RU2655260C1 - Flange connection of wellhead equipment - Google Patents

Flange connection of wellhead equipment Download PDF

Info

Publication number
RU2655260C1
RU2655260C1 RU2017116039A RU2017116039A RU2655260C1 RU 2655260 C1 RU2655260 C1 RU 2655260C1 RU 2017116039 A RU2017116039 A RU 2017116039A RU 2017116039 A RU2017116039 A RU 2017116039A RU 2655260 C1 RU2655260 C1 RU 2655260C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flanges
spherical
hole
radius
central
Prior art date
Application number
RU2017116039A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Андреевич Уколов
Булат Юсупович Хайруллин
Олег Леонидович Витязев
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш"
Priority to RU2017116039A priority Critical patent/RU2655260C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2655260C1 publication Critical patent/RU2655260C1/en

Links

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
    • E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02—Surface sealing or packing
    • E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/02—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
    • F16L27/04—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/02—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
    • F16L27/04—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces
    • F16L27/053—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces held in place by bolts passing through flanges
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L27/00—Adjustable joints, Joints allowing movement
    • F16L27/02—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction
    • F16L27/04—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces
    • F16L27/06—Universal joints, i.e. with mechanical connection allowing angular movement or adjustment of the axes of the parts in any direction with partly spherical engaging surfaces with special sealing means between the engaging surfaces

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (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)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: invention relates to the oil and gas production industry, in particular to the equipment for sealing the wellhead when drilling oil and gas wells, and can be used in cases of deviation from the vertical of the derrick or wellhead equipment. Flange connection contains two flanges with a central through-hole. Flanges are connected by means of studs with nuts and washers. In the bores of the flanges facing each other, there is a sealing ring having a central through hole. Flange bores are made in the form of spherical non-convex segments with radius R1, and the ends of the sealing ring interacting with them are in the form of spherical convex segments with radius R1. At the ends of the ring, annular grooves are made, in which the sealing elements of the elastically deformable material are placed. Holes for the studs have a bore in the form of a spherical non-convex segment with a radius of R2, and the washers on the end, which interacts with the hole for the studs, have the shape of a spherical convex segment with radius R2.
EFFECT: technical result is expanded operational capabilities, increased reliability and safety of drilling operations during operation.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к оборудованию для герметизации устья при бурении нефтяных и газовых скважин, и может применяться в случаях отклонения от вертикали буровой вышки или устьевого оборудования, включающего колонную головку и компоновку превенторов.The invention relates to the oil and gas industry, in particular, to equipment for sealing the mouth during drilling of oil and gas wells, and can be used in cases of deviation from the vertical of the rig or wellhead equipment, including the column head and the layout of the preventers.

Известны фланцевые соединения устьевого оборудования (ГОСТ 28919-91. Фланцевые соединения устьевого оборудования. Типы, основные параметры и размеры), каждое из которых содержитWell-known flange connections of wellhead equipment (GOST 28919-91. Flange connections of wellhead equipment. Types, main parameters and dimensions), each of which contains

- два фланца с центральным сквозным проходным отверстием, соединенные посредством крепежных деталей,- two flanges with a central through hole, connected by fasteners,

- кольцевую прокладку с центральным сквозным проходным отверстием, размещенную в канавках фланцев, выполненных на торцах фланцев, обращенных друг к другу.- an annular gasket with a central through hole, located in the grooves of the flanges made on the ends of the flanges facing each other.

Недостатком известных фланцевых соединений является низкая надежность эксплуатации, обусловленная отсутствием защиты от коррозии взаимодействующих поверхностей канавок фланцев и кольцевой прокладки, что в результате разъедания металлов и их химического разрушения может привести к появлению зазоров в контакте уплотнительных поверхностей и, следовательно, к разгерметизации фланцевого соединения и в итоге может быть причиной нефтегазопроявления и последующего открытого фонтана.A disadvantage of the known flange connections is the low reliability of operation due to the lack of corrosion protection of the interacting surfaces of the flange grooves and the ring gasket, which, as a result of corrosion of metals and their chemical destruction, can lead to gaps in the contact of the sealing surfaces and, consequently, to depressurization of the flange connection and the result may be the cause of oil and gas and the subsequent open fountain.

Известно фланцевое соединение устьевого оборудования (патент РФ №2167265, МПК Е21В 33/03, опубл. 20.05.2001), содержащееKnown flange connection of wellhead equipment (RF patent No. 21727265, IPC ЕВВ 33/03, publ. 05.20.2001), containing

- два фланца с центральным сквозным проходным отверстием, соединенные резьбовыми элементами,- two flanges with a central through-hole, connected by threaded elements,

- уплотнительное кольцо с центральным сквозным проходным отверстием, установленное в канавках фланцев, выполненных на торцах фланцев, обращенных друг к другу,- a sealing ring with a Central through hole, installed in the grooves of the flanges made on the ends of the flanges facing each other,

- при этом уплотнительное кольцо имеет выполненные на его торцах кольцевые канавки, в которых установлены кольцевые уплотнительные элементы из упругодеформируемого материала.- at the same time, the sealing ring has annular grooves made at its ends, in which annular sealing elements of elastically deformable material are installed.

При использовании известного устройства возможно несовпадение оси центра сквозного проходного отверстия фланцев с продольной осью спускаемой трубы, что может быть вызвано отклонением от вертикали верхней части устьевого оборудования или буровой вышки, обусловленным воздействием природных и техногенных факторов.When using the known device, it is possible that the axis of the center of the through hole of the flanges does not coincide with the longitudinal axis of the drain pipe, which may be caused by a deviation from the vertical of the upper part of the wellhead equipment or the drilling rig due to the influence of natural and technogenic factors.

К природным факторам следует отнести состояние поверхностного слоя грунта, на котором расположены основания вышечного блока буровой установки. Так, например, при монтаже буровой установки на слабых по несущей способности фундаментах (на болотах и плывунах или многолетнемерзлых породах, имеющих целики льда), в результате циклического оттаивания пород от взаимодействия с обсадной колонной, имеющей положительную температуру в результате воздействия циркулирующего бурового раствора, и обратного промерзания от пород в зонах вечной мерзлоты может происходить одностороннее смещение поверхностного слоя пород, что может привести к отклонению от вертикали верхней части обсадной колонны с устьевым оборудованием, в результате чего оно будет несоосным с ведущей или верхней трубой компоновки бурильной колонны. Эксцентричность этих труб относительно проходного отверстия устьевой компоновки не позволит при необходимости герметично закрыть трубные плашки превентора, что может привести к нефтегазопроявлению и последующему открытому фонтану. Эти же последствия могут быть возможны вследствие того, что герметизирующие элементы плашек превенторов будут подвержены одностороннему абразивному износу при трении об них труб, смещенных от центра сквозного проходного отверстия устьевого оборудования, во время спуско-подъемных операций.Natural factors include the state of the surface soil layer on which the bases of the rig block rig are located. So, for example, when mounting a drilling rig on foundations that are weak in bearing capacity (on swamps and quicksand or permafrost rocks with ice pillars), as a result of cyclic thawing of rocks from interaction with a casing having a positive temperature as a result of exposure to circulating drilling mud, and reverse freezing from rocks in permafrost zones, one-sided displacement of the surface layer of rocks can occur, which can lead to a deviation from the vertical of the upper part of the casing They are connected with wellhead equipment, as a result of which it will be misaligned with the lead or top pipe of the drill string assembly. The eccentricity of these pipes relative to the orifice of the wellhead arrangement will not allow, if necessary, to tightly close the preventer tube dies, which can lead to oil and gas manifestation and subsequent open fountain. The same consequences may be possible due to the fact that the sealing elements of the preventer dies will be subject to one-sided abrasive wear during friction on them of pipes displaced from the center of the through-hole of the wellhead equipment during tripping operations.

Таким образом, применение известного фланцевого соединения может привести к вероятному отказу компоновки превенторов, что снижает его эксплуатационную надежность и безопасность.Thus, the use of the known flange connection can lead to a possible failure of the layout of the preventers, which reduces its operational reliability and safety.

Одновременно со смещением устьевого оборудования от вертикали возможно и смещение труб, обусловленное техногенными факторами, такими как:Simultaneously with the displacement of the wellhead equipment from the vertical, the displacement of pipes due to technogenic factors, such as:

- неравномерное проседание оснований вышечного блока из-за неравнопрочности грунта под ними, например, из-за протаивания целиков льда в многолетнемерзлых породах. В результате этого образуется наклон вышки, и подвешенная на крюкоблоке труба будет иметь угловое смещение относительно сквозного проходного отверстия устьевого оборудования;- uneven subsidence of the foundations of the tower block due to uneven soil beneath them, for example, due to thawing of pillars of ice in permafrost. As a result of this, the tower is tilted, and the pipe suspended on the hook block will have an angular displacement relative to the through hole of the wellhead equipment;

- одностороннее размещение свечей на одном из подсвечников вышечного блока. Нагрузка в несколько десятков тонн от массы бурильной колонны может продавить одну из сторон вышечного блока, наклонив его вместе с вышкой.- one-sided placement of candles on one of the candle holders of the tower block. A load of several tens of tons from the mass of the drill string can push one side of the derrick block, tilting it along with the derrick.

Для устранения этих последствий производят оттягивание вышки тросами до вертикального положения и крепление их к якорям, а чтобы избежать выполнения этих трудоемких операций, возможно использование фланцевых соединений устьевого оборудования, предназначенных для применения на скважинах с наклонным устьем. Однако угол наклона вышки и его направление по азимуту со временем может меняться, поэтому применение таких нерегулируемых фланцевых соединений устьевого оборудования неэффективно.To eliminate these consequences, the tower is pulled by cables to a vertical position and fastened to the anchors, and in order to avoid these laborious operations, it is possible to use flange connections of wellhead equipment designed for use in wells with an inclined wellhead. However, the angle of inclination of the tower and its direction in azimuth may change over time, so the use of such unregulated flange connections of wellhead equipment is inefficient.

Таким образом, известное фланцевое соединение обладает ограниченными эксплуатационными возможностями, а применение его требует дополнительных временных затрат на выравнивание вышки, повышает трудоемкость и снижает удобство эксплуатации.Thus, the known flange connection has limited operational capabilities, and its use requires additional time costs for leveling the tower, increases the complexity and reduces the ease of use.

Совокупность перечисленных недостатков известного фланцевого соединения устьевого оборудования существенно снижает его надежность и безопасность при эксплуатации, а также ограничивает его эксплуатационные возможности.The combination of the above disadvantages of the known flange connection of the wellhead equipment significantly reduces its reliability and safety during operation, and also limits its operational capabilities.

Задачей изобретения является создание технического решения фланцевого соединения устьевого оборудования, лишенного перечисленных недостатков.The objective of the invention is to provide a technical solution for the flange connection of wellhead equipment, devoid of the above disadvantages.

Техническим результатом решения этой задачи является расширение эксплуатационных возможностей известного фланцевого соединения устьевого оборудования и повышение надежности и безопасности буровых работ при его эксплуатации.The technical result of solving this problem is to expand the operational capabilities of the well-known flange connection of wellhead equipment and increase the reliability and safety of drilling operations during its operation.

Для обеспечения этого результата известное фланцевое соединение устьевого оборудования, содержащееTo ensure this result, the well-known flange connection of wellhead equipment containing

- два фланца с центральным сквозным проходным отверстием, соединенные посредством шпилек с гайками и шайбами,- two flanges with a central through-hole, connected by means of studs with nuts and washers,

- уплотнительное кольцо с центральным сквозным проходным отверстием, установленное в расточках фланцев, выполненных на торцах фланцев, обращенных друг к другу,- a sealing ring with a Central through hole, installed in the bores of the flanges made on the ends of the flanges facing each other,

- при этом на торцах уплотнительного кольца выполнены кольцевые канавки, в которых установлены уплотнительные элементы из упругодеформируемого материала,- at the same time, annular grooves are made at the ends of the sealing ring, in which sealing elements of elastically deformable material are installed,

СОГЛАСНО ИЗОБРЕТЕНИЮACCORDING TO THE INVENTION

- расточки фланцев выполнены в виде сферических невыпуклых сегментов с радиусом R1,- flange bores are made in the form of spherical non-convex segments with radius R1,

- в каждом из фланцев на стороне, противоположной сферическому невыпуклому сегменту, размещены резьбовые отверстия для крепления ответного фланца дополнительного устьевого оборудования и канавка для уплотнительного кольца ответного фланца,- in each of the flanges on the side opposite to the spherical non-convex segment, threaded holes are placed for fastening the counter flange of additional wellhead equipment and a groove for the sealing ring of the counter flange,

- торцы уплотнительного кольца выполнены в виде сферических выпуклых сегментов с радиусом R1 и взаимодействуют с расточками фланцев,- the ends of the sealing ring are made in the form of spherical convex segments with radius R1 and interact with the bores of the flanges,

- диаметр центрального сквозного проходного отверстия уплотнительного кольца больше диаметра центрального сквозного проходного отверстия фланцев, а в исходном положении вертикальные оси сферических сегментов фланцев и уплотнительного кольца совпадают между собой и с осями их центральных сквозных проходных отверстий,- the diameter of the central through hole of the sealing ring is larger than the diameter of the central through hole of the flanges, and in the initial position, the vertical axes of the spherical segments of the flanges and the sealing ring coincide with each other and with the axes of their central through holes,

- отверстия для шпилек имеют на стороне фланцев, противоположной сферическому невыпуклому сегменту, расточку в форме сферического невыпуклого сегмента с радиусом R2, а шайбы на торце, взаимодействующем с отверстием для шпилек, имеют форму сферического выпуклого сегмента с радиусом R2.- the holes for the studs have on the side of the flanges opposite the spherical non-convex segment, a bore in the form of a spherical non-convex segment with a radius of R2, and the washers at the end interacting with the hole for the studs have the shape of a spherical convex segment with a radius of R2.

Изобретение поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.

Заявляемое фланцевое соединение состоит из двух одинаковых фланцев 1, каждый из которых имеет центральное сквозное проходное отверстие 2 и расточку 3. Расточки 3 фланцев 1 выполнены в виде сферических невыпуклых сегментов с радиусом R1. Между расточками 3 расположено уплотнительное кольцо 4, имеющее центральное сквозное проходное отверстие 5, диаметр которого больше диаметра центрального сквозного проходного отверстия 2 фланцев 1. Торцы 6 уплотнительного кольца 4 выполнены в виде сферических выпуклых сегментов с радиусом R1. В исходном положении вертикальные оси сферических сегментов фланцев 1 и уплотнительного кольца 4 совпадают между собой и с осями их центральных сквозных проходных отверстий 2 и 5.The inventive flange connection consists of two identical flanges 1, each of which has a central through hole 2 and a bore 3. Bores 3 of the flanges 1 are made in the form of spherical non-convex segments with a radius R1. Between the bores 3 there is a sealing ring 4 having a central through passage 5, the diameter of which is larger than the diameter of the central through passage 2 of the flanges 1. The ends 6 of the sealing ring 4 are made in the form of spherical convex segments with a radius R1. In the initial position, the vertical axis of the spherical segments of the flanges 1 and the sealing ring 4 coincide with each other and with the axes of their central through holes 2 and 5.

На торцах 6 кольца 4 выполнены кольцевые канавки 7, в которых размещены уплотнительные элементы 8 из упругодеформируемого материала.At the ends 6 of the ring 4, annular grooves 7 are made, in which sealing elements 8 of elastically deformable material are placed.

В каждом из фланцев 1 на стороне, противоположной сферическому невыпуклому сегменту, выполнены резьбовые отверстия 9 для крепления ответных фланцев дополнительного устьевого оборудования и канавка 10 для уплотнительного кольца ответных фланцев (не показано).In each of the flanges 1 on the side opposite to the spherical non-convex segment, threaded holes 9 are made for fastening the counter flanges of additional wellhead equipment and a groove 10 for the sealing ring of the counter flanges (not shown).

По периферии фланцев 1 выполнены сквозные отверстия 11, в которых установлены шпильки 12 с гайками 13 и шайбами 14, причем отверстия 11 для шпилек 12 имеют на стороне фланцев 1, противоположной сферическому невыпуклому сегменту, расточку 15 в форме сферического невыпуклого сегмента радиусом R2, а шайбы 14 на торце, взаимодействующем с отверстием 11 для шпилек 12, имеют форму сферического выпуклого сегмента с радиусом R2. Тем самым при непараллельности фланцев 1 обеспечивается прямолинейное расположение шпилек 12 без их изгиба, а при рабочей нагрузке шпильки 12 будут испытывать только деформацию растяжения, что повышает их работоспособность и долговечность.On the periphery of the flanges 1, through holes 11 are made, in which studs 12 with nuts 13 and washers 14 are installed, and the holes 11 for the studs 12 have on the side of the flanges 1 opposite the spherical non-convex segment, a bore 15 in the form of a spherical non-convex segment of radius R2, and the washers 14 at the end interacting with the hole 11 for the studs 12, have the shape of a spherical convex segment with a radius of R2. Thus, when the flanges 1 are not parallel, a straight arrangement of the studs 12 is ensured without bending, and at a working load, the studs 12 will only experience tensile deformation, which increases their performance and durability.

Заявляемое фланцевое соединение работает следующим образом.The inventive flange connection operates as follows.

Все гайки 13, за исключением четырех, расположенных диаметрально крестообразно, навинчивают, не затягивая их, на концы шпилек 12 с шайбами 14, расположенными сферическим выпуклым сегментом к сферическому невыпуклому сегменту отверстий 11. Четырьмя шпильками 12, расположенными диаметрально крестообразно, выставляют фланцы 1 параллельно относительно друг друга и затягивают гайки 13 с шайбами 14.All nuts 13, with the exception of four, located diametrically crosswise, are screwed, without tightening them, to the ends of the studs 12 with washers 14 located by a spherical convex segment to a spherical non-convex segment of holes 11. Four studs 12, arranged diametrically crosswise, expose flanges 1 parallel to each other and tighten the nuts 13 with washers 14.

Подсобранное таким образом заявляемое фланцевое соединение нижним фланцем 1 устанавливают и закрепляют на фланце устья (колонный или верхний фланец крестовины), а на верхнем фланце 1 устанавливают и закрепляют противовыбросовое устьевое оборудование (превентор, герметизирующее устройство и т.д.). Затем в скважину опускают на 2-3 метра нижний конец трубы 16, подвешенной на крюкоблоке, четырьмя шпильками 12, расположенными диаметрально крестообразно, регулируют непараллельность фланцев 1 относительно друг друга под углом, обеспечивающим соосность устьевого оборудования, расположенного на верхнем фланце 1, и спущенной трубы 16, а затем затягивают все остальные гайки 13 на шпильках 12. Благодаря выполнению расточек 3 и торцов 6 в виде сферических сегментов обеспечивается как непараллельность фланцев 1, так и герметичность в контакте расточки 3 и уплотнительного кольца 4 в сочетании с уплотнительными элементами 8 из упругодеформируемого материала.The inventive flange connection so selected by the lower flange 1 is installed and fixed on the mouth flange (columned or upper cross flange), and blowout wellhead equipment (preventer, sealing device, etc.) is installed and fixed on the upper flange 1. Then, the lower end of the pipe 16 suspended on the hook block is lowered by 2-3 meters into the well, with four studs 12 arranged diametrically crosswise, the non-parallelism of the flanges 1 is regulated at an angle that ensures the alignment of the wellhead equipment located on the upper flange 1 and the deflated pipe 16, and then tighten all the other nuts 13 on the studs 12. Due to the execution of the bores 3 and the ends 6 in the form of spherical segments, both the parallelism of the flanges 1 and the tightness in the contact of the bore are ensured 3 and 4 the sealing ring in conjunction with sealing elements 8 of elastically deformable material.

При спуске труб 16 и наборе веса бурильной колонны, а также при подъеме труб 16 и односторонней нагрузке на подсвечнике буровая вышка может отклониться от первоначального положения, и в этом случае возможна корректировка соосности устьевого оборудования, расположенного на верхнем фланце 1, что осуществляется следующим образом: вначале на несколько витков со шпилек 12 свинчивают гайки 13, затем заявляемым фланцевым соединением корректируют соосность труб 16 с устьевым оборудованием, после чего вновь затягивают гайки 13.During the descent of the pipes 16 and the weight of the drill string, as well as during the lifting of the pipes 16 and one-sided load on the candlestick, the derrick may deviate from its original position, and in this case, alignment of the wellhead equipment located on the upper flange 1 is possible, which is carried out as follows: first, nuts 13 are screwed into several turns from the studs 12, then the alignment of the pipes 16 with the wellhead equipment is adjusted by the claimed flange connection, after which the nuts 13 are again tightened.

Таким образом, заявляемое техническое решение фланцевого соединения устьевого оборудования обеспечивает повышение надежности и безопасности при эксплуатации вследствие отсутствия несовпадения оси центра сквозного проходного отверстия 2 фланцев 1 с продольной осью спускаемой трубы 16, а следовательно, значительное снижение вероятности износа плашек превенторов и отказа компоновки превенторов, а также расширение эксплуатационных возможностей благодаря отсутствию необходимости устранения наклона буровой вышки путем оттягивания ее и крепления к якорям, и, следовательно, будут отсутствовать дополнительные временные затраты, снижена трудоемкость и повышено удобство эксплуатации.Thus, the claimed technical solution for the flange connection of the wellhead equipment provides increased reliability and safety during operation due to the lack of mismatch of the center axis of the through hole 2 of the flanges 1 with the longitudinal axis of the drain pipe 16, and therefore, a significant reduction in the likelihood of wear of the preventer dies and failure of the preventer assembly, and also expanding operational capabilities due to the lack of the need to eliminate the tilt of the derrick by pulling it and fastenings to anchors, and, therefore, there will be no additional time expenses, labor input is reduced and convenience of operation is increased.

Claims (1)

Фланцевое соединение устьевого оборудования, содержащее два фланца с центральным сквозным проходным отверстием, соединенные посредством шпилек с гайками и шайбами, уплотнительное кольцо с центральным сквозным проходным отверстием, установленное в расточках фланцев, выполненных на торцах фланцев, обращенных друг к другу, при этом на торцах уплотнительного кольца выполнены кольцевые канавки, в которых установлены уплотнительные элементы из упругодеформируемого материала, отличающееся тем, что расточки фланцев выполнены в виде сферических невыпуклых сегментов с радиусом R1, в каждом из фланцев на стороне, противоположной сферическому невыпуклому сегменту, размещены резьбовые отверстия для крепления ответного фланца дополнительного устьевого оборудования и канавка для уплотнительного кольца ответного фланца, торцы уплотнительного кольца выполнены в виде сферических выпуклых сегментов с радиусом R1 и взаимодействуют с расточками фланцев, диаметр центрального сквозного проходного отверстия уплотнительного кольца больше диаметра центрального сквозного проходного отверстия фланцев, а в исходном положении вертикальные оси сферических сегментов фланцев и уплотнительного кольца совпадают между собой и с осями их центральных сквозных проходных отверстий, отверстия для шпилек имеют на стороне фланцев, противоположной сферическому невыпуклому сегменту, расточку в форме сферического невыпуклого сегмента с радиусом R2, а шайбы на торце, взаимодействующем с отверстием для шпилек, имеют форму сферического выпуклого сегмента с радиусом R2.The flange connection of the wellhead equipment, containing two flanges with a central through hole, connected by studs with nuts and washers, a sealing ring with a central through hole, installed in flange bores made on the ends of the flanges facing each other, while at the ends of the sealing rings have annular grooves in which sealing elements of elastically deformable material are installed, characterized in that the flange bores are made in the form of spherical threaded non-convex segments with radius R1, in each of the flanges on the side opposite to the spherical non-convex segment there are threaded holes for fastening the counter flange of additional wellhead equipment and a groove for the sealing ring of the counter flange, the ends of the sealing ring are made in the form of spherical convex segments with radius R1 and interact with flange bores, the diameter of the central through hole of the sealing ring is larger than the diameter of the central through hole holes of the flanges, and in the initial position, the vertical axis of the spherical segments of the flanges and the sealing ring coincide with each other and with the axes of their central through holes, the holes for the studs have a bore in the form of a spherical non-convex segment with a radius of R2, on the side of the flanges opposite to the spherical non-convex segment, and the washers at the end interacting with the hole for the studs have the shape of a spherical convex segment with a radius of R2.
RU2017116039A 2017-05-04 2017-05-04 Flange connection of wellhead equipment RU2655260C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116039A RU2655260C1 (en) 2017-05-04 2017-05-04 Flange connection of wellhead equipment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017116039A RU2655260C1 (en) 2017-05-04 2017-05-04 Flange connection of wellhead equipment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2655260C1 true RU2655260C1 (en) 2018-05-24

Family

ID=62202494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017116039A RU2655260C1 (en) 2017-05-04 2017-05-04 Flange connection of wellhead equipment

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2655260C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114753789A (en) * 2022-05-27 2022-07-15 吴海军 Installation device with anti-eccentricity function for oil field Christmas tree

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1682527A1 (en) * 1989-03-13 1991-10-07 Украинская военизированная часть по предупреждению возникновения и по ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов Weld head detachable flange joint
RU2167265C2 (en) * 1996-08-08 2001-05-20 Халаев Григорий Григорьевич Flange joint of well-head equipment
RU50589U1 (en) * 2005-07-26 2006-01-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина FLANGE CONNECTION OF HEAD EQUIPMENT
RU2269642C2 (en) * 2003-01-23 2006-02-10 Григорий Григорьевич Халаев Flanged coupling for equipment
CN201666137U (en) * 2009-11-17 2010-12-08 王益顺 Novel flange connection sealing device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1682527A1 (en) * 1989-03-13 1991-10-07 Украинская военизированная часть по предупреждению возникновения и по ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов Weld head detachable flange joint
RU2167265C2 (en) * 1996-08-08 2001-05-20 Халаев Григорий Григорьевич Flange joint of well-head equipment
RU2269642C2 (en) * 2003-01-23 2006-02-10 Григорий Григорьевич Халаев Flanged coupling for equipment
RU50589U1 (en) * 2005-07-26 2006-01-20 Открытое акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина FLANGE CONNECTION OF HEAD EQUIPMENT
CN201666137U (en) * 2009-11-17 2010-12-08 王益顺 Novel flange connection sealing device

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114753789A (en) * 2022-05-27 2022-07-15 吴海军 Installation device with anti-eccentricity function for oil field Christmas tree
CN114753789B (en) * 2022-05-27 2024-04-09 吴海军 Installation device with anti-eccentric function for oilfield christmas tree

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4131287A (en) Annular seal
US20070114039A1 (en) Rotatable flange adapter
US10633949B2 (en) Top-down squeeze system and method
US20130105171A1 (en) Device and Method for Stabilization of a Wellhead and Also Use of a Suction Substructure for Support of a Wellhead
US20130255956A1 (en) Seal Sub System
NO340865B1 (en) Expandable seal
US20150053396A1 (en) Packer end ring with polymer gripping device
US20220034196A1 (en) Snub friendly wellhead hanger
US7497268B1 (en) Drill pipe elevators and methods of moving drill pipe
RU2655260C1 (en) Flange connection of wellhead equipment
US8474543B2 (en) Method and apparatus for controlling the flow of fluids from a well below the surface of the water
CN103998708A (en) Dynamic riser string hang-off assembly
US20090223661A1 (en) Split non-welded casing cap for high temperature service
US10626715B2 (en) Downhole communication device
US2357411A (en) Auxiliary flange for control heads
RU2608835C2 (en) Pipe with crimped metal element and corresponding method
US20160362941A1 (en) Washpipe seal assembly
RU2269641C1 (en) Wellhead equipment (variants)
RU2638062C1 (en) Dual bore wellhead equipment (variants)
US20140203547A1 (en) Expansion Joint with One Way Movement Feature
RU2311525C2 (en) Tubing-casing annulus sealing device
US20150027704A1 (en) Packer end ring with device for gripping base pipe
RU2630002C1 (en) Depth, load and torque moment positioning
US8448701B1 (en) Wellhead protection tool
RU2230177C1 (en) Device for binding casing columns on well mouth (variants)