RU2244093C2 - Теплоизолированная труба (варианты) - Google Patents
Теплоизолированная труба (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2244093C2 RU2244093C2 RU2002109860/03A RU2002109860A RU2244093C2 RU 2244093 C2 RU2244093 C2 RU 2244093C2 RU 2002109860/03 A RU2002109860/03 A RU 2002109860/03A RU 2002109860 A RU2002109860 A RU 2002109860A RU 2244093 C2 RU2244093 C2 RU 2244093C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pipe
- vacuum
- thread
- outer pipe
- thermo
- Prior art date
Links
Landscapes
- Thermal Insulation (AREA)
Abstract
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче нефти термическими методами в сборно-разборных трубопроводах. Теплоизолированная труба включает внутреннюю и наружную трубы, расположенные коаксиально с образованием кольцевого пространства между ними. Кольцевое пространство герметизировано вакуумно-плотными швами, в нем размещена теплоизоляция и создан вакуум, на обоих концах наружной трубы нарезана резьба, на один из концов ее навинчена муфта с изолирующей втулкой. Вакуумно-плотные швы выполнены на одинаковых от торцов наружной трубы расстояниях, рассчитываемых по формуле L=K· β , где L - расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом наружной трубы, мм; К - количество прогнозируемых ремонтов резьб теплоизолированной трубы; β - величина укорочения теплоизолированной трубы при разовом ремонте резьбы, мм. Также описан другой вариант теплоизолированной трубы, в которой вакуумно-плотные швы выполнены на разных расстояниях от торцов наружной трубы. Расстояние с муфтовой стороны рассчитывается по формуле: Lм=Км· β , где Lм - расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом муфтового конца наружной трубы, мм; Км - количество прогнозируемых ремонтов резьбы муфтового конца теплоизолированной трубы; β - величина укорочения теплоизолированной трубы при разовом ремонте резьбы, мм; а с ниппельной стороны расстояние рассчитывается по формуле: Lн=Кн· β , где Lн - расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом ниппельного конца наружной трубы, мм; Кн - количество прогнозируемых ремонтов резьбы ниппельного конца теплоизолированной трубы, причем Км<Кн. Повышается эффективность работы теплоизолированных труб. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче нефти термическими методами, но может быть использовано и в других отраслях народного хозяйства в сборно-разборных трубопроводах для транспортировки теплоносителей.
Известен трубчатый узел для транспортировки текучей среды вниз с обеспечением тепловой изоляции ее от окружающей среды. Указанный узел содержит две смежные, расположенные в вертикальном направлении встык трубные секции. Каждая из этих секций содержит внутреннюю трубу для транспортировки текучей среды, вокруг которой расположена наружная труба, отделенная от нее кольцевой полостью. Наружная труба смещена в продольном направлении относительно внутренней трубы, так что первый конец внутренней трубы выступает из первого конца наружной трубы, а ее второй конец расположен внутри второго конца наружной трубы. Элемент в форме усеченного конуса соединяет каждую пару соответствующих смещенных относительно друг друга в продольном направлении концов труб в каждой из трубных секций. Пара соединительных элементов в каждой из трубных секций предназначена для поддержания относительного кольцевого зазора между внутренней и наружной трубами и для обеспечения герметичности кольцевой полости между ними. Каждый соединительный элемент имеет коническую поверхность, расположенную напротив соответствующей поверхности смежной трубной секции. Между этими расположенными напротив друг друга поверхностями образуется коническая полость [1] (Патент США №4538834, F 16 L 17/00, оп. 1985 г.).
Недостатками известного трубчатого узла для транспортировки текучей среды с обеспечением тепловой изоляции ее от окружающей среды являются дорогостоящий ремонт и значительные потери тепла через коническую полость в соединительном элементе, в которой существует прямой контакт текучей среды с соединительным элементом и через него с окружающей средой. Конструкция трубчатого узла исключает возможность ремонта трубных секций методом простой перенарезки резьбы, так как в этом случае перед перенарезкой резьбы необходимо срезать старый элемент в форме усеченного конуса и заменить его новым с повторением целого ряда технологических операций, предусмотренных в цикле изготовления новых трубных секций.
Наиболее близкой к заявляемой теплоизолированной трубе является теплоизолированная колонна, включающая внутреннюю трубу с расположенной на ней многослойной экранной изоляцией, наружную трубу и муфту; внутренняя труба выполнена на цельной с высаженными профилированными концами, наружная труба перед монтажом сжата вдоль оси на 9-12 мм, имеет на концах корпусно-упорную резьбу и снабжена седлом и клапаном, равноудаленным от концов трубы и после герметизации седла обваренным вакуумно-плотным швом; внутренняя и наружная трубы выполнены из одного материала и по торцам обварены вакуумно-плотными швами; на многослойной экранной изоляции размещены центрирующие кольца, между слоями многослойной экранной изоляции размещен газопоглотитель; в межтрубном пространстве создан вакуум 10-4-10-3 мм рт.ст., при этом муфта навернута на наружные трубы, а уплотнительная втулка снабжена канавкой и поджимает профилированные концы внутренней трубы к наружной трубе [2]. (Патент РФ №2129202, Е 21 В 17/00, оп. 1999 г.).
Недостатком известной теплоизолированной колонны является дороговизна ремонта теплоизолированных труб.
Циклический характер воздействия теплоносителями на нефтяные пласты (особенно при теплоциклических обработках) вызывает необходимость частого подъема - спуска теплоизолированной колонны с развинчиванием и свинчиванием резьбовых соединений каждой трубы, что, естественно, приводит к износу, нарушению этих соединений и, как следствие, потребности восстановительного ремонта резьбовых соединений. Такой ремонт проводится путем отрезания части изношенной резьбы и нарезания новой резьбы за счет укорачивания самой трубы. В известной теплоизолированной трубе внутренняя и наружная трубы обварены вакуумно-плотными швами по торцам и поэтому для их ремонта требуется отрезание и отделение внутренней трубы от наружной с последующим полным комплексом работ по изготовлению, теплоизоляции и сборки реставрированной теплоизолированной трубы, что сопряжено со значительными дополнительными затратами, соизмеримыми с таковыми по изготовлению новой теплоизолированной трубы.
Задачей настоящего изобретения является значительное снижение эксплуатационных затрат и повышение эффективности работы теплоизолированной колонны за счет увеличения срока службы путем создания ремонтно-способной теплоизолированной трубы.
Сущность настоящего изобретения заключается в том, что в известной теплоизолированной трубе, включающей внутреннюю и наружную трубы, расположенные коаксиально с образованием кольцевого пространства между ними, причем кольцевое пространство герметизировано на концах вакуумно-плотными швами, в нем размещена теплоизоляция и создан вакуум, на обоих концах наружной трубы нарезана резьба, на один конец наружной трубы навернута муфта с изолирующей втулкой, согласно изобретению вакуумно-плотные швы выполнены на одинаковых расстояниях от торцов наружной трубы, рассчитываемых по формуле:
L=К• β , где
L - расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом наружной трубы, мм;
К - количество прогнозируемых ремонтов резьбы теплоизолированной трубы;
β - величина укорочения теплоизолированной трубы при разовом ремонте резьбы, мм (зависит в общем случае от типа резьбы, угла наклона, шага, высоты исходного профиля резьбы и степени ее износа).
С учетом того, что степень износа резьбы противоположных концов теплоизолированной трубы различна, т.е. резьба с муфтовой стороны трубы изнашивается и повреждается меньше и реже, чем с ниппельной, соответственно обусловливается различная потребность в ремонте этих резьб. В этом случае согласно изобретению вакуумно-плотные швы выполнены на разных расстояниях от торцов наружной трубы, рассчитываемых со стороны муфты теплоизолированной трубы по формуле:
Lм=Км• β , где
Lм - расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом муфтового конца наружной трубы, мм;
Км - количество прогнозируемых ремонтов резьбы муфтового конца теплоизолированной трубы;
β - величина укорочения теплоизолированной трубы при разовом ремонте резьбы, мм;
а со стороны ниппеля - по формуле:
Lн=Кн• β ,где
Lн - расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом наружной трубы с ниппельного конца теплоизолированной трубы, мм;
Кн - количество прогнозируемых ремонтов резьбы ниппельного конца теплоизолированной трубы, причем Км<Кн.
На чертеже представлена предлагаемая теплоизолированная труба в разрезе. Теплоизолированная труба включает наружную трубу 1, внутреннюю трубу 2, расположенные коаксиально с образованием кольцевого пространства 3 между ними.
Внутренняя труба 2 соединена с наружной 1 вакуумно-плотными сварными швами 4 на расстояниях L (Lм и Lн - на муфтовом или ниппельном концах трубы 1 соответственно). Соосность внутренней трубы 2 относительно наружной трубы 1 обеспечивается центраторами 5. В загерметизированном кольцевом пространстве 3 размещена многослойная теплоизоляция 6. В трубе 1 выполнено отверстие 7 под клапан, который после создания через него вакуума заваривается вакуумно-плотным швом. На обоих концах наружной трубы 1 нарезается резьба 8. С одной стороны на смазанную резьбу с заданным моментом навинчивается муфта 9, во внутрь которой вставляется специальная изолирующая втулка 10.
Собранные в заводских условиях теплоизолированные трубы маркируются, консервируются, упаковываются и отгружаются заказчикам на нефтедобывающие предприятия.
В дальнейшем описанные теплоизолированные трубы собираются в колонну путем свинчивания друг с другом с заданным крутящим моментом на устье скважины, оснащаются специальным внутрискважинным оборудованием и спускаются на необходимую глубину. По собранной теплоизолированной колонне подается теплоноситель (пар, горячая вода с температурой до 350° С при давлении до 16,0 МПа), поступающий непосредственно в обрабатываемый нефтяной пласт. Продолжительность теплового воздействия может длиться от нескольких суток до нескольких месяцев и даже лет в зависимости от потребности нефтяных пластов, предусмотренной технологическим проектом разработки конкретного нефтяного месторождения. В процессе нагнетания теплоносителя теплоизолированная колонна должна обеспечивать герметичность соединений и минимальные теплопотери, обусловленные технической характеристикой теплоизолированных труб.
В период эксплуатации теплоизолированные трубы подвержены воздействию многочисленных термоциклических нагрузок (нагрев-охлаждение) и частых как технологически обусловленных, так и непредвиденных спуско-подъемных операций со свинчиванием и развинчиванием резьбовых соединений. Такой режим эксплуатации приводит к износу и повреждениям резьбовых соединений теплоизолированных труб, которые не могут быть использованы для последующего нагнетания теплоносителя. Для известной теплоизолированной колонны [2] в этом случае, как рассматривалось ранее, требуется капитальный дорогостоящий ремонт всей теплоизолированной трубы, а для предлагаемой конструкции теплоизолированной трубы достаточно выполнить только подтарцовку наружной трубы и обновление резьбового соединения. При этом длина реставрируемого участка трубы будет зависеть от типа резьбы, угла наклона, шага, высоты исходного профиля и ее износа.
Пример использования теплоизолированных труб диаметром 114,3 мм (диаметр наружной трубы) с соединительными резьбами типа ОТТМ по ГОСТ 25575-83.
Для данного примера расстояние от вакуумно-плотных швов до торцов наружной трубы рассчитывается по формуле:
L=K• β
и при β =10,2 мм для 3 ремонтов составляет 30,6 мм, а для 5 ремонтов - 51 мм.
В нефтепромысловой практике при работе с трубами в скважинах при бурении, добыче нефти, нагнетании различных агентов и проведении спуско-подъемных операций с трубами наибольшему износу и повреждениям подвержены ниппельные резьбовые концы труб, собираемые и разбираемые непосредственно на устье скважин. Для теплоизолированных труб ниппельные резьбовые концы в среднем в 5-10 раз более подвержены износу и повреждению, нежели собранные с муфтами. Поэтому целесообразно при изготовлении теплоизолированных труб расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом наружной трубы с муфтовой стороны делать меньше, чем с ниппельной. Для этого случая в нашем примере расстояние от вакуумно-плотного шва до торца наружной трубы с муфтовой стороны рассчитывается по формуле:
Lм=Км• β
и при прогнозируемом 1 ремонте составляет 10,2 мм, а с ниппельной стороны - рассчитывается по формуле:
Lн=Кн• β
и при прогнозируемых 3 ремонтах составляет 30,6 мм и 5 ремонтах - 51 мм.
Преимущества предложенной теплоизолированной трубы состоят в том, что значительно увеличивается срок ее эффективной работы (как минимум, в три раза) за счет малозатратного профилактического ремонта и восстановления износа и нарушений резьбы вместо капитального и дорогостоящего ремонта для известных конструкций.
За счет снижения эксплуатационных затрат на ремонт расширяется сфера применения теплоизолированных труб и, в частности, область рентабельного термического воздействия на нефтяные залежи с высоковязкими, трудноизвлекаемыми нефтями, а также возможность применения таких теплоизолированных труб в других отраслях народного хозяйства для транспортировки теплоносителей по мобильным сборно-разборным трубопроводам.
Claims (2)
1. Теплоизолированная труба, включающая внутреннюю и наружную трубы, расположенные коаксиально с образованием кольцевого пространства между ними, причем кольцевое пространство герметизировано вакуумно-плотными швами, в нем размещена теплоизоляция и создан вакуум, на обоих концах наружной трубы нарезана резьба, на один из концов ее навинчена муфта с изолирующей втулкой, отличающаяся тем, что вакуумно-плотные швы выполнены на одинаковых от торцов наружной трубы расстояниях, рассчитываемых по формуле
L=K· β ,
где L - расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом наружной трубы, мм;
К - количество прогнозируемых ремонтов резьб теплоизолированной трубы;
β - величина укорочения теплоизолированной трубы при разовом ремонте резьбы, мм.
2. Теплоизолированная труба, включающая внутреннюю и наружную трубы, расположенные коаксиально с образованием кольцевого пространства между ними, причем кольцевое пространство герметизировано вакуумно-плотными швами, в нем размещена теплоизоляция и создан вакуум, на обоих концах наружной трубы нарезана резьба, на один из концов ее навинчена муфта с изолирующей втулкой, отличающаяся тем, что вакуумно-плотные швы выполнены на разных расстояниях от торцов наружной трубы, причем расстояние с муфтовой стороны рассчитывается по формуле
Lм=Км· β ,
где LM - расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом муфтового конца наружной трубы, мм;
Км - количество прогнозируемых ремонтов резьбы муфтового конца теплоизолированной трубы;
β - величина укорочения теплоизолированной трубы при разовом ремонте резьбы, мм;
а с ниппельной стороны расстояние рассчитывается по формуле
Lн=Кн· β ,
где Lн - расстояние между вакуумно-плотным швом и торцом ниппельного конца наружной трубы, мм;
Кн - количество прогнозируемых ремонтов резьбы ниппельного конца теплоизолированной трубы, причем Км<Кн.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002109860/03A RU2244093C2 (ru) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | Теплоизолированная труба (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002109860/03A RU2244093C2 (ru) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | Теплоизолированная труба (варианты) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002109860A RU2002109860A (ru) | 2003-10-27 |
RU2244093C2 true RU2244093C2 (ru) | 2005-01-10 |
Family
ID=34880677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002109860/03A RU2244093C2 (ru) | 2002-04-15 | 2002-04-15 | Теплоизолированная труба (варианты) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2244093C2 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104047549A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-17 | 山东鸿盛石油化工装备有限公司 | 一种高耐磨抗腐蚀隔热油管 |
RU196072U1 (ru) * | 2019-12-06 | 2020-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Скважинные термотехнологии" | Теплоизолированная труба |
RU2742024C1 (ru) * | 2020-02-07 | 2021-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Волганефтемаш" | Теплоизолированная труба |
-
2002
- 2002-04-15 RU RU2002109860/03A patent/RU2244093C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104047549A (zh) * | 2014-06-25 | 2014-09-17 | 山东鸿盛石油化工装备有限公司 | 一种高耐磨抗腐蚀隔热油管 |
RU196072U1 (ru) * | 2019-12-06 | 2020-02-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Скважинные термотехнологии" | Теплоизолированная труба |
RU2742024C1 (ru) * | 2020-02-07 | 2021-02-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Волганефтемаш" | Теплоизолированная труба |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7918284B2 (en) | Protective sleeve for threaded connections for expandable liner hanger | |
US2289271A (en) | Pipe connection | |
US20060162937A1 (en) | Protective sleeve for threaded connections for expandable liner hanger | |
US7510219B2 (en) | Threaded connection for oil field applications | |
ITMI20001864A1 (it) | Giunzione filettata integrale a profilo continuo pr tubi | |
JP6841476B2 (ja) | 液体置換二重制御型の熱攻ハフアンドパフ用噴出・オーバーフロー防止装置 | |
US6843480B2 (en) | Seal ring for well completion tools | |
EA010807B1 (ru) | Расширяемое резьбовое соединение | |
US20060113085A1 (en) | Dual well completion system | |
AU2012258364A1 (en) | Seal with bellows style nose ring and radially drivable lock rings | |
EP3390768B1 (en) | Connectors for high temperature geothermal wells | |
RU2244093C2 (ru) | Теплоизолированная труба (варианты) | |
US4579373A (en) | Insulated concentric tubing joint assembly | |
US5303774A (en) | Ring seal packer | |
US4518175A (en) | Tubular assembly including insulated conduits and couplers for the transfer of high temperature and high pressure fluids | |
US5275441A (en) | Blast joint with torque transferring connector | |
RU2242667C2 (ru) | Теплоизолированная труба | |
CN105178906A (zh) | 组合作用分层汽驱封隔器 | |
RU2133324C1 (ru) | Термоизолированная колонна | |
RU2007109016A (ru) | Способ сооружения и эксплуатации паронагнетательной скважины | |
US4582349A (en) | Plastically deformed seals in downhole tools | |
CN217735441U (zh) | 一种油气水井井下封隔器胶筒防突进保护装置 | |
RU2742024C1 (ru) | Теплоизолированная труба | |
US20220259940A1 (en) | Annular barrier and downhole system | |
SU1696677A1 (ru) | Теплоизолированна колонна |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050416 |