боковой поверхности каждого полукорпуса приварено полукольцо, верхняя торцевая поверхность которого выполнена конусной;in the middle part on the inner side surface of each half-shell a half ring is welded, the upper end surface of which is made conical;
над полукольцами установлены самоуплотняющиеся конусные кольца, выполненные из эластичного материала и разрезанные по всей высоте, причем места разрезов смещены друг относительно друга;self-sealing conical rings made of elastic material and cut along the entire height are installed above the half rings, and the places of the cuts are offset from each other;
над самоуплотняющимися конусными кольцами установлена разъемная грундбукса, половинки которой зафиксированы зацепами, причем нижняя торцевая поверхность разъемной грундбуксы выполнена конусной, а угол наклона φ ее торцевой поверхности к вертикальной оси герметизатора определяют из неравенстваa detachable packing follower is installed above the self-sealing conical rings, the halves of which are fixed by hooks, the lower end surface of the detachable packing follower being conical, and the angle of inclination φ of its end surface to the vertical axis of the sealant is determined from the inequality
где: f - коэффициент трения эластичного материала по металлу;where: f is the coefficient of friction of the elastic material on the metal;
верхние торцевые поверхности полуколец и самоуплотняющиеся конусные кольца имеют конусность, соответствующую конусности нижней торцевой поверхности разъемной грундбуксы;the upper end surfaces of the half rings and the self-sealing conical rings have a taper corresponding to the taper of the lower end surface of the split packing follower;
в верхней части разъемной грундбуксы и в полуфланцах выполнены сквозные отверстия под упорные шпильки с гайками, установленными над разъемной грундбуксой и полуфланцами;through holes for thrust studs with nuts installed above the split packing follower and half flanges are made in the upper part of the detachable packing follower and in the half flanges;
над разъемной грундбуксой установлена разъемная упорная втулка с резьбовыми отверстиями, выполненными на нижней торцевой поверхности, с обеспечением фиксации верхней части упорных шпилек, причем разъемная упорная втулка в верхней части состыкована в единую деталь фиксирующими вкладышами, места стыков которых перпендикулярны местам стыков разъемной упорной втулки, а на внутреннюю боковую поверхность разъемной упорной втулки, выполненную конусно, опираются плашки.above the detachable packing follower, a detachable thrust sleeve with threaded holes made on the lower end surface is mounted to ensure that the upper part of the thrust studs is fixed, and the detachable thrust sleeve in the upper part is joined in a single piece by the locking inserts, the joints of which are perpendicular to the joints of the detachable thrust sleeve, and the cones are supported on the inner side surface of the detachable thrust sleeve made conically.
Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует условию новизны.Thus, the claimed technical solution meets the condition of novelty.
Анализ изобретательского уровня показал следующее: из источников патентной документации и научно-технической литературы не выявлены технические решения, имеющие в своей основе признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения, обеспечивающими достигаемый технический результат, обусловленный неизвестными свойствами конструктивных элементов герметизатора и связями между конструктивными элементами. Таким образом, заявляемые существенные признаки не следуют явным образом из уровня техники, т.е. соответствуют условию изобретательского уровня.The analysis of the inventive step showed the following: from the sources of patent documentation and scientific and technical literature no technical solutions have been identified that are based on features that match the distinctive features of the claimed technical solution, providing an achievable technical result due to the unknown properties of the structural elements of the sealant and the connections between the structural elements . Thus, the claimed essential features do not follow explicitly from the prior art, i.e. correspond to the condition of inventive step.
Конструкция заявляемого устройства поясняется следующими чертежами:The design of the claimed device is illustrated by the following drawings:
на фиг.1 представлен фронтальный разрез устройства;figure 1 presents the frontal section of the device;
на фиг.2 представлен профильный разрез устройства;figure 2 presents a profile section of the device;
на фиг.3 представлен вид снизу.figure 3 presents a bottom view.
Герметизатор устья скважины разъемный установлен на торце кондуктора 1 и охватывает часть длины промежуточной колонны 2, которая эксцентрично расположена в кондукторе 1. Герметизатор содержит разъемный цилиндрический корпус, который состоит из двух полукорпусов 3. Полукорпусы 3 соединены между собой встык, а места стыков загерметизированы напряженно-деформированными медьсодержащими прокладками 4. Плоскость стыков полукорпусов 3 перпендикулярна направлению эксцентриситета е кондуктора 1 и промежуточной колонны 2. На нижнем торце каждого полукорпуса 3 приварена полупланшайба 5 с кольцевой канавкой 6 специальной конфигурации на ее нижней торцевой поверхности под разрезное уплотнительное кольцо 7. Уплотнительное кольцо 7 выполнено из мягкого металла. Кольцевая канавка 6 специальной конфигурации проточена с учетом максимальной толщины стенки кондуктора 1 и максимального эксцентриситета е кондуктора 1 и промежуточной колонны 2, с обеспечением соосности разъемного цилиндрического корпуса относительно промежуточной колонны 2. В верхней части на наружной боковой поверхности каждого полукорпуса 3 приварен полуфланец 8. Между полуфланцами 8 и полупланшайбами 5 приварены стяжные планки 9 с косынками 10, а под полупланшайбами 5 - стяжные планки 11 с пластинами 12. Стяжные планки 9, 11 имеют сквозные отверстия 13 под шпильки 14 и гайки 15. В один из полукорпусов 3 вварен патрубок 16 для возможности проведения технологических операций, а также подсоединения манометра и кранов для сброса давления. В средней части на внутренней боковой поверхности каждого полукорпуса 3 приварено полукольцо 17, верхняя торцевая поверхность которого выполнена конусной. Над полукольцами 17 установлены самоуплотняющиеся конусные кольца 18, выполненные из эластичного материала. Самоуплотняющиеся конусные кольца 18 разрезаны по всей высоте, а места разрезов смещены друг относительно друга. Над самоуплотняющимися конусными кольцами 18 установлена разъемная грундбукса 19, половинки которой зафиксированы зацепами 20. Нижняя торцевая поверхность грундбуксы 19 выполнена конусной, а угол наклона φ ее торцевой поверхности к вертикальной оси герметизатора определяют из неравенстваThe wellhead sealant is detachable mounted on the end of the
где: f - коэффициент трения эластичного материала по металлу.where: f is the coefficient of friction of the elastic material on the metal.
Верхние торцевые поверхности полуколец 17 и самоуплотняющиеся конусные кольца 18 имеют конусность, соответствующую конусности нижней торцевой поверхности разъемной грундбуксы 19. В верхней части разъемной грундбуксы 19 и в полуфланцах 8 выполнены сквозные отверстия 21, 22 под упорные шпильки 23 с гайками 24, 25. Гайки 24 установлены над разъемной грундбуксой 19, а гайки 25 - над полуфланцами 8. Над разъемной грундбуксой 19 установлена разъемная упорная втулка 26. Разъемная упорная втулка 26 имеет резьбовые отверстия 27, выполненные на ее нижней торцевой поверхности для фиксации верхней части упорных шпилек 23. Разъемная упорная втулка 26 в верхней части состыкована в единую деталь фиксирующими вкладышами 28, места стыков которых перпендикулярны местам стыков разъемной упорной втулки 26. На внутреннюю боковую поверхность разъемной упорной втулки 26, выполненную конусно, опираются плашки 29.The upper end surfaces of the semirings 17 and the self-sealing conical rings 18 have a taper corresponding to the conicity of the lower end surface of the detachable packing follower 19. In the upper part of the detachable packing follower 19 and in the half flanges 8, through
Герметизатор на устье скважины устанавливают в следующем порядке.The sealant at the wellhead is installed in the following order.
Для создания напряженно-деформированного состояния медьсодержащих прокладок 4 предварительно на заводе-изготовителе полукорпусы 3 с медьсодержащими прокладками 4 стягивают между собой шпильками 14 до образования герметичного стыка. При этом медьсодержащие прокладки 4 деформируются и частично заплывают внутрь разъемного цилиндрического корпуса. Далее начисто протачивают внутреннюю поверхность разъемного цилиндрического корпуса над полукольцами 17 и в собранном виде разъемный цилиндрический корпус поставляют на скважину. После разъединения полукорпусов 3 перед монтажом на скважине медьсодержащие прокладки 4 сохраняют форму сопрягаемых поверхностей и остаются в напряженно-деформированном состоянии, поэтому при монтаже не заплывают внутрь разъемного цилиндрического корпуса, обеспечивая надежную герметизацию пространства между разъемным цилиндрическим корпусом и промежуточной колонной 2.To create a stress-strain state of copper-containing gaskets 4 previously at the factory, the half-
Перед установкой герметизатора на устье скважины (фиг.1, 2) роликовым труборезом обрезают верхний конец кондуктора 1 и зачищают торцевую поверхность. Определяют направление эксцентриситета е между кондуктором 1 и промежуточной колонной 2. На подготовленный торец кондуктора 1 устанавливают полукорпусы 3 с кольцевой канавкой 6 специальной конфигурации (фиг.3), выполненной на нижней торцевой поверхности полупланшайб 5, и соединяют их между собой встык, стягивая шпильками 14 стяжные планки 9 и стяжные планки 11. Места стыков полукорпусов 3 герметизируют напряженно-деформированными медьсодержащими прокладками 4. Собранный разъемный цилиндрический корпус приподнимают и в кольцевую канавку 6 специальной конфигурации укладывают разрезное уплотнительное кольцо 7, выполненное из мягкого металла. Далее разъемный цилиндрический корпус с разрезным уплотнительным кольцом 7 устанавливают на торец кондуктора 1 таким образом, чтобы плоскость стыков полукорпусов 3 была перпендикулярна направлению эксцентриситета е кондуктора 1 и промежуточной колонны 2, а разъемный цилиндрический корпус был соосен промежуточной колонне 2.Before installing the sealant at the wellhead (FIGS. 1, 2), the upper end of the
В кольцевое пространство между разъемным цилиндрическим корпусом и промежуточной колонной 2 на полукольца 17 укладывают самоуплотняющиеся конусные кольца 18, конусность которых компенсирует неравномерность кольцевого пространства, обеспечивая надежную герметизацию межтрубного пространства. Смещение мест разрезов самоуплотняющихся конусных колец 18 друг относительно друга позволяет перекрыть места разрезов целой частью кольца. При этом пакет разрезных колец работает как пакет неразрезных колец. Предварительно собирают две компоновки, каждая из которых состоит из половины разъемной упорной втулки 26 с вкрученными упорными шпильками 23, гаек 24, половины разъемной грундбуксы 19 и гаек 25. Устанавливают их над разъемным цилиндрическим корпусом таким образом, чтобы нижний торец разъемной грундбуксы 19 уперся в самоуплотняющиеся конусные кольца 18, а упорные шпильки 23 вошли в соответствующие сквозные отверстия 21 разъемной грундбуксы 19 и сквозные отверстия 22 полуфланцев 8. Нижнюю торцевую поверхность разъемной грундбуксы 19 выполняют конусной, а угол наклона φ ее торцевой поверхности к вертикальной оси герметизатора определяют из неравенстваIn the annular space between the detachable cylindrical body and the
где: f - коэффициент трения эластичного материала по металлу.where: f is the coefficient of friction of the elastic material on the metal.
При монтаже герметизатора возможны его перекосы, несоосность, а также овальность промежуточной колонны 2. Для их компенсации предусмотрены технологические зазоры в разъемной грундбуксе 19. При высоких контактных нагрузках возможно пластическое течение эластичного материала в эти зазоры. Этому препятствует сила трения, возникающая при контакте нижней торцевой конусной поверхности разъемной грундбуксы 19 с поверхностью самоуплотняющихся конусных колец 18. Достаточная сила трения возникает при угле наклона φ, определяемом из вышеуказанного неравенства.During the installation of the sealant, its distortions, misalignment, as well as the ovality of the
Пример. Разъемную грундбуксу 19 изготавливают из стали 45, нижняя торцевая конусная поверхность которой обработана по 4 классу шероховатости. Самоуплотняющиеся конусные кольца 18 выполняют из резины марки ИРП-1294. При сухом трении резины по стали коэффициент трения составляет 0,4-1,0 (см. Яворский Ю. Резина в автомобилях. / пер. с польского. Под редакцией В.М. Харчевникова. - Л.: Машиностроение, 1980. с.21, Интернет Сайт: http://shinyavto.ru/books/rezina_v_avto/rezina_v_avto_21.html.) Экспериментальным путем в лабораторных условиях было установлено, что коэффициент трения вышеуказанной марки резины по стали 45 без смазки равен f=0,7, тогда угол наклона φ торцевой поверхности разъемной грундбуксы 19 к вертикальной оси герметизатора определяют из неравенства Example. The detachable packing follower 19 is made of steel 45, the lower end conical surface of which is processed according to roughness class 4. Self-sealing conical rings 18 are made of rubber grade IRP-1294. With dry friction of rubber on steel, the friction coefficient is 0.4-1.0 (see Yavorsky Y. Rezina in automobiles / translated from Polish. Edited by V.M. Kharchevnikov. - L.: Mechanical Engineering, 1980. p. 21, Internet Site: http://shinyavto.ru/books/rezina_v_avto/rezina_v_avto_21.html.) It was experimentally established in laboratory conditions that the coefficient of friction of the above grade of rubber on steel 45 without lubricant is equal to f = 0.7, then the angle the slope φ of the end surface of the split packing follower 19 to the vertical axis of the sealant is determined from the inequality
то есть φ≥55°. Принимаем φ=60°.i.e. φ≥55 °. We take φ = 60 °.
Верхние торцевые поверхности полуколец 17 и самоуплотняющиеся конусные кольца 18 имеют конусность, соответствующую конусности нижней торцевой поверхности разъемной грундбуксы 19, т.е. 60°, что обеспечит надежную герметизацию за счет равномерного поджатая самоуплотняющихся конусных колец 18.The upper end surfaces of the semirings 17 and the self-sealing conical rings 18 have a taper corresponding to the taper of the lower end surface of the split packing follower 19, i.e. 60 °, which will provide reliable sealing due to the uniformly tightened self-sealing conical rings 18.
После установки данных компоновок половинки разъемной грундбуксы 19 соединяют в единую деталь зацепами 20, а половинки разъемной упорной втулки 26 соединяют с помощью фиксирующих вкладышей 28. После этого в пространство, образованное между внутренней боковой поверхностью разъемной упорной втулки 26 и промежуточной колонной 2, устанавливают плашки 29. Сначала проводят герметизацию кондуктора 1 по торцу, перемещая гайки 25 вниз по упорным шпилькам 23 и передавая тем самым осевое усилие через полуфланцы 8 разъемного цилиндрического корпуса на разрезное уплотнительное кольцо 7. Затем перемещением гаек 24 вниз по упорным шпилькам 23 задавливают разъемную грундбуксу 19 с контактным давлением, не превышающим предел текучести резины, герметизируя пространство между разъемным корпусом и промежуточной колонной.After installing these layouts, the halves of the detachable packing follower 19 are connected in a single part by
Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения условию промышленная применимость.Thus, we can conclude that the proposed technical solution meets the condition of industrial applicability.
Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности, а именно условию новизны, изобретательского уровня и промышленной применимости.The claimed technical solution meets the criterion of patentability, namely the condition of novelty, inventive step and industrial applicability.
Claims (1)
где: f - коэффициент трения эластичного материала по металлу,
при этом верхние торцевые поверхности полуколец и самоуплотняющиеся конусные кольца имеют конусность, соответствующую конусности нижней торцевой поверхности разъемной грундбуксы, а в верхней части разъемной грундбуксы и в полуфланцах выполнены сквозные отверстия под упорные шпильки с гайками, установленными над разъемной грундбуксой и полуфланцами, при этом над разъемной грундбуксой установлена разъемная упорная втулка с резьбовыми отверстиями, выполненными на нижней торцевой поверхности, с обеспечением фиксации верхней части упорных шпилек, причем разъемная упорная втулка в верхней части состыкована в единую деталь фиксирующими вкладышами, места стыков которых перпендикулярны местам стыков разъемной упорной втулки, а на внутреннюю боковую поверхность разъемной упорной втулки, выполненную конусно, опираются плашки. The wellhead sealer is detachable, mounted on the end of the conductor with coverage of a part of the length of the intermediate string eccentrically located in the conductor, including a detachable cylindrical body, consisting of two half-shells, joined together end-to-end and sealed with stress-strain copper-containing gaskets, with the plane of the joints of the half-corps head the conductor and the intermediate column, and at the lower end of each half-shell a half-plate with a ring is welded a special configuration groove on its lower end surface for a split sealing ring made of soft metal, and the annular groove is grooved taking into account the maximum thickness of the conductor wall and the maximum eccentricity of the conductor and the intermediate column, ensuring coaxiality of the detachable cylindrical body relative to the intermediate column, and in the upper a part on the outer side surface of each half-shell is welded a half flange, and between welded half flanges and half-washers There are tie bars with kerchiefs, and under the half-washers there are tie bars with plates, while all tie bars have through holes for the studs with nuts, and a pipe is welded into one of the half-shells, with a half-ring welded in the middle part on the inner side surface of each half-shell the end surface of which is made conical, while self-sealing conical rings made of elastic material and cut along the entire height are installed over the half rings, and the places of the cuts are offset flax other, and above the self-sealing cone rings mounted detachable packing follower halves which hooks are fixed, the lower end surface of the split packing follower is made cone-shaped, and its inclination angle φ to the vertical end surface of the dock axis determined from the inequality
where: f is the coefficient of friction of the elastic material on the metal,
the upper end surfaces of the semicircles and the self-sealing cone rings have a taper corresponding to the conicity of the lower end surface of the detachable packing follower, and through holes for thrust studs with nuts installed above the detachable packing follower and half flanges are made in the upper part of the detachable packing follower and in the half flanges, while above the connector a grooveback mounted detachable thrust sleeve with threaded holes made on the lower end surface, ensuring the fixation of the upper part dowels, moreover, the split thrust sleeve in the upper part is joined into a single part by the locking inserts, the joints of which are perpendicular to the joints of the split thrust sleeve, and the dies rest on the inner side surface of the split thrust sleeve.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013128635/03A RU2531667C1 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Wellhead split sealer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013128635/03A RU2531667C1 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Wellhead split sealer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2531667C1 true RU2531667C1 (en) | 2014-10-27 |
Family
ID=53382077
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013128635/03A RU2531667C1 (en) | 2013-06-24 | 2013-06-24 | Wellhead split sealer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2531667C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775209C1 (en) * | 2022-01-11 | 2022-06-28 | Открытое акционерное общество "Газпром трансгаз Беларусь" | Device for sealing the intercolumn space of the well head between the conductor and the technical column |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1694852A1 (en) * | 1989-08-11 | 1991-11-30 | Мирсат М.Нагуманов и Марат М.Нагуманов | Well gorge hermetic sealing |
SU1745878A1 (en) * | 1990-06-25 | 1992-07-07 | Научно-Исследовательское, Проектно-Конструкторское, Опытно-Экспериментальное И Строительно-Монтажное Объединение По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых И Специальным Горным Работам "Виогем" | Wellhead sealing device |
RU2143541C1 (en) * | 1998-03-16 | 1999-12-27 | Абрамов Александр Федорович | Device for hermetic sealing of well mouth |
RU2269641C1 (en) * | 2005-01-18 | 2006-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Wellhead equipment (variants) |
US7740061B2 (en) * | 2003-12-31 | 2010-06-22 | Plexus Ocean Systems Ltd. | Externally activated seal system for wellhead |
-
2013
- 2013-06-24 RU RU2013128635/03A patent/RU2531667C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1694852A1 (en) * | 1989-08-11 | 1991-11-30 | Мирсат М.Нагуманов и Марат М.Нагуманов | Well gorge hermetic sealing |
SU1745878A1 (en) * | 1990-06-25 | 1992-07-07 | Научно-Исследовательское, Проектно-Конструкторское, Опытно-Экспериментальное И Строительно-Монтажное Объединение По Осушению Месторождений Полезных Ископаемых И Специальным Горным Работам "Виогем" | Wellhead sealing device |
RU2143541C1 (en) * | 1998-03-16 | 1999-12-27 | Абрамов Александр Федорович | Device for hermetic sealing of well mouth |
US7740061B2 (en) * | 2003-12-31 | 2010-06-22 | Plexus Ocean Systems Ltd. | Externally activated seal system for wellhead |
RU2269641C1 (en) * | 2005-01-18 | 2006-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | Wellhead equipment (variants) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2775209C1 (en) * | 2022-01-11 | 2022-06-28 | Открытое акционерное общество "Газпром трансгаз Беларусь" | Device for sealing the intercolumn space of the well head between the conductor and the technical column |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8960276B2 (en) | Wellhead seal device to seal casing | |
US8061419B2 (en) | Casing head slip lock connection for high temperature service | |
EP0746666B1 (en) | Fluid-tight connecting apparatus | |
RU2613361C2 (en) | Device and method for sealing pipe and method of making said device | |
CA3020685C (en) | Enhanced union connection | |
WO2011020182A1 (en) | Wellhead connection | |
US20160298409A1 (en) | High-Strength Blowout Preventer Shearing Ram and Connecting Rod | |
CA2883456C (en) | Seal assembly for a casing hanger | |
CN113167107A (en) | Improved seals for wells | |
CN107075925B (en) | Multipurpose double-abutting-part sealing connection | |
US20090223661A1 (en) | Split non-welded casing cap for high temperature service | |
CA2411122C (en) | Tubular connection floating shoulder ring | |
RU2531667C1 (en) | Wellhead split sealer | |
RU177300U1 (en) | LINING Casing | |
US11053764B2 (en) | Hang off ram preventer | |
US20130033033A1 (en) | Pipeline liner non-flange connection | |
GB2555140A (en) | An apparatus for sealing a pipe | |
US9683413B1 (en) | Drilling riser joint with integrated multiplexer line | |
CN204098845U (en) | COMPRESSIONTYPE cover pipe connection | |
RU2269641C1 (en) | Wellhead equipment (variants) | |
RU2775209C1 (en) | Device for sealing the intercolumn space of the well head between the conductor and the technical column | |
WO2017201474A1 (en) | Metal-to-metal well equipment seal | |
RU2502859C2 (en) | Sealing device of tubing-casing annulus on well head | |
RU2747903C1 (en) | Device for sealing the mouth of inclined well during round-trip operations of double-row pipe string | |
CA2691902C (en) | Casing annulus isolation device |