RU161202U1 - COLUMN HEAD - Google Patents

Abstract

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.The utility model relates to the field of oil and gas production and can be used for tying casing strings for suspension, sealing the annulus and controlling the pressure in it.

Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности колонной головки в условиях высокой агрессивности и температуры рабочих сред (в том числе сред, содержащих сероводород).The technical result is to increase the operational reliability of the column head in conditions of high aggressiveness and temperature of the working environment (including environments containing hydrogen sulfide).

Технический результат достигается тем, что комплектующие детали и внутренние полости корпуса колонной головки подвергают диффузионному цинкованию.The technical result is achieved by the fact that the components and the internal cavity of the housing of the column head are subjected to diffusion galvanizing.

Данная 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. This design of the column head allows you to increase the period of maintenance-free operation under conditions of high aggressiveness and temperature of the working environment, and thereby increase the operational reliability and maintainability of the column head.

Description

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.The utility model relates to the field of oil and gas production and can be used for tying casing strings for suspension, sealing the annulus and controlling the pressure in it.

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.).Known column head containing a housing with a lid, inside which a wedge suspension of the casing string and a packer seal are installed to seal the annular spaces. The housing has lateral bends for carrying out technological operations and monitoring pressure in the annular space (RU No. 2230177, IPC E21B 33/04, E21B 33/03 publ. 06/10/2004).

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.).Also known is a column head comprising a housing with a cover, inside of which a coupling assembly is installed with seals, a centralizer and a sleeve. Through lateral bends in the housing are designed for technological operations and pressure control in the annulus (RU No. 129549, IPC E21B 33/03 publ. 06/27/2013).

Недостатком известных конструкций колонной головки является сложность конструкций узлов подвески и уплотнения обсадных труб, в результате чего снижается их ремонтопригодность.A disadvantage of the known designs of the column head is the complexity of the structures of the suspension units and sealing of the casing pipes, as a result of which their maintainability is reduced.

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).Known and closest in technical essence to the column head of the KG 3 model, containing body parts, inside which wedge hangers of casing strings and sealing elements of annular spaces between them are installed. Each housing has a lateral outlet with a locking device for carrying out technological operations and monitoring pressure in the annulus. The tightness of the joints between the flanges of the connected housings is ensured by a metal ring gasket. Cases of the column head are interconnected by means of studs and nuts (Product catalog of OJSC "Nefteprommash", Tyumen, RF).

Недостатком данной конструкции является низкая надежность по коррозионной стойкости контактирующих с рабочей средой деталей и невысокая термостойкость пакерных уплотнений.The disadvantage of this design is the low reliability of the corrosion resistance of parts in contact with the working medium and the low heat resistance of packer seals.

Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности колонной головки в условиях высокой агрессивности и температуры рабочих сред (в том числе сред, содержащих сероводород).The technical result is to increase the operational reliability of the column head in conditions of high aggressiveness and temperature of the working environment (including environments containing hydrogen sulfide).

Технический результат достигается тем, что комплектующие детали и внутренние полости корпуса колонной головки подвергают диффузионному цинкованию.The technical result is achieved by the fact that the components and the internal cavity of the housing of the column head are subjected to diffusion galvanizing.

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.As a result of diffusion galvanizing of column head parts, an intermetallic iron-zinc layer with increased corrosion resistance is formed on their surface (up to 5 times higher than in the usual version). At the same time, instead of the commonly used expensive stainless and complex alloyed steels, inexpensive medium-carbon and low alloy steel grades are used as the material for the manufacture of hull and other component parts of the column head.

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.The essence of the claimed utility model is illustrated by a drawing (Fig. 1), which shows a three-body column head for suspension and sealing of four casing pipes in longitudinal section. The column head contains body parts connected in the form of tees and nuts in the form of a tee 1 and two crosses 2 and 3. Wedge pendants 4, 5 and 6, as well as packer seals 7, 8 are installed in the corresponding bores of the tee 1 and crosses 2 and 3. and 9. On the lateral branches of tee 1 and crosses 2 and 3, plug valves 10, slide gate valve 11, valves 12 with pressure gauges and plug 13 are installed. Check valves 14 are installed on the lower flanges of crosses 2 and 3.

Колонная головка работает следующим образом.The column head works as follows.

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.The column head is mounted on casing during the drilling of oil and gas wells. After lowering the first stage of the casing pipes (⌀426), the tee 1 is screwed onto the threaded end of the pipe and fixed to the base plate. A smaller diameter casing (⌀324) is lowered through the inner opening of the tee 1 and suspended on a wedge suspension 4 and sealed with a packer seal 7. A cross 2 is installed on the tee flange 1 and the next casing string (⌀245) is lowered through it, suspended on wedge pendant 5 and sealed with a packer seal 8. On the upper flange of the crosspiece 2 install a crosspiece 3, lower the last casing string (⌀168) through it, hang it on the wedge suspension 6 and seal it with a packer seal 9. N and the upper flange of the crosspiece 3 install fountain reinforcement, after which the well is ready for operation.

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.Cranes 10, a gate valve 11 and valves 12 with pressure gauges installed on the lateral branches of the housings are designed for carrying out technological operations and monitoring pressure in the annulus. Check valves 14, mounted on the lower flanges of the crosses 2 and 3, are designed to pump lubricant into the space between the seals in order to increase their sealing ability.

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.Thus, the above-described design of the column head allows you to increase the period of maintenance-free operation under conditions of high aggressiveness and temperature of the working environment and thereby increase the operational reliability and maintainability of the column head.

Claims (1)

Колонная головка, содержащая три фланцевых корпуса с установленными в них клиновыми подвесками обсадных труб и пакерными уплотнениями для герметизации межтрубного пространства, отличающаяся тем, что комплектующие детали и внутренние полости корпуса колонной головки подвергают диффузионному цинкованию.

A column head comprising three flanged bodies with wedge casing hangers and packer seals installed therein for sealing the annulus, characterized in that the components and the internal cavities of the column head body are subjected to diffusion galvanizing.

Images