Устьевое оборудование для обвязки колонн обсадных труб (варианты)
Полезная модель относится к области добычи пластовых жидкостей и газа и предназначена для обвязки колонн труб скважин.
Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение надежности устьевого оборудования.
По первому техническому решению в устьевом оборудовании для обвязки колонн обсадных труб, содержащем соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами, согласно первой полезной модели посадочный конус внешнего корпуса выполнен из материала, твердость и ударная вязкость которого превышают твердость и ударную вязкость материала корпуса.
По второму техническому решению в устьевом оборудовании для обвязки колонн обсадных труб, содержащем соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами, согласно второй полезной модели посадочный конус внешнего корпуса упрочнен материалом, твердость и ударная вязкость которого превышают твердость и ударную вязкость материала корпуса.
Полезная модель относится к области добычи пластовых жидкостей и газа и предназначена для обвязки колонн труб скважин.
Известно устьевое оборудование для обвязки колонны обсадных труб по патенту RU 6832, фиг.1, принятое в качестве ближайшего аналога-прототипа.
Известное устьевое оборудование содержит установленный на кондуктор скважины внешний корпус, внутренний корпус, кольцевую накидную крышку и уплотнение. На внешней поверхности внутреннего корпуса выполнен посадочный конус, опирающийся на посадочный конус внешнего корпуса, выполненный на внутренней поверхности последнего. Посадочный конус внешнего корпуса имеет разность диаметров большего и меньшего сечений в пределах от 4 до 6 мм, что на сторону составляет 2-3 мм. Наличие такой узкой в радиальном направлении ленты конусной поверхности снижает надежность внешнего корпуса, так как при спуске в скважину бурильной, а затем обсадной колонн (при снятом внутреннем корпусе) происходит износ посадочного конуса внешнего корпуса из-за ударов по нему буровых замков и муфт. Такой износ посадочного конуса может привести к тому, что внутренний корпус с присоединенной к нему колонной обсадных труб может провалиться сквозь внешний корпус, что создаст аварийную ситуацию.
Техническим результатом предложенной полезной модели является устранение недостатка прототипа, а именно повышение надежности устьевого оборудования.
Технический результат достигается следующим решениями, объединенными единым изобретательским замыслом.
По первому техническому решению в устьевом оборудовании для обвязки колонн обсадных труб, содержащем соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами, согласно первой полезной модели посадочный конус внешнего корпуса выполнен из материала, твердость и ударная вязкость которого превышают твердость и ударную вязкость материала корпуса.
Материал посадочного конуса нанесен на материал внешнего корпуса путем наплавки на него электрода.
В качестве наплавочного может быть применен электрод марки ОЗН-400.
В качестве наплавочной может быть применена порошковая проволока марки OK.Tubrodur 15.42(MF1-400/DIN8555).
По второму техническому решению в устьевом оборудовании для обвязки колонн обсадных труб, содержащем соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами, согласно второй полезной модели посадочный конус внешнего корпуса упрочнен материалом, твердость и ударная вязкость которого превышают твердость и ударную вязкость материала корпуса.
Посадочный конус внешнего корпуса может быть упрочнен путем напыления на него материала Metco 449Р.
Обычно корпуса устьевого оборудования изготавливают из стали 35ХМЛ ГОСТ 977-88.
Ниже приведена сопоставительная таблица 
1 механических характеристик указанной стали и материалов, упрочняющих посадочный конус корпуса.
| Таблица 1 | ||
| Наименование материала | Твердость НВ ед. | Ударная вязкость Дж/см2 |
| Сталь 35ХМЛ | 229-269 | 20-25 |
| Электрод ОЗН-400М | 350-450 | 28-33 |
| Порошковая проволока OK.Tubrodur 15.42(MF1-400/DIN8555) | 330-430 | 29-35 |
| Напыление Metco 449Р | 360-480 | 28-33 |
Заявителем были изготовлены образцы - прямоугольные пластины толщиной 10 мм из стали 35ХМЛ. Боковые поверхности двух из них были подвергнуты механической обработке до получения высоты микронеровнстей 
. На боковую поверхность одного образца был напылен материал Metco 449Р. Высота покрытия составила 52 мкм. На боковых поверхностях двух других образцов было выполнено по одной канавке глубиной 3 мм и шириной 8 мм. В канавку одного из образцов был наплавлен материал электродом ОЗН - 400, в канавку другого образца был наплавлен материал порошковой проволокой OK.Tubrodur 15.42(MF1-400/DIN8555). Высота валиков наплавленного материала над поверхностями образцов составила 2 мм. Затем валики наплавленного материала были подвергнуты механической обработке до получения высоты микронеровностей 
. Далее все четыре образца были подвергнуты лабораторным испытаниям с целью определения механических характеристик полученных чистовых поверхностей образцов. Результаты испытаний приведены в таблице 2.
| Таблица 2 | ||
| Наименование материала | Твердость НВ ед. | Ударная вязкость Дж/см2 |
| Сталь 35ХМЛ | 253 | 23 |
| Электрод ОЗН-400М | 410 | 31 |
| Порошковая проволока OK.Tubrodur 15.42(MF1-400/DIN8555) | 421 | 33 |
| Напыление Metco 449Р | 398 | 32 |
Представленные таблицы показывают, что механические характеристики материалов для наплавки и напыления превышают механические характеристики материала корпуса, следовательно их применение для упрочнения посадочного конуса значительно повышает надежность внешнего корпуса, а значит и устьевого оборудования в целом.
Сущность полезной модели поясняется рисунками.
На рисунке 1 изображен общий вид устьевого оборудования, совмещенный с частичным разрезом.
На рисунках 2 и 3 показаны местные вырывы А и В на рисунке 1, при этом внутренний корпус условно не показан.
Устьевое оборудование содержит внешний корпус 1 и внутренний корпус 2, выполненные из стали 35ХМЛ. На корпусах 1 и 2 выполнены посадочные конусы 3, причем посадочный конус внешнего корпуса 1 выполнен из наплавленного на корпус более прочного металла 4 или же он может быть напылен более прочным металлом 5. Устьевое оборудование содержит также накидную гайку 6, уплотнение 70.
При черновой механической обработке внешнего корпуса 1 на месте будущего посадочного конуса 3 выполняют технологическую канавку, в которую затем наплавляют упрочняющий металл, после чего производят чистовую механическую обработку корпуса 1.
1. Устьевое оборудование для обвязки колонн обсадных труб, содержащее соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами, отличающееся тем, что посадочный конус внешнего корпуса выполнен из материала, твердость и ударная вязкость которого превышают твердость и ударную вязкость материала корпуса.
2. Устьевое оборудование для обвязки колонн обсадных труб по п.1, отличающееся тем, что материал посадочного конуса нанесен на материал внешнего корпуса путем наплавки на него электрода.
3. Устьевое оборудование для обвязки колонн обсадных труб по п.2, отличающееся тем, что в качестве наплавочного применен электрод марки ОЗН-400.
4. Устьевое оборудование для обвязки колонн обсадных труб по п.2, отличающееся тем, что в качестве наплавочной применена порошковая проволока марки OK.Tubrodur 15.42(MF1-400/DIN8555).
5. Устьевое оборудование для обвязки колонн обсадных труб, содержащее соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами, отличающееся тем, что посадочный конус внешнего корпуса упрочнен материалом, твердость и ударная вязкость которого превышают твердость и ударную вязкость материала корпуса.
6. Устьевое оборудование для обвязки колонн обсадных труб по п.5, отличающееся тем, что посадочный конус внешнего корпуса упрочнен путем напыления на него материала Metco 449P.
