RU191877U1 - Thermal insulating direction of a vacuum well borehole - Google Patents
Thermal insulating direction of a vacuum well borehole Download PDFInfo
- Publication number
- RU191877U1 RU191877U1 RU2019115252U RU2019115252U RU191877U1 RU 191877 U1 RU191877 U1 RU 191877U1 RU 2019115252 U RU2019115252 U RU 2019115252U RU 2019115252 U RU2019115252 U RU 2019115252U RU 191877 U1 RU191877 U1 RU 191877U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- section
- chamber
- pipe
- sections
- shell
- Prior art date
Links
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 14
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 abstract description 12
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 abstract description 7
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010257 thawing Methods 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 229920005830 Polyurethane Foam Polymers 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 239000011496 polyurethane foam Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N Dihydrogen sulfide Chemical compound S RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910000037 hydrogen sulfide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B36/00—Heating, cooling or insulating arrangements for boreholes or wells, e.g. for use in permafrost zones
- E21B36/003—Insulating arrangements
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к устройствам, используемым в нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к термоизолирующим направлениям для строительства скважин в районах многолетней мерзлоты для предотвращения их растепления. Термоизолирующее направление буровой скважины выполнено сборно-разборным, включает две и более секции, при этом каждая секция содержит внутреннюю и наружную трубы и имеет выступающие из наружной трубы концы внутренней трубы, нижний конец внутренней трубы верхней секции связан с верхним концом внутренней трубы нижней секции посредством резьбового соединения. Наружные и внутренние трубы каждой секции герметично соединены кольцевыми элементами, выполняющими функцию крышек, с образованием в каждой секции соответствующей герметичной камеры; в зоне стыка секций наружные трубы перекрывает защитная обечайка, образующая промежуточную герметичную камеру, расположенную между камерой верхней секции и камерой нижней секции, в полостях указанных трех камер имеется термоизоляция, при этом в качестве термоизоляции используется вакуумная среда. Для создания вакуумной среды в камерах каждой секции в соответствующем верхнем кольцевом элементе установлен обратный клапан, а для создания вакуумной среды в промежуточной камере обратный клапан установлен в нижнем кольцевом элементе верхней секции. Кольцевые элементы изготовлены стальными и установлены с использованием сварки. В каждой камере секций установлен контейнер с абсорбирующим материалом. Каждая секция снабжена как минимум одним ребром жесткости. Обечайка выполнена из двух частей, например, из двух половин короткой трубы, которые соединены в продольном направлении сваркой, и приварена кольцевыми швами к наружной поверхности наружных труб смежных секций. Технический результат: расширение арсенала средств подобного назначения за счет применения вакуума в качестве термоизоляции при обеспечении надежности на стадии монтажа и при непосредственной эксплуатации. 5 з.п. ф-лы, 2 ил.The utility model relates to devices used in the oil and gas industry, in particular, to heat-insulating areas for well construction in permafrost areas to prevent their thawing. The heat-insulating direction of the borehole is collapsible, includes two or more sections, each section containing an inner and outer pipe and has ends of the inner pipe protruding from the outer pipe, the lower end of the inner pipe of the upper section is connected to the upper end of the inner pipe of the lower section by a threaded connections. The outer and inner pipes of each section are hermetically connected by annular elements that perform the function of covers, with the formation in each section of the corresponding sealed chamber; in the joint zone of the sections, the outer shell is blocked by a protective shell forming an intermediate sealed chamber located between the chamber of the upper section and the chamber of the lower section, there is thermal insulation in the cavities of the three chambers, and a vacuum medium is used as thermal insulation. To create a vacuum medium in the chambers of each section, a check valve is installed in the corresponding upper ring element, and to create a vacuum medium in the intermediate chamber, a check valve is installed in the lower ring element of the upper section. Ring elements are made of steel and installed using welding. A container with absorbent material is installed in each section chamber. Each section is equipped with at least one stiffener. The shell is made of two parts, for example, of two halves of a short pipe, which are connected in the longitudinal direction by welding, and are welded with ring seams to the outer surface of the outer pipes of adjacent sections. Effect: the expansion of the arsenal of funds for this purpose through the use of vacuum as thermal insulation while ensuring reliability at the installation stage and during direct operation. 5 cp f-ly, 2 ill.
Description
Полезная модель относится к устройствам, используемым в нефтегазодобывающей промышленности, в частности к термоизолирующим направлениям для строительства скважин в районах многолетней мерзлоты для предотвращения их растепления.The utility model relates to devices used in the oil and gas industry, in particular to thermo-insulating directions for well construction in permafrost areas to prevent their thawing.
Для решения технической проблемы, заключающейся в обеспечении эксплуатационных свойств и удобства монтажа термоизолирующего направления буровой скважины, используются следующие технические решения.To solve the technical problem of ensuring the operational properties and ease of installation of the thermally insulating direction of the borehole, the following technical solutions are used.
Из патента RU №2197594 известно термоизолирующее направление, включающее концентрично расположенные секции внешних труб с узлом соединения и секции внутренних труб, в кольцевом пространстве, между которыми размещены теплоизолирующий и экранирующий материалы. Кроме того, описываемое устройство содержит компенсаторы температурного расширения, выполненные в виде петлеобразной скобы с цилиндрическими обечайками и размещенные на стыках секции колонны на уровне соединительных узлов, эластичные кольца, установленные между смежными секциями труб в узле их соединения, причем компенсаторы температурного расширения расположены на одном из концов внутренней трубы и жестко соединены одним цилиндрическим торцом обечайки с внешней поверхностью внутренней трубы, а другим цилиндрическим торцом обечайки установлены с возможностью скольжения на внутренней трубе и жестко соединены с внутренней поверхностью внешней трубы.From patent RU No. 2197594 a thermally insulating direction is known, including concentrically arranged sections of external pipes with a connection unit and sections of internal pipes, in an annular space between which heat-insulating and shielding materials are placed. In addition, the described device contains thermal expansion joints made in the form of a loop-shaped bracket with cylindrical shells and placed at the joints of the column sections at the level of the connecting nodes, elastic rings installed between adjacent pipe sections in the connection node, and the expansion joints are located on one of the ends of the inner pipe and are rigidly connected by one cylindrical end face of the shell to the outer surface of the inner pipe, and by the other cylindrical end face The ki are slidably mounted on the inner pipe and are rigidly connected to the inner surface of the outer pipe.
Описываемое устройство характеризуется недостаточной надежностью вследствие сложности изготовления из-за наличия компенсаторов, выполненных с изгибом; также устройство имеет увеличенную массу и предназначено для ограниченной глубины спуска. Последнее обстоятельство возникает вследствие недостаточной теплоизоляции и теплозащиты направления буровой скважины на больших глубинах.The described device is characterized by insufficient reliability due to the complexity of manufacture due to the presence of compensators made with bending; the device also has an increased mass and is intended for a limited depth of descent. The latter circumstance arises due to insufficient thermal insulation and thermal protection of the direction of the borehole at great depths.
Из патента RU №74415 известно выполненное сборно-разборным термоизолирующее направление, содержащее верхнюю и нижнюю части, включающие внутреннюю и наружную трубы и размещенный между ними теплоизолирующий материал. В зоне стыка внутренние трубы выступают из наружных труб и снабжены соединенными между собой фланцами, также зона стыка перекрыта обечайкой, при этом полость между обечайкой и внутренней трубой заполнена теплоизолирующим материалом, а на наружной трубе нижней части выполнены крепежи для временной фиксации ребер для опоры на стенки скважины в процессе монтажа направления.From the patent RU No. 74415 it is known that a heat-insulating direction is made in a collapsible, containing upper and lower parts, including the inner and outer pipes and the heat insulating material placed between them. In the joint zone, the inner pipes protrude from the outer pipes and are provided with interconnected flanges, the joint zone is also covered by a shell, while the cavity between the shell and the inner pipe is filled with heat-insulating material, and fasteners are made on the outer pipe of the lower part for temporary fixing of the ribs for support on the walls wells in the process of mounting directions.
Данное термоизолирующее направление проявляет некоторые отрицательные эксплуатационные свойства. В частности, трудоемкость монтажа во время спускоподъемных операций и применимость только при бурении на малые глубины большого диаметра. Это обусловлено тем, что термоизолирующее направление устанавливается в цилиндрическую шахту, подготавливается только шнековым буром и позволяет установить не более двух частей термоизолирующего направления, при этом установка осуществляется только при помощи подъемного крана.This thermally insulating direction exhibits some negative operational properties. In particular, the complexity of installation during tripping and applicability only when drilling at shallow depths of large diameter. This is due to the fact that the insulating direction is installed in a cylindrical shaft, prepared only by a screw drill and allows you to install no more than two parts of the insulating direction, while installation is carried out only with a crane.
Из патента RU №160010 известно термоизолирующее направление буровой скважины, выполненное сборно-разборным, каждая секция которого содержит внутреннюю и наружную трубы и размещенный между ними теплоизоляционный материал, состоит из двух и более секций, каждая из которых, в зоне стыка, имеет выступающие из наружной трубы конец внутренней трубы, причем нижний конец внутренней трубы верхней секции связан с верхним концом внутренней трубы нижней секции посредством резьбовой муфты соединения. Зона стыка наружной трубы каждой секции перекрывается обечайкой, а каждая полость между обечайкой и связанными между собой посредством резьбовой муфты соединения внутренними трубами заполнена теплоизоляционным материалом, при этом в качестве теплоизоляционного материала используется пенополиуретан или минеральная вата.From patent RU No. 160000, a heat-insulating direction of a borehole is known, made collapsible, each section of which contains an inner and outer pipe and heat-insulating material placed between them, consists of two or more sections, each of which, in the joint zone, has protruding from the outer the pipe is the end of the inner pipe, the lower end of the inner pipe of the upper section being connected to the upper end of the inner pipe of the lower section by means of a threaded connection sleeve. The joint zone of the outer pipe of each section is overlapped by the shell, and each cavity between the shell and the inner pipes connected by a threaded coupling of the joint is filled with heat-insulating material, while polyurethane foam or mineral wool is used as heat-insulating material.
Известное техническое решение характеризуется сложностью монтажа во время спускоподъемных операций ввиду необходимости устанавливать между трубами термоизоляционный материал.The known technical solution is characterized by the complexity of installation during tripping due to the need to install a heat-insulating material between the pipes.
Термоизоляционный материал может повредиться во время операции сварки, причем трудно проконтролировать степень повреждения без проведения демонтажа направления буровой скважины.The heat-insulating material may be damaged during the welding operation, and it is difficult to control the degree of damage without dismantling the direction of the borehole.
Вышеуказанные факторы свидетельствуют о недостаточной эксплуатационной надежности анализируемого устройства.The above factors indicate insufficient operational reliability of the analyzed device.
Кроме того, отмечается высокая материалоемкость известного средства по причине расхода термоизоляционного материала на скважинах большой глубиныIn addition, there is a high material consumption of the known means due to the consumption of thermal insulation material in wells of great depth
Из патента RU №172052 известна труба лифтовая с вакуумной изоляцией, организованной в герметичной камере между наружной и внутренней трубой. При этом герметичность камеры обеспечивается путем установки кольцевых элементов, соединяющих наружную и внутреннюю трубу с использованием сварного соединения без наличия доступа в полость камеры через какие-либо отверстия.From patent RU No. 172052, an elevator pipe with vacuum insulation is known, organized in a sealed chamber between the outer and inner pipes. In this case, the tightness of the chamber is ensured by installing ring elements connecting the outer and inner pipes using a welded joint without access to the chamber cavity through any openings.
Отмеченная конструктивная особенность трубы лифтовой приводит к сложности обеспечения и контроля вакуума при сборке на месторождении из-за необходимости привлечения дополнительного оборудования - насоса, создающего вакуум. Кроме того, при создании средней полости необходимо проводить сварочные работы с последующим контролем сварных швов на герметичность. При использовании известной трубы лифтовой также отмечается высокая материалоемкость.The noted design feature of the elevator pipe makes it difficult to ensure and control vacuum during assembly at the field due to the need to attract additional equipment - a pump that creates a vacuum. In addition, when creating the middle cavity, it is necessary to carry out welding work with the subsequent control of the welds for leaks. When using the well-known elevator pipe, high material consumption is also noted.
Техническое решение, раскрытое в патенте RU №182283, содержит внутреннюю и наружную трубы с размещенным между ними теплоизоляционным материалом, состоит из двух и более секций, каждая из которых в зоне стыка имеет выступающие из наружной трубы конец внутренней трубы, причем нижний конец внутренней трубы верхней секции связан с верхним концом внутренней трубы нижней секции посредством резьбовой муфты соединения; зона стыка наружной трубы каждой секции перекрывается обечайкой. Кроме того, известное техническое решение содержит кольцевые элементы, соединяющие наружные и внутренние трубы с образованием двух герметичных камер, а также третьей промежуточной камеры в зоне стыка секций, которая закрыта обечайкой. Герметичные камеры заполнены термоизолирующим материалом. Причем каждая из трех камер выполнена с отверстием, имеющемся в кольцевом элементе; через отверстия осуществляется заполнение теплоизоляционного материала.The technical solution disclosed in patent RU No. 182283 contains an inner and outer pipe with heat-insulating material placed between them, consists of two or more sections, each of which in the joint zone has an inner pipe protruding from the outer pipe, the lower end of the upper pipe the section is connected to the upper end of the inner pipe of the lower section by means of a threaded connection sleeve; the joint zone of the outer pipe of each section is overlapped by a shell. In addition, the known technical solution contains ring elements connecting the outer and inner pipes with the formation of two sealed chambers, as well as a third intermediate chamber in the junction of the sections, which is closed by the shell. Sealed chambers are filled with thermally insulating material. Moreover, each of the three chambers is made with a hole in the annular element; through the holes, the insulation material is filled.
В связи с вышеизложенным, отмечается высокая материалоемкость, проявляемая при использовании указанного технического решения по причине расхода термоизоляционного материала на скважинах большой глубины.In connection with the foregoing, there is a high material consumption, manifested when using the specified technical solution due to the consumption of thermal insulation material in wells of great depth.
Кроме того, как было указано, повреждение термоизоляционного материала при монтаже или в процессе применения может привести к снижению эксплуатационной надежности устройства.In addition, as was indicated, damage to the thermal insulation material during installation or during use can lead to a decrease in the operational reliability of the device.
Техническое решение по патенту RU №182283 выбрано в качестве ближайшего аналога.The technical solution according to patent RU No. 182283 is selected as the closest analogue.
Предлагаемая полезная модель решает техническую проблему обеспечения эксплуатационной надежности при бурении скважин различной глубины благодаря расширению арсенала средств подобного назначения.The proposed utility model solves the technical problem of ensuring operational reliability when drilling wells of various depths by expanding the arsenal of tools for this purpose.
Итак, термоизолирующее направление буровой скважины выполнено сборно-разборным, включает две и более секции, при этом каждая секция содержит внутреннюю и наружную трубы и имеет выступающие из наружной трубы концы внутренней трубы, нижний конец внутренней трубы верхней секции связан с верхним концом внутренней трубы нижней секции посредством резьбового соединения, наружные и внутренние трубы каждой секции герметично соединены кольцевыми элементами, выполняющими функцию крышек, с образованием в каждой секции соответствующей герметичной камеры, в зоне стыка секций наружные трубы перекрывает защитная обечайка, образующая промежуточную герметичную камеру, расположенную между камерой верхней секции и камерой нижней секции, в полостях указанных трех камер имеется термоизоляция, при этом в качестве термоизоляции используется вакуумная среда, для создания вакуумной среды в камерах каждой секции в соответствующем верхнем кольцевом элементе установлен обратный клапан, а для создания вакуумной среды в промежуточной камере обратный клапан установлен в нижнем кольцевом элементе верхней секции.So, the heat-insulating direction of the borehole is collapsible, includes two or more sections, each section containing an inner and outer pipe and has ends of the inner pipe protruding from the outer pipe, the lower end of the inner pipe of the upper section is connected with the upper end of the inner pipe of the lower section by means of a threaded connection, the outer and inner pipes of each section are hermetically connected by annular elements that perform the function of covers, with the formation in each section of the corresponding tight of the chamber, in the joint zone of the sections, the outer shell overlaps the outer shell, forming an intermediate sealed chamber located between the chamber of the upper section and the chamber of the lower section, there is thermal insulation in the cavities of the three chambers, and a vacuum medium is used as thermal insulation to create a vacuum environment in a check valve is installed in the chambers of each section in the corresponding upper annular element, and to create a vacuum medium in the intermediate chamber, a check valve is installed in the lower annular ele mente of the upper section.
Полезная модель имеет следующие аспекты выполнения.The utility model has the following implementation aspects.
Кольцевые элементы изготовлены стальными и установлены с использованием сварки.Ring elements are made of steel and installed using welding.
В каждой камере секций установлен контейнер с абсорбирующим материалом, обеспечивающим поглощение остаточного воздуха.In each chamber of the sections, a container with absorbent material that absorbs residual air is installed.
Каждая секция снабжена как минимум одним ребром жесткости, которое выполнено в виде дополнительного кольцевого элемента и установлено в центральной зоне верхней камеры и нижней камеры с зазором относительно внутренней поверхности наружной трубы.Each section is equipped with at least one stiffener, which is made in the form of an additional annular element and is installed in the central zone of the upper chamber and the lower chamber with a gap relative to the inner surface of the outer pipe.
Обечайка выполнена из двух частей, например, из двух половин короткой трубы, которые соединены в продольном направлении сваркой.The shell is made of two parts, for example, of two halves of a short pipe, which are connected in the longitudinal direction by welding.
Обечайка приварена кольцевыми швами к наружной поверхности наружных труб смежных секций.The shell is welded with circular seams to the outer surface of the outer pipes of adjacent sections.
Отказ от заполнения камер теплоизолирующим материалом, как это описано в патенте №182283, и использование вакуумной изоляции для сохранения назначения (функции) устройства доказывает снижение материалоемкости по пути уменьшения расхода материала и упрощения конструкции при, как минимум, сохранении теплоизоляционных качеств термоизоляции. Так, высокие термоизолирующие свойства вакуума практически не зависят от размера вакуумного промежутка, следовательно, вакуумная термоизоляция в камерах будущего изделия может быть организована для термоизолирующего направления, выполненного из труб любого типоразмера.The refusal to fill the chambers with heat-insulating material, as described in patent No. 182283, and the use of vacuum insulation to maintain the purpose (function) of the device proves a reduction in material consumption by reducing material consumption and simplifying the design while at least maintaining the thermal insulation qualities of thermal insulation. Thus, the high heat-insulating properties of vacuum practically do not depend on the size of the vacuum gap, therefore, vacuum thermal insulation in the chambers of the future product can be organized for a thermally insulating direction made of pipes of any size.
Наличие обратного клапана в кольцевом элементе (крышке) обеспечивает создание вакуумной среды в соответствующей камере и исключает попадание воздуха.The presence of a check valve in the annular element (cover) ensures the creation of a vacuum medium in the corresponding chamber and eliminates air ingress.
Ниже в разделе, раскрывающем пример осуществления полезной модели, описаны средства (приспособления), предназначенные для создания вакуума в указанных трех камерах.Below in the section, revealing an example implementation of a utility model, describes the means (devices) designed to create a vacuum in these three chambers.
Выполнение сварного соединения кольцевых элементов, выполняющих функцию крышек и образующих герметичные камеры, с поверхностью коаксиально расположенных труб приводит к удобству создания такого соединения из-за его распространенности и, кроме того, такой вид соединения нивелирует неточности изготовления кольцевых элементов, что также указывает на снижение материалоемкости по пути упрощения конструкции.Performing a welded joint of the ring elements that perform the function of covers and form airtight chambers with the surface of coaxially arranged pipes leads to the convenience of creating such a connection because of its prevalence and, in addition, this type of connection eliminates the inaccuracies in the manufacture of ring elements, which also indicates a decrease in material consumption along the way of simplifying the design.
Для обеспечения герметичности камер остатки воздуха удаляются с помощью абсорбирующего материала, размещенного в контейнере (с обеспечением выполнения функции поглощения воздуха), установленного в камере каждой секции.To ensure the tightness of the chambers, air residues are removed using absorbent material placed in the container (with the function of absorbing air), installed in the chamber of each section.
Наличие ребра жесткости в виде дополнительного кольцевого элемента, размещенного в средней части камеры каждой секции, обеспечивает жесткость конструкции, следовательно, влияет на повышение эксплуатационной надежности термоизолирующего направления. Наличие зазора между дополнительным кольцевым элементом (ребром жесткости) и внутренней поверхностью наружной трубы также продиктовано удобством монтажа. Иными словами, жесткая связь дополнительных колец (ребер жесткости) обеспечивается путем приваривания упомянутых колец и наружной поверхности внутренней трубы в заводских условиях. В свою очередь, наличие ребер жесткости, помимо своей основной функции в период сборки секции в заводских условиях, выполняют роль направляющих при заведении внутренних труб в полость наружных труб.The presence of stiffeners in the form of an additional annular element located in the middle part of the chamber of each section provides structural rigidity, therefore, it affects the increase in operational reliability of the thermally insulating direction. The presence of a gap between the additional annular element (stiffener) and the inner surface of the outer pipe is also dictated by the ease of installation. In other words, a rigid connection of the additional rings (stiffeners) is provided by welding said rings and the outer surface of the inner pipe in the factory. In turn, the presence of stiffeners, in addition to their main function during the assembly of the section in the factory, play the role of guides when inserting inner pipes into the cavity of the outer pipes.
Выполнение обечайки состоящей из двух частей, например, в виде двух половин короткой трубы, которые соединены в продольном направлении сваркой, позволяет, во-первых, упростить монтаж по сравнению, например, с использованием катушки (короткой трубы), во-вторых, снизить точность изготовления деталей, составляющих сборку, и наконец, обеспечить целостность обечайки.The execution of the shell consisting of two parts, for example, in the form of two halves of a short pipe, which are connected in the longitudinal direction by welding, allows, firstly, to simplify installation compared, for example, using a coil (short pipe), and secondly, to reduce the accuracy manufacturing the parts that make up the assembly, and finally, ensure the integrity of the shell.
Размещение обечайки между смежными кольцевыми элементами снаружи зоны стыка секций обусловлено возможностью создания вакуума в промежуточной камере за счет того, что не только обратный клапан, предназначенный для этой цели, но и канал для выпуска воздуха организованы непосредственно в толще кольцевого элемента; таким образом, выход (отверстие) указанного канала выполнен на цилиндрической поверхности наружной трубы.Placing the shell between adjacent annular elements outside the section junction zone is due to the possibility of creating a vacuum in the intermediate chamber due to the fact that not only the check valve designed for this purpose, but also the air exhaust channel are organized directly in the thickness of the annular element; thus, the outlet (hole) of the specified channel is made on the cylindrical surface of the outer pipe.
Исходя из вышесказанного, предлагаемая полезная модель выполняет свое назначение с использованием вакуумной среды в качестве термоизоляции и расширяет линейку известных средств подобного назначения, обеспечивая удобство монтажа и упрощение конструкции за счет исключения материала в качестве термоизоляции.Based on the foregoing, the proposed utility model fulfills its purpose using a vacuum medium as thermal insulation and expands the range of known means of this purpose, providing ease of installation and simplifying the design by eliminating the material as thermal insulation.
Эти и другие особенности термоизолирующего направления поясняются с помощью чертежей.These and other features of the thermally insulating direction are explained using the drawings.
На фигуре 1 изображены две секции разъемного термоизолирующего направления буровой скважины в разрезе, на фигуре 2 - обратный клапан в разрезе, установленный в кольцевом элементе (крышке) для создания вакуума в промежуточной камере.The figure 1 shows two sections of a detachable thermally insulating direction of the borehole in the context, in figure 2 is a check valve in the section, installed in the annular element (cover) to create a vacuum in the intermediate chamber.
Выполненное сборно-разборным термоизолирующее направление буровой скважины может состоять из двух и более секций. На фигуре 1 изображено термоизолирующее направление, включающее две секции 1, каждая из которых содержит внутреннюю обсадную трубу 2 и наружную сварную одношовную трубу 3.The collapsible heat-insulating direction of the borehole may consist of two or more sections. The figure 1 shows a thermally insulating direction, including two sections 1, each of which contains an
Размеры внутренних и наружных труб, резьбовое соединение выбирается в зависимости от требований потребителей - по любому нормативному документу, применимому для обсадных труб, например, по ГОСТ 632, API 5СТ, ГОСТ 31446 или иному нормативному документу.The dimensions of the inner and outer pipes, the threaded connection is selected depending on the requirements of consumers - according to any regulatory document applicable to casing, for example, according to GOST 632, API 5CT, GOST 31446 or another regulatory document.
Каждая из секций 1 в зоне стыка имеет выступающие из наружной трубы 3 нижние концы внутренних труб 2, соединенные посредством резьбовой муфты 4 с верхними концами внутренних труб 2. В качестве резьбового соединения может использоваться любой тип резьбы из применяемых для обсадных труб.Each of the sections 1 in the joint zone has the lower ends of the
Возможно также резьбовое соединение за счет муфтового раструбного соединения.A threaded connection is also possible due to a sleeve socket connection.
В зоне стыка смежных секций 1 наружные трубы 3 охватывает защитная обечайка 5, выполненная из двух половин сформованной короткой трубы.In the joint zone of adjacent sections 1, the
В заводских условиях при изготовлении секций 1 устанавливаются стальные крышки 6 в форме колец для создания вакуума в образованных камерах 7 каждой секции и в камере 8 - промежуточной камере между камерами 7 верхней и нижней секций 1.In the factory, in the manufacture of sections 1,
В камерах 7 каждой секции при монтаже в заводских условиях создан вакуум благодаря наличию обратного клапана 10, а в камерах 8 каждой пары соединенных секций создан вакуум при монтаже направлений на скважине благодаря наличию обратного клапана 9. При этом клапан 9 установлен в нижней крышке 6 камеры 7 верхней секции 1, канал обратного клапана 9 выполнен в толще верхней крышки 6 секции выходящим на боковую цилиндрическую поверхность наружной трубы 3In the
В камерах 7 секций 1 на поверхности крышек 6 установлен блок с газопоглощающим пористым материалом, например, блок с геттером 11, широко описанным в технической литературе. Геттер 11 позволяет абсорбировать возможное макроскопическое поступление воздуха извне через потенциальные дефекты сварных швов.In the
В камерах 7 установлены ребра жесткости, функцию которых выполняют кольцевые элементы 12, жестко связанные сваркой с внутренними трубами 2 и выполненными так, что при изготовлении секций 1 наружная труба 3 беспрепятственно надевается на внутреннюю трубу 2. Иными словами, между ребром жесткости 12 и внутренней поверхностью наружной трубы 3 имеется зазор (на чертеже не показан). При этом зазор не нормируется, его величина должна позволять производить откачку воздуха из секции и обеспечивать жесткость конструкции при изгибных или сжимающих нагрузках, при экспериментальном изготовлении патентуемого устройства данный зазор был обеспечен в размере 1,0-1,5 мм.Stiffening ribs are installed in the
В процессе изготовления термоизолирующего направления буровой скважины каждую секцию 1 с герметичными камерами 7 изготавливают непосредственно в заводских условиях.In the manufacturing process of the insulating direction of the borehole, each section 1 with sealed
Через сквозное отверстие, в котором будет установлен обратный клапан 10, осуществляется подача сжатого воздуха от заводской сети или мобильного компрессора до определенного давления с выдержкой по времени. После проверки изделия на герметичность в указанное отверстие устанавливается обратный клапан 10 и при помощи вакуумного насоса отсасывается воздух, до достижения заданной глубины вакуума. После этого отверстие с внешней стороны герметизируется, например, резьбовой заглушкой (на чертеже не показана).Through the through hole in which the
При монтаже на скважине секции 1 свинчиваются при помощи муфты 4. Обечайка 5 устанавливается между торцевых колец 6 снаружи зоны стыка, образуя герметичную промежуточную камеру 8.When mounted on a well, sections 1 are screwed up using a
Установка и фиксирование обечайки 5 осуществляется посредством сварного соединения обечайки и крышек 6 по наружной поверхности (сварочный кольцевой шов с двух концов обечайки.Installation and fixing of the
При необходимости может быть использован иной вариант монтажа обечайки, когда из соображений техники безопасности не допускается использование сварочного аппарата. Например, для скважин с сероводородной средой и возможными выбросами флюида при строительстве предлагается механическое соединение выполненной с кольцевыми выступами обечайки и наружных труб термоизолирующего направления. Фиксация обечайки обеспечивается при сведении торцевых частей секций за счет резьбового соединения. При этом во время фиксации наружные трубы упираются в упорные поверхности выступов, каждый из которых снабжен герметизирующим кольцом (чертеж механического соединения не приводится).If necessary, another shell mounting option can be used when, for safety reasons, the use of a welding machine is not allowed. For example, for wells with a hydrogen sulfide medium and possible fluid discharges during construction, a mechanical connection is proposed made with the annular protrusions of the shell and the outer pipes of the insulating direction. The fixing of the shell is ensured by reducing the end parts of the sections due to the threaded connection. At the same time, during fixation, the outer pipes abut against the thrust surfaces of the protrusions, each of which is equipped with a sealing ring (mechanical drawing is not shown).
Через отверстие канала, связанного с обратным клапаном 9, также осуществляется проверка на герметичность путем подачи от мобильного компрессора сжатого воздуха до достижения заданного давления и выдержки по времени. Затем через отверстие, связанное с обратным клапаном 9 при помощи мобильного вакуумного насоса отсасывается воздух до достижения заданной глубины вакуума. После этого отверстие с внешней стороны герметизируется резьбовой заглушкой (на чертеже не показана).Through the opening of the channel associated with the
Применение предлагаемого термоизолирующего направления с вакуумной изоляцией расширяет арсенал средств подобного назначения. Так новое, созданное термоизолирующее направление, благодаря применению вакуума в качестве термоизоляции, приводит к возможности его использования при бурении скважин на любую глубину с обеспечением надежности на стадии монтажа и при непосредственной эксплуатации. Кроме того, дополнительным преимуществом предлагаемой полезной модели является снижении материалоемкости по пути отказа от использования материального ресурса - пенополиуретана в качестве термоизоляционного материала.The application of the proposed thermally insulating direction with vacuum insulation expands the arsenal of tools for this purpose. So, a new, created insulating direction, due to the use of vacuum as thermal insulation, leads to the possibility of its use when drilling wells at any depth, ensuring reliability at the installation stage and during direct operation. In addition, an additional advantage of the proposed utility model is the reduction of material consumption along the path of refusing to use a material resource - polyurethane foam as a heat-insulating material.
Термоизолирующее направление новой конструкции, также как и другие средства подобного назначения, изготавливается в заводских условиях с максимальной степенью готовности при заполнении камер вакуумом.The thermally insulating direction of the new design, as well as other means of a similar purpose, is manufactured in the factory with a maximum degree of readiness when filling the chambers with vacuum.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019115252U RU191877U1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Thermal insulating direction of a vacuum well borehole |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019115252U RU191877U1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Thermal insulating direction of a vacuum well borehole |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU191877U1 true RU191877U1 (en) | 2019-08-26 |
Family
ID=67734063
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019115252U RU191877U1 (en) | 2019-05-17 | 2019-05-17 | Thermal insulating direction of a vacuum well borehole |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU191877U1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU204440U1 (en) * | 2020-11-05 | 2021-05-25 | Александр Владимирович Гильванов | HEAT INSULATING DIRECTION OF THE DRILLING WELL |
| RU204441U1 (en) * | 2020-11-05 | 2021-05-25 | Александр Владимирович Гильванов | HEAT INSULATING DIRECTION OF THE DRILLING WELL |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3511282A (en) * | 1966-02-07 | 1970-05-12 | Continental Oil Co | Prestressed conduit for heated fluids |
| SU1656264A1 (en) * | 1989-03-06 | 1991-06-15 | Предприятие П/Я Х-5312 | Non-return valve for vacuum pipeline |
| RU2133324C1 (en) * | 1996-11-22 | 1999-07-20 | Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" | Thermoisolated string |
| RU74415U1 (en) * | 2008-02-20 | 2008-06-27 | Закрытое акционерное общество "Сибпромкомплект" | THERMAL ISOLATING DIRECTION |
| RU167571U1 (en) * | 2016-07-12 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Ленинградский завод металлоизделий" (ООО "ЛЗМ") | THERMAL ISOLATING DIRECTION OF A DRILL WELL |
| RU182283U1 (en) * | 2018-02-08 | 2018-08-13 | Акционерное общество "Трубодеталь" (АО "Трубодеталь") | Heat insulating direction |
-
2019
- 2019-05-17 RU RU2019115252U patent/RU191877U1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3511282A (en) * | 1966-02-07 | 1970-05-12 | Continental Oil Co | Prestressed conduit for heated fluids |
| US3511282B1 (en) * | 1966-02-07 | 1987-10-13 | ||
| SU1656264A1 (en) * | 1989-03-06 | 1991-06-15 | Предприятие П/Я Х-5312 | Non-return valve for vacuum pipeline |
| RU2133324C1 (en) * | 1996-11-22 | 1999-07-20 | Научно-исследовательский и проектный институт "Севернипигаз" | Thermoisolated string |
| RU74415U1 (en) * | 2008-02-20 | 2008-06-27 | Закрытое акционерное общество "Сибпромкомплект" | THERMAL ISOLATING DIRECTION |
| RU167571U1 (en) * | 2016-07-12 | 2017-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Ленинградский завод металлоизделий" (ООО "ЛЗМ") | THERMAL ISOLATING DIRECTION OF A DRILL WELL |
| RU182283U1 (en) * | 2018-02-08 | 2018-08-13 | Акционерное общество "Трубодеталь" (АО "Трубодеталь") | Heat insulating direction |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU204440U1 (en) * | 2020-11-05 | 2021-05-25 | Александр Владимирович Гильванов | HEAT INSULATING DIRECTION OF THE DRILLING WELL |
| RU204441U1 (en) * | 2020-11-05 | 2021-05-25 | Александр Владимирович Гильванов | HEAT INSULATING DIRECTION OF THE DRILLING WELL |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU191877U1 (en) | Thermal insulating direction of a vacuum well borehole | |
| CN103899324B (en) | A kind of construction method of balancing earth-pressure shielding machine balance originating | |
| US3801140A (en) | Pre-insulated pipe conduit with test passage | |
| KR101161402B1 (en) | Expansion joint for landfill type insulated double pipe | |
| JP2016121868A (en) | Compensation assembly for damper of gas turbine | |
| CN105673992A (en) | Pipeline leakage-stopping device containing axial packing seal | |
| CN106813036B (en) | A kind of gas fuel pipe compensator with double-walled construction | |
| KR102300814B1 (en) | Expansion joint equipped with a scale to check the expansion amount of the pipe according to the temperature of the fluid | |
| CN103862223A (en) | Cold mounting process for pressurized water reactor nuclear power plant voltage stabilizer penetration pieces | |
| KR20180089478A (en) | Three-dimensional metal insulation parts | |
| KR101418500B1 (en) | Expansion joint with earthquake-proof performance | |
| RU191878U1 (en) | Thermal insulating direction of the borehole | |
| JP4710840B2 (en) | Repair method for pipe head support | |
| JP6444660B2 (en) | Building wall through pipe construction method and through pipe jig used therefor | |
| RU2730132C2 (en) | Device for tight closure of internal cavity of oil product pipeline or oil pipeline | |
| RU187211U1 (en) | THERMAL ISOLATING DIRECTION OF A DRILL WELL | |
| KR102521050B1 (en) | Waterproofing apparatus for cable pathway | |
| KR200457298Y1 (en) | Airtight Sleeve For Piping | |
| CN105387193A (en) | Liquid level sensor installing structure | |
| KR20070044004A (en) | Sealing arrangement and process for hermetic systems | |
| JP7459351B1 (en) | Watertightness Test Method | |
| CN108894745B (en) | Rock drill orifice air pressure plugging device and method | |
| KR101571419B1 (en) | Insulation structure of carrier cargo tank and method of installation the same | |
| RU204440U1 (en) | HEAT INSULATING DIRECTION OF THE DRILLING WELL | |
| JP2006143291A (en) | Floating roof type storage tank |