Устройство для соединения секций обсадных колонн

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ(22) Заявлено 080179 (21) 2708199/22-03 (51) М. Кл,с присоединением заявки МоЕ 21 В 33/14 Е 21 В 43/10 ГосумтаеаиыЯ коиатет СССР яо Амаи нзОбфйтеввЯ я отврмтяЯ(088 .8) Дата опубликования описания 231180(72) Авторы изобретения В.М.Михайличенко и В,В.Еременко Всесоюэнйй научно-исследовательский институтпо креллению скважин и буровым растворам(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОЕДИНЕНИЯ СЕКЦИЙ ОБСАДНЬЖ1Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к креплению нефтяных, газовых и геологоразведочных скважин.Известно устройство для соединения 5 секций обсадных колонн, состоящее из. раструба, установленного на верхнем конце нижней секции обсадной колонны, ниппеля, смонтированного на нижнем конце верхней секции и уйлотнительно О го кольца из мягкого металла, установленного на ннппеле для уплотйения сты.ка между раструбом и урарныМбуртом . ниппеля при разгрузке верхней секцй)о на нижнюю 1,Ц. .; .15 Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для стыковки обсадных колонй, содержащее кроме перечисленных функциональных узлов Фиксаторы,предназначенные для предотвращенияосевого перемещения ницпеля отно. сительно раструба. Эти Фиксаторывыполнены в виде упруго прижатых 25друг к другу выступов и впадин, размещенных на ниппеле и раструбе. Нип"пель н раотруб имеют продольнЫе прорези, обеспечивающие упругую радиальную деформацию фиксатора 2,2Но зти недостаточно надежны и долговечны в условиях изменяющегося температурного режима и переменного давления в скважине, В этих условияхсоединяемые секции постоянно удлиняются илн укорачиваются относительно первоначального положения их стыка в пределах осевого люфта фиксатора.Цель изобретения - повышение надежности н долговечности работы устройства путем предотвращения относительного осевого перемещения ниппеля ираструба,Укаэанная цель достигается тем,что вершина выступа фиксатора выполнена шире дна впадины, а их стенкинаклонены соответственно к высотевыступа и глубине впадины под углом,меньшим чем угол .трения между нимив направлении действия осевых нагрузок.На фиг.1 изображено устройство,продольный разрез; на фиг,2 - разрезА"А на Фиг.1; на Фиг,3 - то же, после соединения секций; на фиг.4 - узел1 на Фиг.З; на фиг.5 - второй вариантисполнения устройства, пролольны:; оаэрез; на Фиг.б - разрез Б-В на фиг.5Устройство для соединения секцийобсадных колонн состоит из раструбаЭФормула изобретения35 1, ниппеля 2, уплотнительного узла 3,и фиксатора 4. Раструб 1, представляющий собой патрубок длязаходаниппеля 2, соединяется с верхней тру, бой нижней секции обсадной колонны.Ниппель 2, имеющий сквозные промывочные отверстия 5, присоединяютсяк нижней трубе верхней секции. Книжнему концу ниппеля присоединенанаправляющая башмачная пробка 6,представляющая собой полый коничес-.кий насадок.Уплотнительный узел 3 выполнен ввиде канавок, расположенных на наружной поверхности ниппеля 2 или навнутренней поверхности раструба 1 и-размещенных в них эластичных уплотнительных колец .(О-образного или другого сечения), герметиэирующих зазор между ниппелем 2 и раструбом 1.Фиксатор 4 выполнен н виде упру"го прижатых друг к другу впадин 7 20и выступов 8, размещенных соответст-венно на внутренних поверхностяхраструба 1 и ниппеля 2 или наоборот,причем вершина выступа 8 выполненашире дна впадин 7, а их боковые стенки (плоскости) наклонены соответственно к высоте выступа и глубине впадины под углом (см.фиг,3) меньшим,чем угол трения между ними в направлении действия осевых нагрузок, Впадина 7 или выступ 8 размещенына упругих планках 9, образованныхпродольными или П-образными разрезами, выполненными соответственнов раструбе 1 или ниппеле 2,Устройстно работает следующим образом.Раструб 1 устанавлинают на верхней трубе нижней секции обсадной.колонны, совместно с ней опускаютв скважину, а затем цементируют сек 40цию обычным способом.Далее ниппель 2 присоединяют книжней трубе верхней секции обсаднойколоннМ и спускают в скважину. После восстановления циркуляции промыночной жидкости вводят ниппель 2 враструб 1 нижней секции.При этом резко повышается давление на насосах, что свидетельствует о предварительном соединениисекций. Затем верхнюю секцию приподнимают до выхода промывочных (цементировочных) отверстий 5 из раструба 1.О выходе отверстий из раструба свидетельствует снижение давления нанасосах.В таком положении цементируют верхнюю секцию обычным способом. Сразу же после продавки цементного раствора через промывочные. (цементировочные) отверстия за верхнюю секцию ее спускают с разгрузкой в 2-3 тс.При этом упругие планки 9 отгибаются и выступ 8 ниппеля 2 заходит во впадину 7 раструба.Таким образом, замыкание фиксатора 4 обеспечивает неподвижное безлюфтовое соединение секций обсадных колонн за счет взаимного прижатия впадин 7 и выступов 8, причем, пос" кольку вершина выступа выполнена шире дна впадины, выступ расклинивается во впадине, а так как их боковые стенки наклонены под углом меньшим, чем угол трения между ними в направлении действия осевых нагрузок, то отжатие выступа,от впадины невозможно при любой величине этих нагрузок.Поскольку фиксатор в предлагаемом устройстве полностью предотвращает относительное осевое перемеще-. ние ниппеля и раструба, повышает надежность и долговечность уплотнительного узла соединения и в целом стыка секций обсадных колонн.Применение устройства позволит повысить технико-экономическую эффективность крепления скважин секция-. ми обсадных колонн за счет повышенкя надежности и долговечности соединения и, следовательно, избежать дополнительных непроизводительных затрат на ремонтно-восстановительные работы,Устройство для соединения секцийобсадных колонн, включающее ниппель,раструб, уплотнение радиального зазора между ними и фиксатор, ныполненный в виде упруго прижатых другк другу выступа и впадины, размещенных на ниппеле и раструбе, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с. цельюповышения надежности и долговечностиего работы путем предотвращения относительного осевого перемещения ниппеля и раструба, вершина выступа фиксатора выполнена шире дна впадиныа их стенки наклонены соответственно к высоте выступа и глубине впадины под углом, меньшим чем угол трения между ними в направлении действияосевых нагрузок.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 157646, кл. Е 21 В 17/08, 15.05.61.2. Авторское свидетельство СССР9 420752, кл. Е 21 В 17/08, 22.06.71.781324 Составитель В.ГалустяТехред Н,Варадулина Редактор Е.Лушнико ректор М.Ыароши 084/ Вака дписно Тир,аж б Государственного .к елам изобретний и Москва, Ж, Рау ИИП омитета СССоткрытийшская наб , д О Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4