EA000500B1 - Соединительный узел расширяемых, снабжённых прорезями обсадных труб - Google Patents

Description

Это изобретение относится к соединительному узлу для использования при соединении секций расширяемого трубопровода и, в частности, но не исключительно, для использования при соединении секций расширяемого, снабжённого прорезями трубопровода (РПТ), который используется для нисходящих скважин в нефте-газоразведывательной и добывающей областях.

Расширяемый, снабжённый прорезями трубопровод (РПТ) такой, как описан в W0 93/25800 (Шелл Интернешенел Рисерч Маатсчаппидж B.V.), может быть использован для различных применений в нисходящих скважинах. Трубопровод содержит отрезки трубы, которые обрабатываются для образования многочисленных продольных прорезей. Благодаря такой обработке труба относительно легче расширяется радиально наружу, например при движении оправки через трубопровод. Расширение вызывает растяжение прорезей и создание отверстий ромбовидной формы. Трубопровод используется, например, при прокладке скважины под узким сечением без дополнительного уменьшения диаметра скважины. При использовании обычного типа трубопровода наружный диаметр трубопровода должен, при необходимости, иметь меньший диаметр, чем узкое сечение, для того, чтобы трубопровод можно было провести через такое сужение. Это уменьшение диаметра скважины связано с рядом различных влияний, прежде всего с уменьшением производственных возможностей скважины. При использовании РПТ трубопровод может проходить через узкое сечение в расширенную секцию скважины под этим узким сечением. Трубопровод затем может быть расширен до диаметра большего, чем узкое сечение.

РПТ поставляется в виде отрезков, которые затем собираются в звено трубопровода путём сварки одного отрезка с другим. Это требует относительных затрат времени и средств, и в ряде случаев, например, при проведении операции в море при плохой погоде, могут возникнуть трудности при поддерживании на должном уровне качества сварки. Кроме того, могут также возникнуть проблемы безопасности в связи с высокими температурами и воздействием пламени или искр, создаваемых при операции сварки. Далее, в случае дефекта отливки, когда требуется разделить приваренные отрезки трубы, образующие звено РПТ, трубопровод должен быть разрезан, а разрезанный трубопровод не может быть повторно использован.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение средств для соединения секций РПТ, которые дают возможность избежать вышеуказанных недостатков или уменьшить их.

Поставленная задача решается тем, что согласно настоящему изобретению предусмотрен соединительный узел расширяемых, снабженных прорезями обсадных труб, который содержит два конца, выполненные с возможностью соединения между собой, причем конец одной трубы образует охватываемый участок, конец другой трубы образует охватывающий участок. Эти концы труб выполнены с возможностью обеспечения зацепления между собой с сохранением этого зацепления после их расширения.

Предпочтительно, чтобы прорези на концах труб были выполнены так, чтобы обеспечить совпадение друг с другом соответствующих открытых прорезей на концах труб с образованием таких же прорезей, как на теле трубы.

Целесообразно, чтобы охватывающий участок трубы содержал внутреннюю резьбу, а охватываемый участок содержал соответствующую наружную резьбу, обеспечивающие соединение этих концов труб посредством относительного поворота.

Возможно, чтобы концы труб были снабжены отверстиями под крепежные элементы.

При этом желательно, чтобы крепежные элементы были выполнены с возможностью разъема.

Крепежные элементы могут быть выполнены в виде винтов.

Желательно, чтобы отверстия на охватывающем участке были расположены между концом трубы и резьбой на нем.

При этом охватывающий конец трубы по внутреннему диаметру предпочтительно выполнять с угловым упором, соответствующим угловому выступу на охватываемом конце трубы, что позволит обеспечить зацепление труб между собой и сохранение этого зацепления после расширения труб.

Используемый термин снабженный прорезями или прорези включает любое разрезание, машинную обработку или ослабление конструкции трубы, предназначенное для облегчения радиального расширения, включая прорези, которые проходят только частично через стенку трубы и которые обеспечивают возможность секциям с оставшейся более тонкой стенкой разрываться или расширяться, и границы просверленных отверстий.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут далее описаны посредством примера со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает продольный разрез расширяемого снабжённого прорезями трубопровода (РПТ), показанного в расширенном состоянии;

фиг. 2 - разрез по линии 2-2 фиг. 1 , РПТ также показан в расширенном состоянии;

фиг. 3 - неполный разрез соединительного узла в соответствии с предпочтительным вариантом настоящего изобретения, причём части узла показаны разделёнными; и фиг. 4 - неполный разрез соединительного узла по фиг. 3, причём части показаны соединёнными.

На фиг. 1 и 2 показан отрезок расширяемого снабжённого прорезями трубопровода (РПТ) 10. В своей первоначальной конфигурации трубопровод 10 представляет собой просто отрезок трубы, в которой выполнен ряд продольных прорезей 1 2 (показан как труба 1 0а с прорезями 1 2а на фиг. 2). Приложение радиально направленной наружу силы к стенке трубопровода, например при проходе оправки через трубопровод, обеспечивает расширение трубы так, что прорези 12а принимают форму ромбовидных отверстий 12b, как описано в W0 93/25800.

Трубопровод 1 0 поставляется в отрезках, удобных для транспортирования и работы с ними, которые присоединяются один к другому на поверхности для образования звена трубопровода. Соединительный узел 20, как показано на чертежах фиг. 3 и 4, используется для соединения этих отрезков трубопровода. Узел 20 содержит первую часть 22 и вторую часть 24, которые смонтированы на концах соответствующих отрезков трубопровода. В этом конкретном примере части 22, 24 выполнены с возможностью приваривания их к концам трубопровода. Части 22, 24 могут расширяться таким же образом, как и трубопровод 10, и для этого они снабжены аналогичными продольными прорезями 26.

Свободный конец первой части 22 обрабатывается с возможностью образования охватываемого участка 28, и свободный конец второй части 24 образует соответствующий охватывающий участок 30, выполненный для того, чтобы в него входил охватываемый участок 28. На обоих участках 28, 30 выполнены соответствующие винтовые резьбы 32, 33 для соединения частей 22, 24 посредством относительного поворота. Резьбы расположены на узлах 27а, 27b пальцеобразных выступов 40, 41, образованных прорезями 26, т.е. на площадках между концами прорезей, которые остаются по существу недеформированными при расширении узла 20.

Каждая часть 22, 24 также определяет соответствующий срединный край 34, 35 для захождения в зацепление со свободным концом другой части 36, 37, который имеет соответствующую форму. Край 35, образованный на второй части 24, имеет задний угол и объединён с простирающимся в радиальном направлении выступом 39 на свободном конце первой части 36. Это служит для предотвращения отделения свободного конца первой части от свободного конца второй части при расширении трубопровода. Для того чтобы обеспечить отклонение внутрь свободного конца первой части 36 для прохождения выступа 39 через винтовую резьбу 33 на второй части, на первой части 22 имеется подвижная петля 38. Эта петля 38 отстоит на значительном расстоянии от свободного конца 36 так, что только небольшой градус отклонения на петле 38 обеспечивает возможность свободному концу 36 пройти через винтовые резьбы 33.

Как указано выше, прорези 26 в частях 22, 24 расположены так, что на каждом свободном конце 36, 37 этих частей образованы пальцеобразные выступы 40, 41 , причём каждый из этих выступов определяет отверстие 42, 43. Отверстия 43 во второй части утоплены, в то время как отверстия 42 в первой части 22 снабжены резьбой для того, чтобы пальцеобразные выступы 40, 41 могли быть прикреплены один к другому с использованием ряда коротких винтов 44. Винты 44 расположены непосредственно около свободного конца второй части, так как пальцеобразные выступы 41 при расширении трубопровода выходят наружу. Кроме того, линия винтов может также быть предусмотрена на другой стороне от резьбы 32, 33, и в этом случае нет необходимости выполнять задний угол на выступе 35, так как дополнительный комплект винтов предотвращает отделение расширенных пальцеобразных выступов 40 от расширенной части 24. Если задний угол на выступе 35 не требуется, простирающийся в радиальном направлении выступ 39 может быть исключён, и в результате не требуется выполнять подвижную петлю 38.

Для того чтобы соединить два отрезка трубопровода, снабжённого соединительным узлом трубопровода 20, части 22, 24 совмещают или соединяют посредством ударов таким образом, что свободный конец 36 первой части заходит внутрь свободного конца 37 второй части, причём конец 36 отклоняется внутрь для того, чтобы пройти под винтовой резьбой 33. Когда винтовые резьбы 32, 33 совмещаются, первая часть 22 поворачивается относительно второй части 24 до тех пор, пока они не войдут в прочное зацепление. При необходимости первая часть 22 затем поворачивается в противоположном направлении для того, чтобы отверстия 42, 43 располагались на одной линии, что также служит для того, чтобы прорези 26 в частях 22, 24 были расположены на одной линии. Затем винты 44 закрепляются в отверстиях 42, 43.

Требуемое число секций трубопровода соединяется таким образом для того, чтобы образовать звено трубопровода и продвинуть его в заданное местоположение внутри скважины. Трубопровод и соединительные узлы могут затем быть расширены до требуемого диаметра. Однако в случае дефекта отливки, при котором трубопровод требуется извлечь и демонтировать, это может быть выполнено относительно легко путём удаления винтов 44, развинчивания первой и второй частей 22, 24 и последующего извлечения охватываемого участка 28 из охватывающего участка 30.

Специалистам ясно, что описанное выше конструктивное выполнение является только иллюстрацией настоящего изобретения и может быть объектом различных модификаций и усо5 вершенствований, не выходящих за пределы объёма изобретения.

Claims (8)

1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

   1. Соединительный узел расширяемых, снабженных прорезями обсадных труб (10), содержащий два конца труб (22, 24), выполненные с возможностью соединения между собой, отличающийся тем, что конец одной трубы образует охватываемый участок (28), конец другой трубы - охватывающий участок (30), причем эти концы труб выполнены с возможностью обеспечения зацепления между собой с сохранением этого зацепления после их расширения.
2. 2. Соединительный узел по п.1, отличающийся тем, что прорези на концах труб (22, 24) выполнены так, чтобы обеспечить совпадение друг с другом соответствующих открытых прорезей (26) на концах труб с образованием таких же прорезей, как на теле трубы.
3. 3. Соединительный узел по п.1 или 2, отличающийся тем, что охватывающий участок (30) трубы содержит внутреннюю резьбу, а охватываемый - соответствующую наружную резьбу, обеспечивающие соединение этих кон- цов (22, 24) труб посредством относительного поворота.
4. 4. Соединительный узел по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что концы труб снабжены отверстиями под крепежные элементы.
5. 5. Соединительный узел по п.4, отличающийся тем, что крепежные элементы выполнены с возможностью разъема.
6. 6. Соединительный узел по п.5, отличающийся тем, что крепежные элементы выполнены в виде винтов.
7. 7. Соединительный узел по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что отверстия на охватывающем участке расположены между концом трубы и резьбой на нем.
8. 8. Соединительный узел по любому из пп.1-7, отличающийся тем, что охватывающий конец трубы по внутреннему диаметру выполнен с угловым упором, соответствующим угловому выступу на охватываемом конце трубы, что позволяет обеспечить зацепление труб между собой и сохранение этого зацепления после расширения труб.