RU164593U1

RU164593U1 - WELL HEAD

Info

Publication number: RU164593U1
Application number: RU2016107850/03U
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Воровцов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "ПОЛИМЕРКВАДРАТ"
Priority date: 2016-03-03
Filing date: 2016-03-03
Publication date: 2016-09-10

Abstract

1. Скважинный оголовок, содержащий соосно установленные крышку и прижимной фланец с центральными осевыми отверстиями, уплотнительное кольцо между ними, стяжные резьбовые элементы, расположенные в соосных отверстиях крышки и прижимного фланца, отличающийся тем, что крышка и прижимной фланец выполнены из полимерпесчаного материала,2. Скважинный оголовок по п. 1, отличающийся тем, что полимерпесчаный материал содержит 60-70% песка.3. Скважинный оголовок по п. 1, отличающийся тем, что на крышке дополнительно установлена розетка с удлинителем.4. Скважинный оголовок по п. 1, отличающийся тем, что крышка содержит дополнительные отверстия для вспомогательного оборудования, расположенные на расстоянии от оси, не превышающем радиус центрального осевого отверстия прижимного фланца.1. A wellhead containing coaxially mounted cover and clamping flange with central axial holes, a sealing ring between them, coupling threaded elements located in coaxial holes of the cover and clamping flange, characterized in that the cover and clamping flange are made of polymer sand material, 2. The borehole tip according to claim 1, characterized in that the polymer sand material contains 60-70% of sand. 3. The downhole head according to claim 1, characterized in that an additional outlet with an extension cord is installed on the lid. 4. The borehole tip according to claim 1, characterized in that the cover contains additional holes for auxiliary equipment located at a distance from the axis not exceeding the radius of the central axial hole of the pressure flange.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области оборудования для водоснабжения, а именно для герметизации обсадной трубы скважины.The inventive utility model relates to the field of equipment for water supply, namely for sealing a casing of a well.

Из уровня техники известны устройства для герметизации обсадной трубы, включающие соосно установленные крышку и прижимной фланец, содержащие центральные осевые отверстия, уплотнительное кольцо между ними, набор стяжных резьбовых элементов, расположенных в соосных отверстиях крышки и прижимного фланца.The prior art devices for sealing a casing pipe, including a coaxially mounted cover and a clamping flange, containing central axial holes, a sealing ring between them, a set of coupling threaded elements located in the coaxial holes of the cover and clamping flange.

Известен скважинный оголовок, отличающийся тем, что нижняя поверхность крышки и верхняя поверхность прижимного фланца снабжены плоскими кольцевыми площадками, при этом плоская кольцевая площадка крышки дополнительно снабжена бортиком, высота которого меньше высоты уплотнительного кольца. [Патент RU №142465, МПК F17D 5/00, дата приоритета 13.08.2013, дата публикации 27.06.2014]A wellhead is known, characterized in that the lower surface of the lid and the upper surface of the pressure flange are provided with flat annular platforms, while the flat annular area of the lid is additionally provided with a flange whose height is less than the height of the sealing ring. [Patent RU No. 142465, IPC F17D 5/00, priority date 08/13/2013, publication date 06/27/2014]

Известен скважинный оголовок, отличающийся тем, что центральное отверстие прижимного фланца выполнено с диаметром, меньшим среднего диаметра резинового кольца, а меньший диаметр конической поверхности бурта крышки превышающим средний диаметр резинового кольца. [Патент RU №122141, МПК F16L 1/06, дата приоритета 28.06.2012, дата публикации 20.11.2012]Known borehole head, characterized in that the Central hole of the clamping flange is made with a diameter smaller than the average diameter of the rubber ring, and a smaller diameter of the conical surface of the collar of the cover exceeding the average diameter of the rubber ring. [RU patent No. 122141, IPC F16L 1/06, priority date 06/28/2012, publication date 11/20/2012]

В качестве прототипа выбран скважинный оголовок, отличающийся тем, что отверстия, выполненные в крышке, равноудалены от ее центра, на торцевой поверхности крышки, обращенной в сторону фланца, выполнена кольцевая выемка цилиндрической формы для размещения в ней устья обсадной трубы, а на торце фланца, обращенном в сторону крышки, по краю центрального осевого отверстия, выполнена коническая поверхность, вершина конуса которой обращена в сторону, противоположную крышке для размещения в ней уплотнительного силиконового кольца. [Патент RU №145375, МПК Е03В 3/10, дата приоритета 25.02.2014, дата публикации 20.09.2014]As a prototype, a wellhead was selected, characterized in that the holes made in the lid are equidistant from its center, on the end surface of the lid facing the flange, an annular recess is made in a cylindrical shape to accommodate the mouth of the casing, and at the end of the flange, facing toward the lid, along the edge of the central axial hole, a conical surface is made, the top of the cone of which is turned in the direction opposite to the lid for placement of a silicone sealing ring in it. [Patent RU No. 145375, IPC EV03/10, priority date 02.25.2014, publication date 09.20.2014]

Общими недостатками известных скважинных оголовков является то, что в качестве материала крышки и прижимного фланца используются сплавы металла или пластмасса. Использование данных материалов имеет ряд недостатков, так, например, существенным недостатком металлических скважинных оголовков является коррозия после непродолжительного использования, а также большой вес изделия, что затрудняет проведение работ при монтаже оголовка. Скважинные оголовки из пластмассы решают проблему стойкости к коррозии, но при этом обладают недостатком, который заключается в хрупкости пластмассового изделия, а также снижением износостойкости при низких температурах, при этом максимальный вес насоса, который может выдержать пластмассовый оголовок в 2-3 раза меньше, чем может выдержать металлический.General disadvantages of the known downhole heads are that metal alloys or plastic are used as the material of the lid and pressure flange. The use of these materials has a number of drawbacks, for example, a significant drawback of metal bore heads is corrosion after short-term use, as well as the heavy weight of the product, which makes it difficult to carry out installation work on the head. Downhole heads made of plastic solve the problem of resistance to corrosion, but at the same time they have the disadvantage of fragility of the plastic product, as well as reduced wear resistance at low temperatures, while the maximum weight of the pump that can withstand the plastic head is 2-3 times less than can withstand metal.

Технической задачей заявляемой полезной модели является повышение надежности конструкции скважинного оголовка.The technical task of the claimed utility model is to increase the reliability of the design of the wellhead.

Технический результат - повышение износостойкости крышки и прижимного фланца скважинного оголовка.The technical result is an increase in the wear resistance of the cap and the clamping flange of the wellhead.

Технический результат достигается за счет того, что крышка и прижимной фланец выполнены из полимерпесчаного материала, применение которого позволяет повысить износостойкость, сохраняя преимущества металлических и пластмассовых изделий, заключающихся в прочности и стойкости к коррозии соответственно.The technical result is achieved due to the fact that the cover and the clamping flange are made of polymer sand material, the use of which allows to increase the wear resistance, while retaining the advantages of metal and plastic products, consisting in strength and resistance to corrosion, respectively.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в следующем.The essence of the claimed utility model is as follows.

Скважинный оголовок для герметизации обсадной трубы содержит соосно установленные крышку и прижимной фланец с центральными осевыми отверстиями, уплотнительное кольцо между ними, стяжные резьбовые элементы, расположенные в соосных отверстиях крышки и прижимного фланца. В отличие от прототипа крышка и прижимной фланец выполнены из полимерпесчаного материала.The wellhead for sealing the casing pipe contains a coaxially mounted cover and a clamping flange with central axial holes, a sealing ring between them, coupling threaded elements located in the coaxial holes of the cover and the clamping flange. Unlike the prototype, the cover and pressure flange are made of polymer sand material.

Полимерпесчаные материалы представляют собой композиты, состоящие из песка и полиэтилена, в зависимости от доли того или иного материала получаются изделия с различными свойствами. В частности, данный материал позволяет исключить такие недостатки изделий, содержащих песок, например, выполненных из бетона, как хрупкость, большой вес и недостатки всевозможных пластмасс, такие как быстрое старение и низкая прочность.Polymer-sand materials are composites consisting of sand and polyethylene, depending on the proportion of a particular material, products with different properties are obtained. In particular, this material eliminates the disadvantages of products containing sand, for example, made of concrete, such as brittleness, heavy weight and the disadvantages of all kinds of plastics, such as rapid aging and low strength.

Полимерпесчаный материал в заявленной полезной модели представляет собой композит, который состоит на 60-70% из песка и на 30-40% из полиэтилена. В случае снижения количества песка оголовок будет обладать низкой ударопрочностью, вследствие чего риск деформации оголовка, при использовании насосов весом более 200 кг, значительно увеличится. А если количество песка будет выше 70%, тогда изделие будет обладать высокой хрупкостью, что повышает риск поломки.Polymer sand material in the claimed utility model is a composite, which consists of 60-70% of sand and 30-40% of polyethylene. In the case of a decrease in the amount of sand, the tip will have low impact resistance, as a result of which the risk of deformation of the tip, when using pumps weighing more than 200 kg, will increase significantly. And if the amount of sand is above 70%, then the product will have high fragility, which increases the risk of breakage.

Радиус центрального осевого отверстия крышки меньше, чем радиус центрального осевого отверстия прижимного фланца.The radius of the central axial hole of the cover is smaller than the radius of the central axial hole of the pressure flange.

Крышка может иметь дополнительные отверстия для установки вспомогательного оборудования, расположенные на расстоянии от оси, не превышающем радиус центрального осевого отверстия прижимного фланца, для таких элементов как, например, кабель погружного насоса, саморегулирующий греющий кабель.The cover may have additional holes for the installation of auxiliary equipment located at a distance from the axis not exceeding the radius of the central axial hole of the pressure flange for elements such as, for example, a submersible pump cable, a self-regulating heating cable.

Уплотнительное кольцо может быть выполнено из эластичного материла, например, резины или силикона. При этом поперечное сечение уплотнительного кольца может иметь овальную, трапециевидную, бочковидную или прямоугольную форму.The sealing ring may be made of an elastic material, for example rubber or silicone. Moreover, the cross section of the sealing ring may have an oval, trapezoidal, barrel-shaped or rectangular shape.

Также в центральное отверстие крышки может быть установлен цанговый зажим, для фиксации напорной трубы в отверстии.Also, a collet clamp can be installed in the central hole of the lid to fix the pressure pipe in the hole.

На крышку может быть дополнительно установлен рым, обращенный в сторону прижимного фланца, который закрепляется шпилькой с гайкой с противоположной стороны, если это рым-гайка, либо гайкой, если это рым-болт, для фиксации троса погружного насоса.An eye can be additionally mounted on the cover, facing the pressure flange, which is fixed with a stud with a nut on the opposite side, if it is an eye-nut, or with a nut, if it is an eye-bolt, to fix the submersible pump cable.

Также на крышку может быть дополнительно установлена розетка с удлинителем под вилку насоса, что позволит исключить необходимость в наращивании кабеля погружного насоса.Also, a socket with an extension cord for the pump plug can be additionally installed on the cover, which will eliminate the need for building up the cable of the submersible pump.

Прижимной фланец имеет цилиндрическую форму с конической внутренней поверхностью, вершина которого направлена в сторону, противоположную крышке.The clamping flange has a cylindrical shape with a conical inner surface, the apex of which is directed in the direction opposite to the cover.

Центральное осевое отверстие крышки имеет меньший диаметр, чем диаметр прижимного фланца.The central axial hole of the cover has a smaller diameter than the diameter of the pressure flange.

В качестве стяжных резьбовых элементов могут использоваться болты с гайками и шайбами, либо шпильки с гайками и шайбами.As coupling threaded elements, bolts with nuts and washers, or studs with nuts and washers can be used.

Заявляемая полезная модель характеризуется следующим существенным отличительным признаком, который заключается в выполнении крышки и прижимного фланца из полимерпесчаного материала, состоящего на 60-70% из песка и на 30-40% из полиэтилена, что повышает надежность, исключает риск возникновения коррозии, плесени, грибков, позволяет использовать скважинный оголовок при низких температурах, а именно до -60°С, сохраняя прочность элементов. За счет использования полимерпесчаного материала достигается технический результат, заключающийся в повышении износостойкости крышки и прижимного фланца.The inventive utility model is characterized by the following significant distinguishing feature, which consists in the implementation of the cover and pressure flange made of polymer sand material consisting of 60-70% of sand and 30-40% of polyethylene, which increases reliability, eliminates the risk of corrosion, mold, fungi , allows you to use the borehole tip at low temperatures, namely up to -60 ° C, while maintaining the strength of the elements. Due to the use of polymer sand material, a technical result is achieved consisting in increasing the wear resistance of the cover and the pressure flange.

Наличие отличительного существенного признака свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «новизна».The presence of a distinctive essential feature indicates the compliance of the claimed utility model with the patentability criterion of "novelty."

Заявляемая полезная модель может быть выполнена из известных материалов с помощью известных средств, что свидетельствует о соответствии заявляемой полезной модели критерию патентоспособности «промышленная применимость».The inventive utility model can be made of known materials using known means, which indicates the compliance of the claimed utility model with the patentability criterion of "industrial applicability".

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами:The inventive utility model is illustrated by drawings:

Фиг. 1 - Общий вид скважинного оголовка.FIG. 1 - General view of the wellhead.

Фиг. 2 - Вид скважинного оголовка в разрезе.FIG. 2 - Sectional view of the borehole head.

Скважинный оголовок содержит крышку 1 с центральным осевым отверстием и кабельными входами 2, выполненную из полимерпесчаного материла, прижимной фланец 3 с центральным осевым отверстием, выполненный из полимерпесчаного материала, уплотнительное резиновое кольцо 4, расположенное между крышкой 1 и прижимным фланцем 3, крепежные элементы 5, установленные в соосных отверстиях крышки 1 и прижимного фланца 3 для их соединения, и расположенные с наружной стороны обсадной трубы.The wellhead includes a cover 1 with a central axial hole and cable entries 2 made of polymer sand material, a clamping flange 3 with a central axial hole made of polymer sand material, a rubber sealing ring 4 located between the cover 1 and the pressure flange 3, fasteners 5, installed in the coaxial holes of the cover 1 and the pressure flange 3 for their connection, and located on the outside of the casing.

В центральном осевом отверстии крышки 1 установлен цанговый зажим 6, а на стороне крышки 1, направленной в сторону прижимного фланца 3 расположена рым-гайка 7, закрепленная с противоположной стороны последовательно соединенными болтом 8 и шайбой 9.A collet clamp 6 is installed in the central axial hole of the cover 1, and on the side of the cover 1, directed towards the pressure flange 3, there is an eye-nut 7, mounted on the opposite side in series with a bolt 8 and a washer 9.

Скважинный оголовок эксплуатируется следующим образом.The wellhead is operated as follows.

Для ввода в эксплуатацию, необходимо обрезать обсадную трубу перпендикулярно ее оси, подготовить погружной насос к погружению согласно инструкции к насосу, в том числе: присоединить к штуцеру насоса пластиковую трубу, прикрепить к корпусу насоса трос необходимой длины, нарастить кабель управления.For commissioning, it is necessary to cut the casing pipe perpendicular to its axis, prepare the submersible pump for immersion according to the instructions for the pump, including: attach a plastic pipe to the pump fitting, attach a cable of the required length to the pump casing, extend the control cable.

Затем свободная часть троса прикрепляется к рым-гайке 7, предварительно продев напорную пластиковую трубу через цанговый зажим 6 и кабели сквозь кабельные входы 2 крышки 1. Прижимной фланец 3 надевается конической поверхностью вверх совместно с резиновым кольцом 4 на обсадную трубу. Насос опускается, после чего крышка 1 надевается на обсадную трубу. Затем резиновое кольцо и прижимной фланец 3 приподнимаются до контакта резинового кольца 4 с поверхностью крышки 1. Прижимной фланец 3 и крышка 1 стягиваются при помощи крепежных элементов 5, сжимая при этом резиновое кольцо 4, находящееся между ними.Then the free part of the cable is attached to the eye-nut 7, after having passed the pressure plastic pipe through the collet 6 and the cables through the cable entries 2 of the cover 1. The clamping flange 3 is worn with a conical surface upward together with the rubber ring 4 on the casing. The pump is lowered, after which the cap 1 is put on the casing. Then the rubber ring and the pressure flange 3 are lifted until the rubber ring 4 contacts the surface of the cover 1. The pressure flange 3 and the cover 1 are pulled together with fasteners 5, while compressing the rubber ring 4 located between them.

Герметизация насоса в обсадной трубе осуществляется за счет затягивания крепежных элементов 5, сжимающих резиновое кольцо 4 между прижимным фланцем 3 и крышкой 1. Коническая поверхность прижимного фланца 3 при стягивании крепежных элементов 5 осуществляет обжатие резинового кольца 4 вокруг обсадной трубы. Чтобы напорная труба насоса не провисала, она подтягивается и зажимается цанговым зажимом 6.The pump is sealed in the casing by tightening the fasteners 5, compressing the rubber ring 4 between the pressure flange 3 and the cover 1. The conical surface of the pressure flange 3 when tightening the fastening elements 5 compresses the rubber ring 4 around the casing. So that the pressure pipe of the pump does not sag, it is pulled and clamped with a collet clamp 6.

Claims

1. A wellhead containing coaxially mounted cover and clamping flange with central axial holes, a sealing ring between them, coupling threaded elements located in coaxial holes of the cover and clamping flange, characterized in that the cover and clamping flange are made of polymer sand material,

2. The borehole tip according to claim 1, characterized in that the polymer sand material contains 60-70% of sand.

3. The borehole tip according to claim 1, characterized in that an additional outlet with an extension cord is installed on the lid.

4. The borehole tip according to claim 1, characterized in that the cover contains additional holes for auxiliary equipment located at a distance from the axis not exceeding the radius of the central axial hole of the pressure flange.