RU196072U1

RU196072U1 - Теплоизолированная труба

Info

Publication number: RU196072U1
Application number: RU2019139871U
Authority: RU
Inventors: Намик Солтан оглы Мамедов; Игорь Анатольевич Заряев; Дмитрий Андреевич Герасимов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Скважинные термотехнологии"
Priority date: 2019-12-06
Filing date: 2019-12-06
Publication date: 2020-02-14

Abstract

Полезная модель может найти применение при строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин. Труба содержит внутреннюю и наружную трубы, коаксиально соединенные друг с другом. На одном из торцов внутренняя и наружная трубы жестко связаны друг с другом посредством втулки соединительной, на втором связаны посредством узла компенсации теплового расширения. Внутренняя труба выполнена короче наружной, при этом узел компенсации выполнен в виде втулки, жестко связанной своей наружной поверхностью с наружной трубой и охватывающей внутреннюю трубу с возможностью продольного перемещения последней внутри втулки. Подобное исполнение позволяет повысить уровень теплоизоляции трубы.

Description

Полезная модель может найти применение при строительстве и эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Известна теплоизолированная насосно-компрессорная труба с вакуумной теплоизоляцией по патенту РФ №123822 на полезную модель, включающую наружную и внутреннюю трубы, коаксиально соединенные друг с другом в торцах вакуумно-плотным швом с образованием кольцевого зазора, в котором создан вакуум и расположена изоляция.

Известна также теплоизолированная лифтовая труба по патенту РФ №175996 на полезную модель, включающую наружную и внутреннюю трубы, коаксиально соединенные друг с другом посредством двух дисков с образованием кольцевого зазора, в котором расположена теплоизоляция на основе газонаполненных пластмасс или создан вакуум.

Недостатками указанных теплоизолированных труб являются ограниченная температура эксплуатации (не выше 350°С), а также то, что конструкции жестко связываются по торцам сварными швами, что создает при эксплуатации повышенные нагрузки на сварные соединения.

Задача, положенная в основу создания заявленного решения, состоит в дальнейшем повышении эксплуатационных и производственных параметров теплоизолированных труб, при этом технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, состоит в повышении уровня теплоизоляции трубы, в том числе, при эксплуатации при сверхвысоких температурах (до 650°С).

Для достижения поставленного результата предлагается в теплоизолированной трубе, содержащей внутреннюю и наружную трубы, коаксиально соединенные друг с другом с образованием герметичного кольцевого межтрубного зазора, где на одном из торцов внутренняя и наружная трубы жестко связаны друг с другом посредством втулки соединительной, на втором связаны посредством узла компенсации теплового расширения, а в межтрубном зазоре расположена изоляция, внутреннюю трубу выполнить короче наружной, узел компенсации выполнить в виде втулки, жестко связанной своей наружной поверхностью с наружной трубой и охватывающей внутреннюю трубу с возможностью продольного перемещения последней внутри втулки, а на наружной поверхности каждого из концевых участков наружной трубы выполнить резьбу.

Труба дополнительно может содержать расположенные в межтрубном зазоре центраторы в виде колец из теплоизоляционного материала или узел компенсации теплового удлинения; тепловая изоляция может иметь рабочую температуру до 650°С; в межтрубном пространстве может быть расположен инертный газ с низким коэффициентом теплопроводности; кроме того, упомянутая резьба может быть выполнена газогерметичной, с ниппельной уплотнительной поверхностью, из условия образования при свинчивании двух теплоизолированных труб газоплотного соединения «металл-металл» и минимальной муфтовой зоны.

Полезная модель иллюстрируется фиг.1, на которой следующими позициями обозначены:

1 – труба внутренняя;

2- труба наружная;

3 – втулка соединительная;

4 – втулка компенсационная;

5- теплоизоляция;

6 – центратор;

7 – муфта;

8 – вкладыш муфтовый;

9 – уплотнитель;

10 – втулка нажимная.

В общем виде заявленная теплоизолированная труба включает внутреннюю трубу 1, с одной стороны к которой приварена втулка соединительная 3 для сварки с трубой наружной 2, а вторая сторона выполнена с полированной проточкой и установлена в уплотнитель 9 узла компенсации теплового расширения, выполненного в виде компенсационной втулки 4, с возможностью продольного перемещения внутри такой втулки. Наружная труба 2 выполнена длиной большей, чем труба 1, содержит на концах газогерметичную резьбу и расположена с образованием межтрубного кольцевого зазора относительно внутренней трубы 1. Для уменьшения теплопроводности, в межтрубном зазоре расположена теплоизоляция 5. Для уменьшения теплопроводности воздух в межтрубном пространстве может быть замещен инертным газом с низким коэффициентом теплопроводности. В межтрубном зазоре также установлены центраторы 6 из теплоизоляционного материала, а также может быть расположена экранная изоляция, служащая для отражения инфракрасной составляющей теплового потока и выполненная в виде зеркального экрана из нержавеющей стали (или термостойкой алюминиевой фольги). Один торец трубы 2 обварен герметичным сварным швом со втулкой соединительной, второй торец с наружной поверхностью втулки компенсационной 4 узла компенсации теплового расширения.

Наличие упомянутой резьбы на концах трубы 2 в совокупности с наличием узла компенсации теплового расширения с одной стороны и описанным выполнением внутренней трубы 1 (один конец обварен герметичным сварным швом со втулкой 3, второй установлен в узел компенсации теплового расширения с возможностью перемещения внутри втулки 4) – с другой, способствует повышению уровня теплоизоляции трубы путем минимизации зоны отсутствия изоляции, снижению нагрузки на сварные соединения, снижению теплового удлинения колонны, и, как следствие, повышению тепловой эффективности трубы в целом.

Центраторы 6 дополнительно выполняют функцию обеспечения коаксиального расположения труб 1 и 2 друг относительно друга.

Соединение теплоизолированных труб друг с другом в процессе эксплуатации осуществляют посредством муфт 7, навертываемых на резьбовые концы наружных труб. Применяемое резьбовое соединение позволяет минимизировать размеры муфтовой зоны. Для снижения теплопередачи, между торцами теплоизолированных труб в процессе сборки дополнительно может быть расположен изоляционный вкладыш муфтовый 8. Конструктивные особенности вкладыша муфтового обеспечивают дополнительное снижение теплопередачи.

Claims

1. Теплоизолированная труба, содержащая внутреннюю и наружную трубы, коаксиально соединенные друг с другом с образованием герметичного кольцевого межтрубного зазора, при этом на одном из торцов внутренняя и наружная трубы жестко связаны друг с другом посредством втулки соединительной, на втором связаны посредством узла компенсации теплового расширения, а в межтрубном зазоре расположена изоляция, отличающаяся тем, что внутренняя труба выполнена короче наружной, при этом узел компенсации выполнен в виде втулки, жестко связанной своей наружной поверхностью с наружной трубой и охватывающей внутреннюю трубу с возможностью продольного перемещения последней внутри втулки, а на наружной поверхности каждого из концевых участков наружной трубы выполнена резьба.

2. Труба по п.1, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит расположенные в межтрубном зазоре центраторы в виде колец из теплоизоляционного материала.

3. Труба по п.1, отличающаяся тем, она дополнительно содержит узел компенсации теплового удлинения.

4. Труба по п.1, отличающаяся тем, что тепловая изоляция имеет рабочую температуру до 650°С.

5. Труба по п.1, отличающаяся тем, что в межтрубном пространстве расположен инертный газ с низким коэффициентом теплопроводности.

6. Труба по любому из пп.1 - 5, отличающаяся тем, что резьба выполнена газогерметичной, с ниппельной уплотнительной поверхностью, из условия образования при свинчивании двух теплоизолированных труб газоплотного соединения «металл-металл» и минимальной муфтовой зоны.