RU2348791C2 - Column head - Google Patents
Column head Download PDFInfo
- Publication number
- RU2348791C2 RU2348791C2 RU2007116249/03A RU2007116249A RU2348791C2 RU 2348791 C2 RU2348791 C2 RU 2348791C2 RU 2007116249/03 A RU2007116249/03 A RU 2007116249/03A RU 2007116249 A RU2007116249 A RU 2007116249A RU 2348791 C2 RU2348791 C2 RU 2348791C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cover
- conical surface
- housing
- ring
- flange
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено для обвязки верхних концов двух обсадных колонн, выступающих над устьем скважины, с целью подвески одной из них, герметизации межтрубного пространства между обсадными колоннами и контроля давления в этом пространстве.The invention relates to the mining industry and can be used to tie the upper ends of two casing strings protruding above the wellhead with the aim of suspending one of them, sealing the annulus between the casing strings and controlling pressure in this space.
Известна колонная головка типа ОКО (а.с. SU №1693229, дата публ. 23.11.91, бюл. №43), имеющая корпуса с наружными и внутренними посадочными конусами и резьбами в верхней части для подвески обсадных колонн, муфту с уплотнительными элементами на наружной поверхности и наружным посадочным конусом со сквозными продольными каналами, крышку в виде накидной гайки с внутренней резьбой и центральным осевым каналом в зоне уплотнительных элементов.Known column head type OKO (AS SU No. 1693229, publication date 23.11.91, Bulletin No. 43), having housings with external and internal landing cones and threads in the upper part for hanging casing strings, a sleeve with sealing elements on the outer surface and the outer landing cone with through longitudinal channels, a cover in the form of a union nut with an internal thread and a central axial channel in the area of the sealing elements.
Колонная головка имеет несложную конструкцию и малую металлоемкость.The column head has a simple design and low metal consumption.
Однако расположение уплотнений на цилиндрической поверхности муфты требует ее точной центровки относительно корпусов, что при небольшой поверхности посадочных конусов трудно выполнить. Поэтому после монтажа нет достаточной герметизации межтрубного пространства. Конструкцией колонной головки не предусмотрена герметизация пространства между кондуктором и эксплуатационной колонной в процессе бурения.However, the location of the seals on the cylindrical surface of the coupling requires its exact alignment relative to the housings, which is difficult to accomplish with a small surface of the seating cones. Therefore, after installation, there is no sufficient annulus sealing. The design of the column head does not provide for the sealing of the space between the conductor and the production string during drilling.
Известна также колонная головка (а.с. SU №1677255, опубл. 15.09.91, бюл. №34). Эта головка содержит цилиндрический корпус с внутренним кольцевым выступом и боковыми патрубками, размещенный в корпусе уплотнительный узел, втулку, установленную между уплотнительным узлом и центратором с осевыми каналами, и упорное кольцо.Also known column head (AS SU No. 1677255, publ. 15.09.91, bull. No. 34). This head contains a cylindrical housing with an inner annular protrusion and side nozzles, a sealing assembly located in the housing, a sleeve mounted between the sealing assembly and a centralizer with axial channels, and a thrust ring.
Эта известная конструкция колонной головки обеспечивает обвязку двух колонн труб, имеет простую конструкцию и малую металлоемкость.This known design of the column head provides the binding of two pipe columns, has a simple structure and low metal consumption.
Однако высота упорного кольца незначительна, и в процессе бурения долотом и муфтами бурильных труб его разбивают. Также в процессе бурения не предусмотрена герметизация пространства между кондуктором и эксплуатационной колонной.However, the height of the thrust ring is negligible, and in the process of drilling with a drill bit and couplings of drill pipes it is broken. Also, during the drilling process, no sealing is provided between the conductor and the production casing.
Известна выбранная в качестве ближайшего аналога колонная головка (Щуров В.И. Технология и техника добычи нефти. Учебник для вузов. М.: Недра, 1983, с.280). Эта колонная головка содержит фланцевый цилиндрический корпус с внутренней конусной поверхностью и боковыми отверстиями с установленными в них патрубками, крышку с центральным осевым каналом, шпильки с гайками, вставленные в равномерно расположенные по окружности отверстия фланца корпуса и крышки, уплотнительные элементы.Known selected as the closest analogue column head (Schurov V.I. Technology and technology for oil production. Textbook for universities. M: Nedra, 1983, p. 280). This column head contains a flanged cylindrical body with an inner conical surface and side holes with nozzles installed in them, a cover with a central axial channel, studs with nuts inserted into the holes of the housing flange and the cover evenly spaced around the circumference, and sealing elements.
Недостатком ближайшего аналога является нарушение герметичности межтрубного пространства вследствие повреждения внутренней конусной поверхности корпуса в процессе бурения при спуско-подъемных операциях бурильной колонны. Глубокие забоины уплотнительными элементами не герметизируются. Для устранения повреждений необходим демонтаж фонтанной арматуры, что снижает ремонтопригодность конструкции.The disadvantage of the closest analogue is the violation of the tightness of the annulus due to damage to the inner conical surface of the body during drilling during tripping of the drill string. Deep nicks are not sealed with sealing elements. To eliminate damage, dismantling of the fountain valves is required, which reduces the maintainability of the structure.
Задачей изобретения является создание колонной головки, лишенной указанных недостатков.The objective of the invention is to create a column head, devoid of these disadvantages.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности герметизации межтрубного пространства при бурении, вторичная герметизация при окончательной сборке изделия, повышение ремонтопригодности и безопасности эксплуатации при действии различных нагрузок.The technical result of the invention is to increase the reliability of sealing the annulus during drilling, secondary sealing during the final assembly of the product, increase maintainability and operational safety under various loads.
Указанный технический результат достигается тем, что колонная головка, содержащая цилиндрический фланцевый корпус с внутренней конусной поверхностью и боковыми отверстиями с установленными в них патрубками, крышку с центральным осевым каналом, шпильки с гайками, вставленные в равномерно расположенные по окружности отверстия фланца корпуса и крышки, уплотнительные элементы, согласно предложенному, снабжена установленным внутри корпуса переводником, имеющим в средней части наружный кольцевой выступ и ступень, в верхней части резьбу для установки колонного фланца и в нижней части резьбу для установки эксплуатационной колонны, подвижным центратором, часть наружной поверхности которого выполнена конусной для сопряжения с внутренней конусной поверхностью корпуса, а в качестве уплотнительных элементов использованы эластичные верхняя и нижняя манжеты, опорное и нажимное кольца, кольцевое металлическое уплотнение, крышка имеет в центральном осевом канале кольцевой выступ в верхней части и конусную поверхность, нижняя эластичная манжета размещена в полости между корпусом и переводником, над наружным кольцевым выступом переводника в полости между крышкой и переводником последовательно размещены опорное кольцо, верхняя эластичная манжета, сопряженная наружной конусной поверхностью с конусной поверхностью крышки, и нажимное кольцо, при этом кольцевое металлическое уплотнение установлено в кольцевых канавках, выполненных в сопрягаемых поверхностях фланца корпуса и крышки.The specified technical result is achieved in that the column head containing a cylindrical flange housing with an inner conical surface and side holes with nozzles installed in them, a cover with a central axial channel, studs with nuts inserted into the holes of the housing flange and the cover evenly spaced around the circumference, are sealing the elements, according to the proposed, is equipped with a sub installed inside the case, having in the middle part an outer annular protrusion and a step, in the upper part a thread for I install the column flange and in the lower part the thread for installing the production casing, with a movable centralizer, a part of the outer surface of which is made conical for interfacing with the inner conical surface of the body, and elastic upper and lower cuffs, support and pressure rings, and a ring metal the seal, the cover has an annular protrusion in the upper part and a conical surface in the central axial channel, the lower elastic cuff is placed in the cavity between the body Ohm and sub, above the outer annular protrusion of the sub in the cavity between the cover and the sub, the support ring, the upper elastic cuff, conjugated by the external conical surface with the conical surface of the cover, and the pressure ring, the ring metal seal installed in the annular grooves made in the mating surfaces of the housing flange and cover.
Совокупность изложенных признаков обеспечивает достижение технического результата.The combination of the above features ensures the achievement of a technical result.
Надежность герметизации межтрубного пространства при бурении обеспечена уплотнением корпуса и переводника по цилиндрическим поверхностям, которые в процессе бурения не повреждаются долотом, и установкой в полости между корпусом и переводником эластичной нижней манжеты.Reliability of sealing the annulus during drilling is ensured by sealing the body and sub on cylindrical surfaces that are not damaged by the bit during drilling, and installing an elastic lower cuff in the cavity between the body and the sub.
Эластичная верхняя манжета, установленная в полости между крышкой и переводником и прижатая через опорное и нажимное кольца внутренним кольцевым выступом крышки к наружному кольцевому выступу переводника, обеспечивает вторичную герметизацию межтрубного пространства и повышает ремонтопригодность колонной головки, так как при нарушении герметичности замена верхней эластичной манжеты производится без демонтажа фонтанной арматуры. Герметизация усиливается тем, что сопрягаемые поверхности верхней эластичной манжеты и крышки выполнены конусными.An elastic upper cuff, installed in the cavity between the cover and the sub and pressed through the support and pressure rings by the inner ring protrusion of the cover to the outer annular protrusion of the sub, provides secondary sealing of the annulus and increases the maintainability of the column head, since in case of leakage, the upper elastic cuff is replaced without dismantling of fountain fittings. Sealing is enhanced by the fact that the mating surfaces of the upper elastic cuff and the cover are made conical.
Установка кольцевого металлического уплотнения в кольцевых канавках, выполненных в сопрягаемых поверхностях фланца корпуса и крышки, обеспечивает герметичность фланцевого соединения между корпусом и крышкой, стянутых гайками на шпильках.The installation of an annular metal seal in the annular grooves made in the mating surfaces of the flange of the housing and the cover, ensures the tightness of the flange connection between the housing and the cover, tightened by nuts on the studs.
Наличие в средней части переводника наружного кольцевого выступа и ступени фиксирует эксплуатационную колонну от продольного перемещения, обеспечивая безопасность эксплуатации колонной головки при действии различных нагрузок.The presence in the middle part of the sub of the outer annular protrusion and stage fixes the production casing from longitudinal movement, ensuring the safety of the operation of the casing head under various loads.
Установка подвижного центратора с наружной конусной поверхностью, которая сопряжена с внутренней конусной поверхностью корпуса, обеспечивает надежную центровку эксплуатационной колонны относительно колонной головки, что улучшает герметизацию и повышает безопасность работ.The installation of a movable centralizer with an outer conical surface, which is interfaced with the inner conical surface of the housing, provides reliable alignment of the production string relative to the column head, which improves sealing and increases safety.
На чертеже представлен продольный разрез предлагаемой колонной головки.The drawing shows a longitudinal section of the proposed column head.
Колонная головка содержит цилиндрический фланцевый корпус 1 и крышку 2 с центральным осевым каналом. В корпусе 1 выполнены боковые отверстия, в которых установлены патрубки 3, и внутренняя конусная поверхность 4.The column head contains a cylindrical flange housing 1 and a cover 2 with a Central axial channel. In the housing 1 there are side openings in which the nozzles 3 are installed, and the inner conical surface 4.
Внутри корпуса 1 установлен переводник 5, имеющий в средней части наружный кольцевой выступ 6 и ступень 7. Переводник 5 опирается ступенью 7 на центратор 8, установленный в корпусе 1 и сопряженный с его внутренней конусной поверхностью наружной конусной поверхностью 9.Inside the housing 1, a sub 5 is installed, having in the middle part an outer annular protrusion 6 and a stage 7. The sub 5 is supported by a stage 7 on a centralizer 8 installed in the housing 1 and interfaced with its inner conical surface by the outer conical surface 9.
Под наружным кольцевым выступом 6 переводника 5 в полости между корпусом 1 и переводником 5 установлена эластичная нижняя манжета 10.Under the outer annular protrusion 6 of the sub 5 in the cavity between the housing 1 and the sub 5 is installed an elastic lower cuff 10.
Над наружным кольцевым выступом 6 переводника 5 установлено опорное кольцо 11. Эластичная верхняя манжета 12, выполненная с наружной конусной поверхностью 13, расположена в полости между переводником 5 и конусной поверхностью 14, выполненной в центральном осевом канале крышки 2. Над эластичной верхней манжетой 12 установлено нажимное кольцо 15, взаимодействующее с кольцевым выступом 16, выполненным в центральном осевом канале крышки 2.A support ring 11 is installed above the outer annular protrusion 6 of the sub 5. An elastic upper cuff 12 made with an outer conical surface 13 is located in the cavity between the sub 5 and the conical surface 14 made in the central axial channel of the cover 2. A push-button is installed over the elastic upper cuff 12 a ring 15 interacting with an annular protrusion 16 made in the Central axial channel of the cover 2.
Во фланце корпуса 1 и в крышке 2 выполнены равномерно по окружности отверстия, в которые вставлены шпильки 17 с гайками 18.In the flange of the housing 1 and in the cover 2 are made uniformly around the circumference of the hole into which the studs 17 with nuts 18 are inserted.
На верхней поверхности фланца корпуса 1 и на нижней поверхности крышки 2 выполнены кольцевые канавки, в которых установлено кольцевое металлическое уплотнение 19.On the upper surface of the flange of the housing 1 and on the lower surface of the cover 2, annular grooves are made in which an annular metal seal 19 is installed.
В верхней части переводника 5 ввернут колонный фланец 20.At the top of the sub 5, a column flange 20 is screwed.
Колонная головка работает следующим образом.The column head works as follows.
Корпус 1 устанавливают посредством резьбового соединения на кондукторе 21 и приступают к выполнению буровых работ. После окончания бурения отверстия под эксплуатационную колонну производят дальнейшую сборку.The housing 1 is installed by means of a threaded connection on the conductor 21 and proceed with drilling operations. After drilling, the holes for the production casing make further assembly.
Переводник 5 с расположенными под его наружным кольцевым выступом 6 эластичной нижней манжетой 10 и центратором 8 наворачивают на верхнюю трубу эксплуатационной колонны 22 и опускают в скважину до момента, когда центратор 8 своей наружной конусной поверхностью 9 установится на внутреннюю конусную поверхность 4 корпуса 1, а переводник 5 своей ступенью 7 упрется в центратор 8.The sub 5 with the elastic lower cuff 10 and the centralizer 8 located under its outer annular protrusion 6 is screwed onto the upper pipe of the production casing 22 and lowered into the well until the centralizer 8 is installed on its inner conical surface 9 on the inner conical surface 4 of the housing 1, and the sub 5 with its step 7 rests against the centralizer 8.
Под действием веса сборки эластичная нижняя манжета 10 деформируется в радиальном направлении, герметизируя полость между корпусом 1 и переводником 5, а центратор 8 и корпус 1 плотно сопрягаются по коническим поверхностям, надежно герметизируя межтрубное пространство.Under the influence of the weight of the assembly, the elastic lower cuff 10 is deformed in the radial direction, sealing the cavity between the housing 1 and the sub 5, and the centralizer 8 and the housing 1 are tightly mated on the conical surfaces, reliably sealing the annulus.
Далее на верхнюю часть переводника 5 до упора в его наружный кольцевой выступ 6 устанавливают последовательно опорное кольцо 11, эластичную верхнюю манжету 12 и нажимное кольцо 13. В кольцевую канавку, выполненную на верхней поверхности фланца корпуса 1, укладывают кольцевое металлическое уплотнение 19. Сверху ставят крышку 2. Вставляют в отверстия фланца корпуса 1 и крышки 2 шпильки 17 и затягивают гайки 18. Прижимаемая нажимным кольцом 15 под действием кольцевого выступа 16 крышки 2 эластичная верхняя манжета 12 подвергается упругой деформации, осуществляя вторичную герметизацию межтрубного пространства. Кольцевое металлическое уплотнение 19 герметизирует фланцевое соединение между корпусом 1 и крышкой 2.Next, the support ring 11, the elastic upper cuff 12 and the pressure ring 13 are installed sequentially on the upper part of the sub 5 to the stop in its outer annular protrusion 6. An annular metal seal 19 is placed in the annular groove made on the upper surface of the flange of the housing 1. 2. Insert the studs 17 into the holes of the flange of the housing 1 and the cover 2 and tighten the nuts 18. The elastic upper cuff 12 pressed by the pressure ring 15 under the action of the annular projection 16 of the cover 2 undergoes elastic deformation, wasp Providing secondary sealing of the annulus. The annular metal seal 19 seals the flange connection between the housing 1 and the cover 2.
В боковые отверстия корпуса 1 устанавливают патрубки 3, предназначенные для контроля давления в межтрубном пространстве.In the side openings of the housing 1, nozzles 3 are installed, designed to control the pressure in the annulus.
В верхнюю резьбу переводника 5 вворачивают колонный фланец 20.A column flange 20 is screwed into the upper thread of the sub 5.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007116249/03A RU2348791C2 (en) | 2007-04-28 | 2007-04-28 | Column head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007116249/03A RU2348791C2 (en) | 2007-04-28 | 2007-04-28 | Column head |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007116249A RU2007116249A (en) | 2008-11-20 |
| RU2348791C2 true RU2348791C2 (en) | 2009-03-10 |
Family
ID=40240719
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007116249/03A RU2348791C2 (en) | 2007-04-28 | 2007-04-28 | Column head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2348791C2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU177300U1 (en) * | 2017-11-01 | 2018-02-15 | Закрытое акционерное общество "Челябинский завод технологической оснастки" | LINING Casing |
| RU2763284C2 (en) * | 2017-04-12 | 2021-12-28 | Акер Сольюшнз Ас | Device and method for arrangement of wellhead zone |
| RU219138U1 (en) * | 2023-02-21 | 2023-06-30 | Дмитрий Александрович Березкин | Adaptive friction suspension |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102434122B (en) * | 2011-08-17 | 2013-12-04 | 中国石油天然气股份有限公司 | Anti-theft wellhead assembly |
-
2007
- 2007-04-28 RU RU2007116249/03A patent/RU2348791C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2763284C2 (en) * | 2017-04-12 | 2021-12-28 | Акер Сольюшнз Ас | Device and method for arrangement of wellhead zone |
| US11761291B2 (en) | 2017-04-12 | 2023-09-19 | Aker Solutions As | Wellhead arrangement and method |
| RU177300U1 (en) * | 2017-11-01 | 2018-02-15 | Закрытое акционерное общество "Челябинский завод технологической оснастки" | LINING Casing |
| RU219138U1 (en) * | 2023-02-21 | 2023-06-30 | Дмитрий Александрович Березкин | Adaptive friction suspension |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007116249A (en) | 2008-11-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5555935A (en) | Fluid connector for well | |
| US4374595A (en) | Metal to metal sealed joint for tubing string | |
| RU2352756C1 (en) | Bushing for insulating hydro-break | |
| US3739846A (en) | Head to hanger hydraulic connection | |
| US7159652B2 (en) | Drilling flange and independent screwed wellhead with metal-to-metal seal and method of use | |
| US8960276B2 (en) | Wellhead seal device to seal casing | |
| US8960306B2 (en) | Annular blowout preventer and lower marine riser package connector unit | |
| US4202410A (en) | Seal testing arrangement for wellheads | |
| US11719073B2 (en) | Snub friendly wellhead hanger | |
| CN103998708B (en) | Dynamic standpipe string suspension assembly | |
| US20050167095A1 (en) | Through bore wellhead hanger system | |
| US20050121198A1 (en) | Subsea completion system and method of using same | |
| RU2348791C2 (en) | Column head | |
| US2357411A (en) | Auxiliary flange for control heads | |
| RU2345211C1 (en) | Controlled wellhead assembly | |
| RU129549U1 (en) | WELL MOUNTAIN EQUIPMENT | |
| USRE34071E (en) | Surface wellhead | |
| RU2146000C1 (en) | Column head | |
| RU2269641C1 (en) | Wellhead equipment (variants) | |
| CN108019179A (en) | A kind of metal sealing component and boll-weevil hanger | |
| RU2311525C2 (en) | Tubing-casing annulus sealing device | |
| RU2230177C1 (en) | Device for binding casing columns on well mouth (variants) | |
| RU2724703C1 (en) | Ram preventer for wells with inclined mouth | |
| RU2397309C1 (en) | Unit of shank end packing in horizontal well | |
| RU167863U1 (en) | SEALANT SEALER |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120429 |