Устьевое оборудование для обвязки обсадных колонн

Устьевое оборудование предназначено для обвязки колонн обсадных труб нефтяных скважин. Устьевое оборудование содержит внешний корпус (1) с внутренним посадочным конусом, на котором внешним посадочным конусом установлен внутренний корпус (2). На корпус (2) навинчена кольцевая накидная крышка (3). Между корпусами (1) и (2) установлено кольцевое уплотнение (4). Уплотнение (4) состоит из кольцевой эластичной манжеты (5) и двух металлических колец (6) и (7), соединенных стяжными болтами (8). На верхней поверхности верхнего кольца (7) выполнен прерывистый кольцевой выступ (9). Болты (8) выполнены с ограничителем длины вворачивания в нижнее кольцо (6). Повышение надежности герметизации межколонного пространства обеспечено за счет выполнения кольцевого уплотнения (4) состоящим из кольцевой эластичной манжеты (5), расположенной между нижним и верхним металлическими кольцами (6) и (7), соединенными стяжными болтами (8), и выполнения на верхней поверхности кольца (7) прерывистого кольцевого выступа с промежутками для размещения в них головок стяжных болтов (8).

3 з.п. ф-лы, 2 ил.

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 устьевого оборудования, описанная в патенте Российской Федерации 6832 на полезную модель «Устьевое оборудование для обвязки обсадных колонн» по классу Е21В 33/03, заявленном 06.05.1997 г., опубликованном 16.06.1998 г.

Данное устьевое оборудование для обвязки обсадных колонн, устанавливаемое на кондуктор скважины, содержит соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами и резьбами для соединения с соосными колоннами труб, кольцевые накидные крышки корпусов и кольцевые уплотнительные элементы, причем кольцевые уплотнительные элементы установлены между корпусами.

Недостатком описанного выше устьевого оборудования является недостаточная надежность герметизации межколонного пространства, обусловленная тем, что при монтаже оборудования возможно нарушение герметичности из-за перекоса или деформации кольцевых уплотнительных элементов.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности герметизации межколонного пространства.

Техническим результатом, позволяющим решить указанную задачу, является исключение деформаций и перекосов кольцевых уплотнительных элементов при монтаже оборудования.

Указанный результат достигается тем, что:

1. В известном устьевом оборудовании для обвязки обсадных колонн, устанавливаемом на кондуктор скважины и содержащем соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами, кольцевую накидную крышку и установленное между корпусами кольцевое уплотнение, согласно полезной модели, кольцевое уплотнение состоит из кольцевой эластичной манжеты, расположенной между нижним и верхним металлическими кольцами, соединенными стяжными болтами, при этом на верхней поверхности верхнего кольца выполнен прерывистый кольцевой выступ с промежутками для размещения в них головок стяжных болтов.

2. В устьевом оборудовании по п.1, согласно полезной модели, стяжные болты выполнены с ограничителем длины вворачивания в нижнее кольцо.

3. В устьевом оборудовании по п.1, согласно полезной модели, на верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты выполнены кольцевые выемки V- образного профиля.

4. В устьевом оборудовании по п.3, согласно полезной модели, нижняя поверхность верхнего металлического кольца и верхняя поверхность нижнего металлического кольца имеют форму, соответствующую выемкам на верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты.

Выполнение кольцевого уплотнения состоящим из кольцевой эластичной манжеты, расположенной между нижним и верхним металлическими кольцами, соединенными стяжными болтами, и выполнение на верхней поверхности верхнего кольца прерывистого кольцевого выступа с промежутками для размещения в них головок стяжных болтов позволяет улучшить качество уплотнения, предотвратить деформации и перекосы кольцевых уплотнительных элементов при монтаже оборудования и исключить тем самым нарушения герметизации при монтаже и работе оборудования.

Все это дает возможность повысить надежность герметизации межколонного пространства.

При этом стяжные болты могут быть выполнены с ограничителем длины вворачивания в нижнее кольцо.

На верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты могут быть выполнены кольцевые выемки V-образного профиля.

Нижняя поверхность верхнего металлического кольца и верхняя поверхность нижнего металлического кольца могут иметь форму, соответствующую выемкам на верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты.

Предлагаемая совокупность существенных признаков сообщает заявляемому устройству новые свойства, позволяющие решить поставленную задачу.

Заявляемое устьевое оборудование для обвязки обсадных колонн обладает новизной по сравнению с прототипом, отличаясь от него тем, что:

1. кольцевое уплотнение состоит из кольцевой эластичной манжеты, расположенной между нижним и верхним металлическими кольцами, со единенными стяжными болтами, при этом на верхней поверхности верхнего кольца выполнен прерывистый кольцевой выступ с промежутками для размещения в них головок стяжных болтов,

2. стяжные болты выполнены с ограничителем длины вворачивания в нижнее кольцо,

3. на верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты выполнены кольцевые выемки V- образного профиля,

4. нижняя поверхность верхнего металлического кольца и верхняя поверхность нижнего металлического кольца имеют форму, соответствующую выемкам на верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты.

Заявляемое устьевое оборудование для обвязки обсадных колонн может найти широкое применение в нефтегазодобывающей промышленности, в частности, в оборудовании для строительства и эксплуатации нефтяных скважин, поэтому оно соответствует критерию «промышленная применимость».

Заявляемое устьевое оборудование для обвязки обсадных колонн иллюстрируется чертежами, где представлены на: Фиг.1. Общий вид устьевого оборудования. Фиг.2. Виды кольцевого уплотнения сверху и сбоку с частичным разрезом.

Устьевое оборудование, представленное на чертежах (см. фиг.1 и 2), содержит устанавливаемый на кондуктор скважины внешний корпус 1 с внутренним посадочным конусом, на котором внешним посадочным конусом установлен внутренний корпус 2. На корпус 2 навинчена кольцевая накидная крышка 3.

Между корпусами 1 и 2 установлено кольцевое уплотнение 4, расположенное под накидной крышкой 3 и состоящее из кольцевой эластичной манжеты 5, расположенной между нижним 6 и верхним 7 металлическими кольцами. Кольца 6 и 7 соединены стяжными болтами 8.

На верхней поверхности верхнего кольца 7 выполнен прерывистый кольцевой выступ 9 с промежутками для размещения в них головок стяжных болтов 8, которые выполнены с ограничителем длины вворачивания в нижнее кольцо 6.

На верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты 5 выполнены кольцевые выемки V-образного профиля, а нижняя поверхность верхнего 7 металлического кольца и верхняя поверхность нижнего 6 металлического кольца имеют форму, соответствующую выемкам на верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты 5, то есть указанные нижняя и верхняя поверхности имеют выступы соответствующей формы для вхождения в кольцевые выемки V- образного профиля эластичной манжеты 5.

При строительстве скважины внешний корпус 1 наворачивают на кондуктор (на чертеже не показан) и устанавливают на него противовыбросовое оборудование. По окончании бурения спускают в скважину колонну обсадных труб, наворачивают на последнюю из них внутренний корпус 2 и устанавливают его во внешний корпус 1.

После промывки и цементирования скважины противовыбросовое оборудование снимают, устанавливают предварительно собранное из манжеты 5 и металлических колец 6 и 7 кольцевое уплотнение 4. При установке осуществляют окончательную затяжку болтов 8 для того, чтобы края эластичной манжеты 5 слегка разошлись и хорошо уплотнили зазор между корпусами 1 и 2.

Затем наворачивают кольцевую накидную крышку 3 и производят монтаж фонтанной арматуры. Кольцевой выступ 9 предохраняет головки стяжных болтов 8 от неравномерного прижатия накидной крышкой 3 при ее возможном перекосе и предотвращает деформацию и перекосы манжеты 5 и металлических колец 6 и 7.

Заявляемое устьевое оборудование для обвязки обсадных колонн по сравнению с прототипом позволяет повысить надежность герметизации межколонного пространства.

1. Устьевое оборудование для обвязки обсадных колонн, устанавливаемое на кондуктор скважины и содержащее соосные внешний и внутренний корпуса с посадочными конусами, кольцевую накидную крышку и установленное между корпусами кольцевое уплотнение, отличающееся тем, что кольцевое уплотнение состоит из кольцевой эластичной манжеты, расположенной между нижним и верхним металлическими кольцами, соединенными стяжными болтами, при этом на верхней поверхности верхнего кольца выполнен прерывистый кольцевой выступ с промежутками для размещения в них головок стяжных болтов.

2. Устьевое оборудование по п.1, отличающееся тем, что стяжные болты выполнены с ограничителем длины вворачивания в нижнее кольцо.

3. Устьевое оборудование по п.1, отличающееся тем, что на верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты выполнены кольцевые выемки V-образного профиля.

4. Устьевое оборудование по п.3, отличающееся тем, что нижняя поверхность верхнего металлического кольца и верхняя поверхность нижнего металлического кольца имеют форму, соответствующую выемкам на верхней и нижней поверхностях кольцевой эластичной манжеты.