RU2761490C1

RU2761490C1 - Method for increasing the efficiency of hydraulic testing of tubing and casing pipes and a apparatus for implementation thereof

Info

Publication number: RU2761490C1
Application number: RU2020140275A
Authority: RU
Inventors: Виктор Петрович Скобелев; Игорь Иванович Караулов; Михаил Иванович Усольцев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие Техмашконструкция"
Priority date: 2020-12-07
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2021-12-08

Abstract

FIELD: testing.

SUBSTANCE: group of inventions relates to the field of testing equipment and can be used in hydraulic testing of tubing and casing pipes used in the petroleum and gas industry. A stop (5) for the pipe (14) is installed in the body (1) of the sealing assembly with holes (2, 3) and a check valve (4), then a cuff (6) is pressed tightly to the stop (5). When installing the cuff (6), the material of the outer (7) annular whisker fills the cavity between the stop (5) and the body (1), then the spring ring (9) is installed into the chamfer on the edge of the central hole of the back part of the cuff (6). The ring is tightly secured by a pressure ring (10) and a centering nut (12), followed by feeding a pipe (14) to the stop (5) and securing by a damper bracket (13). The outer face (15) of the spring ring (9) has an angle of inclination equal to the angle of the chamfer of the cuff (6), the side face abuts tightly against the pressure ring (10), and the inner face consists of a flat surface (16) and a surface (17) with an angle of inclination.

EFFECT: increase in the efficiency of hydraulic testing of tubing due to the structural simplification of the sealing assembly and increase in the strength of the cuffs included in the structure.

2 cl, 4 dwg

Description

Изобретения относятся к области испытательной техники и могут быть использованы при гидравлических испытаниях насосно-компрессорных (НКТ) и обсадных труб.The inventions relate to the field of testing equipment and can be used in hydraulic testing of tubing and casing pipes.

Известен способ гидравлического испытания насосно-компрессорных труб (патент на изобретение №2192627, МПК G01M 3/08, опубл. 10.11.2002), согласно которому все операции над трубами производят одновременно в трех разных технологических зонах: загрузки, опрессовки и разгрузки, образованных конструктивно-разнесенными частями единого роторного агрегата. При этом герметизацию и фиксацию безмуфтового конца испытываемой трубы производят в зоне загрузки, а его разгерметизацию и расфиксацию осуществляют в зоне разгрузки одним и тем же механизмом подвижного герметизирующего узла.A known method of hydraulic testing of tubing (patent for invention No. 2192627, IPC G01M 3/08, publ. 10.11.2002), according to which all operations on pipes are performed simultaneously in three different technological zones: loading, pressure testing and unloading, formed structural - spaced apart parts of a single rotor unit. In this case, the sealing and fixing of the sleeveless end of the test pipe is carried out in the loading zone, and its depressurization and unlocking is carried out in the unloading zone by the same mechanism of the movable sealing unit.

Также известно и устройство для осуществления этого способа, которое включает опирающийся на стойку и опоры приводной вал с установленными на нем между стойкой и опорами разнесенными крестовинами, на концах которых имеются механизмы захвата и фиксации труб от изгиба по длине и осевого проворота, соответствующие определенным конструктивно-разнесенным технологическим зонам одновременной обработки труб, загрузки, их опрессовки и разгрузки. На другом конце вала, противоположном от крестовин, в каждой технологической зоне установлена своя с герметизирующим узлом резьбовых концов труб каретка с закрепленными между опор на валу направляющими, образующими вместе с валом и крестовинами единый роторный агрегат, вал которого связан с приводом позиционного фиксирования технологических зон обработки труб, причем неподвижный в продольном направлении герметизирующий узел выполнен с механизмом фиксации муфтовых концов труб, а приемно-опорные ролики - с приводами их вращения и установлены с возможностью выхода из зоны перемещения кареток.It is also known a device for implementing this method, which includes a drive shaft resting on a rack and supports with spaced cross-pieces mounted on it between the rack and the supports, at the ends of which there are mechanisms for gripping and fixing pipes from bending along the length and axial rotation, corresponding to certain structural spaced technological zones for simultaneous pipe processing, loading, pressure testing and unloading. At the other end of the shaft, opposite from the crosses, each technological zone has its own carriage with a sealing unit of the threaded ends of the pipes with guides fixed between the supports on the shaft, forming, together with the shaft and the crosses, a single rotor unit, the shaft of which is connected to the drive for positional fixation of technological processing zones pipes, and the sealing unit, which is fixed in the longitudinal direction, is made with a mechanism for fixing the coupling ends of the pipes, and the receiving and supporting rollers - with drives for their rotation and are installed with the ability to exit the zone of movement of the carriages.

Недостатком технического решения является недостаточная надежность герметизирующих узлов, служащих основой осуществления способа и работы устройства за счет использования манжет, конструкция которых обладает относительно низкой стойкостью к разрушению.The disadvantage of the technical solution is the lack of reliability of the sealing units, which serve as the basis for the implementation of the method and the operation of the device through the use of cuffs, the design of which has a relatively low resistance to destruction.

Известен способ гидравлического испытания труб с помощью уплотнительной головки (патент на изобретение №2218498, МПК F16J 15/46, G01M 3/08, опубл. 10.12.2003), согласно которому вращением рукоятки перемещают штангу уплотнительной головки в положение, при котором расстояние между боковой стороной опорной пластины торцевой поверхности корпуса должно быть минимальным, что позволяет установить трубу на установку для испытания. Воздействуя рычажным механизмом на упор, перемещают его вниз, сжимая упругий элемент. Корпус поворачивается вправо вокруг оси, упираясь в конусную поверхность упора. Далее происходит укладка и закрепление трубы. После чего, воздействуя на рычажный механизм, упор возвращают в исходное положение, а с ним и корпус. Рукояткой с помощью винта перемещают штангу с уплотнением внутрь трубы до перекрытия уплотнителем концевого участка трубы. При этом за счет наличия сферического шарнира на конце штанги обеспечивается центрация оси уплотнительной головки относительно оси трубы. Через канал, полость штанги, канал во внутреннюю полость уплотнительного элемента под давлением подают рабочую среду и герметизируют внутреннюю поверхность трубы. Затем подают рабочую среду в полость трубы под давлением, требуемым для испытания. С увеличением давления внутри трубы ее диаметр увеличивается, а длина уменьшается. При этом возможен изгиб трубы со стрелой прогиба в сторону от опорных поверхностей трубы. Изменение оси трубы при этом компенсируется поворотом штанги в сферическом шарнире, поворотом корпуса относительно оси и исключает нарушение плотности контакта между уплотнением и трубой в течение всего периода испытаний. Воздействие корпуса на упор не вызывает его опускания, т.к. угол конуса верхней части упора 10 меньше угла самоторможения. После окончания испытаний давление внутри трубы снижают одновременно с давлением во внутренней полости уплотнения до нуля, затем вращением рукоятки перемещают штангу с уплотнением, выводя его полностью из трубы.There is a known method of hydraulic testing of pipes using a sealing head (patent for invention No. 2218498, IPC F16J 15/46, G01M 3/08, publ. the side of the base plate of the end surface of the body should be the minimum, which allows the pipe to be installed on the test rig. Acting with the lever mechanism on the stop, move it downward, compressing the elastic element. The body rotates to the right around the axis, abutting against the tapered surface of the stop. Next, the pipe is laid and secured. After that, acting on the lever mechanism, the stop is returned to its original position, and with it the body. The handle with the help of a screw moves the rod with a seal inside the pipe until the sealant overlaps the end section of the pipe. In this case, due to the presence of a spherical hinge at the end of the rod, the centering of the axis of the sealing head relative to the axis of the pipe is ensured. Through the channel, the rod cavity, the channel, the working medium is supplied to the inner cavity of the sealing element under pressure and the inner surface of the pipe is sealed. Then the working medium is fed into the pipe cavity under the pressure required for testing. With increasing pressure inside the pipe, its diameter increases and its length decreases. In this case, it is possible to bend the pipe with a deflection arrow away from the supporting surfaces of the pipe. At the same time, the change in the axis of the pipe is compensated for by turning the rod in the spherical hinge, rotating the body relative to the axis, and eliminates the violation of the density of contact between the seal and the pipe during the entire test period. The impact of the body on the stop does not cause it to lower, because the angle of the cone of the upper part of the stop 10 is less than the angle of self-locking. After the end of the tests, the pressure inside the pipe is reduced simultaneously with the pressure in the inner cavity of the seal to zero, then the rod with the seal is moved by rotating the handle, removing it completely from the pipe.

Недостатком этого способа является дополнительное оборудование из специальной магистрали и насосов, требующих дополнительных энергетических затрат.The disadvantage of this method is additional equipment from a special line and pumps that require additional energy costs.

Известны резиновые армированные манжеты для гидравлических устройств (В.И. Анурьев Справочник конструктора машиностроителя. Том 3, стр. 309), которые уплотняют валы и штоки.Known rubber reinforced cuffs for hydraulic devices (VI Anuryev Handbook of the constructor of a mechanical engineer. Volume 3, p. 309), which seal the shafts and rods.

Недостатком этих манжет является то, что они требовательны к шероховатости поверхности и допуску на диаметр штока. Также они работают до давления меньше, чем 0,05 МПа. Поэтому для труб и муфт, которые имеют шероховатость поверхности менее 12,5 Ra и которые имеют разброс по диаметру (допуск изготовления) 1% от диаметра эти манжеты не подходят.The disadvantage of these seals is that they are demanding on surface roughness and stem diameter tolerance. They also operate to pressures less than 0.05 MPa. Therefore, for pipes and couplings that have a surface roughness of less than 12.5 Ra and which have a diameter variation (manufacturing tolerance) of 1% of the diameter, these sleeves are not suitable.

Известно самоадаптирующееся торцевое уплотнительное устройство для испытания на давление воды в стальной трубе (патент на изобретение CN 104712867, МПК F16L 37/62 G01M 3/02, опубл. 17.06.2015), которое содержит наружную уплотнительную втулку, пружины, установочную втулку, внутреннюю уплотнительную втулку, направляющую втулку, уплотнительный элемент, защитную гильзу, уплотнительные кольца, болты и контргайку, при этом направляющая втулка установлена на внутреннем кольце внешней уплотнительной втулки болтами и соединена с внутренней уплотнительной втулкой с возможностью скольжения; уплотнительные кольца установлены во внутренних отверстиях наружного кольца; пружины расположены между внутренней уплотнительной втулкой и внешней уплотнительной втулкой; установочная втулка установлена снаружи пружин и соединена с наружной уплотнительной муфтой посредством резьбы; уплотнительный элемент запрессован в торцевую канавку внутренней уплотнительной втулки защитной втулкой; и защитная гильза находится в болтовом соединении с внутренней уплотнительной втулкой. Устройство имеет преимущества, заключающиеся в том, что уплотнение является надежным, конструкция является простой, стоимость обработки является низкой, автоматическое управление является легким, срок службы уплотнительного элемента является длительным, и рабочее давление гидравлического пресса может достигать 25 МПа.Known self-adapting end sealing device for testing water pressure in a steel pipe (patent for invention CN 104712867, IPC F16L 37/62 G01M 3/02, publ. 06/17/2015), which contains an external sealing sleeve, springs, an installation sleeve, an internal sealing a bushing, a guide bushing, a sealing element, a protective sleeve, o-rings, bolts and a lock nut, while the guide bush is mounted on the inner ring of the outer sealing sleeve by bolts and is slidably connected to the inner sealing sleeve; O-rings are installed in the inner holes of the outer ring; the springs are located between the inner sealing sleeve and the outer sealing sleeve; the locating sleeve is installed outside the springs and is connected to the outer sealing sleeve by means of a thread; the sealing element is pressed into the end groove of the inner sealing sleeve with a protective sleeve; and the thermowell is bolted to the inner grommet. The device has the advantages that the sealing is reliable, the structure is simple, the processing cost is low, the automatic operation is easy, the service life of the sealing member is long, and the working pressure of the hydraulic press can reach 25 MPa.

Недостатком данного решения является достаточно большое количество сборочных элементов, которые не могут обеспечить надежную работу устройства, а также форма и расположение уплотнительного элемента предполагает быстрый износ.The disadvantage of this solution is a sufficiently large number of assembly elements that cannot ensure reliable operation of the device, as well as the shape and location of the sealing element assumes rapid wear.

Известно уплотнительное кольцо конца трубы, способное выдерживать осевое усилие (патент на изобретение CN 103697240, МПК F16L 3/12, F16L 5/02, G01M 3/02, G01N 3/02, G01N 3/12, опубл. 02.04.2014), которое отличается тем, что контур корпуса уплотнительного кольца имеет цилиндрическую структуру, уплотнительные выступы торцевой поверхности, окружающие периферийную поверхность, расположены в местах соединения внешней периферийной поверхности и двух торцевых поверхностей корпуса уплотнительного кольца, упорные кулачки принимают форму сегментов вентилятора одинакового размера и равномерно распределены в полости цилиндрической структуры корпуса уплотнительного кольца так, чтобы образовать стопорное кольцо в нижней части цилиндрической конструкции образуются зазоры, диаметр которых больше диаметра конца трубы, подвергаемой испытанию под давлением, при этом относительно малые дуговые поверхности стопорных собачек не пересекают внутреннюю поверхность отверстия последовательного отверстия, образованного в нижней части корпуса уплотнительного кольца, в нижней части цилиндрической конструкции корпуса уплотнительного кольца выполнены штифтовые отверстия, а на поверхностях упорных кулачков, которые примыкают к отверстиям под шпильки, размещены штифты, которые вставлены в отверстия под шпильки.Known is a pipe end O-ring capable of withstanding axial force (patent for invention CN 103697240, IPC F16L 3/12, F16L 5/02, G01M 3/02, G01N 3/02, G01N 3/12, publ. 04/02/2014), which differs in that the contour of the sealing ring housing has a cylindrical structure, the sealing protrusions of the end surface surrounding the peripheral surface are located at the junctions of the outer peripheral surface and two end surfaces of the sealing ring housing, the thrust cams take the form of fan segments of the same size and are evenly distributed in the cavity cylindrical structure of the sealing ring body so as to form a retaining ring in the lower part of the cylindrical structure, gaps are formed, the diameter of which is greater than the diameter of the end of the pipe subjected to pressure testing, while the relatively small arcuate surfaces of the retaining dogs do not intersect the inner surface of the bore of the consecutive bore, In the lower part of the sealing ring body, pin holes are made in the lower part of the cylindrical structure of the sealing ring body, and pins are placed on the surfaces of the thrust cams that adjoin the holes for the studs, which are inserted into the holes for the studs.

Недостатком данного устройства является также достаточно большое количество сборочных элементов, которые не могут обеспечить надежную работу устройства.The disadvantage of this device is also a rather large number of assembly elements that cannot ensure reliable operation of the device.

Наиболее близким аналогом по технической сущности и достигаемому результату является способ испытаний труб, заключающийся в использовании уплотнительной манжеты для заглушки обсадной трубы, испытываемой на герметичность (патент на изобретение №2518778, МПК F16J 15/32, G01M 3/08, опубл. 10.12.2003). Согласно способу, испытываемую обсадную трубу устанавливают на приемно-опорные ролики. Ее резьбовые концы сначала смазывают тонким слоем смазочного материала. Затем в ниппельный конец обсадной трубы заводят с натягом уплотнительную манжету в виде «стакана» и завинчивают кольцо с внутренней резьбовой нарезкой, куда завинчивают заглушку, а распределительную головку пропускают через отверстие в манжете. Затем крышку с центральным отверстием завинчивают на хвостовую часть заглушки и соединяют крышку с кольцом с помощью стягивающего кольца. Перед испытанием обсадную трубу устанавливают под небольшим углом к горизонтали для выпуска воздуха через отверстие заглушки муфтовой части. Далее через центральное отверстие крышки подают воду под давлением, повышая его до расчетного.The closest analogue in technical essence and the achieved result is a method for testing pipes, which consists in using a sealing collar to plug a casing tested for tightness (patent for invention No. 2518778, IPC F16J 15/32, G01M 3/08, publ. 10.12.2003 ). According to the method, the casing to be tested is installed on receiving and supporting rollers. Its threaded ends are first lubricated with a thin layer of lubricant. Then a sealing collar in the form of a "glass" is brought into the nipple end of the casing pipe with an interference fit and a ring with an internal threaded thread is screwed into which the plug is screwed in, and the distributor head is passed through the hole in the collar. Then the lid with the center hole is screwed onto the tail end of the plug and the lid is connected to the ring with a tightening ring. Before testing, the casing is set at a slight angle to the horizontal to release air through the hole in the plug of the coupling part. Then, water is supplied under pressure through the central opening of the lid, increasing it to the calculated one.

Также наиболее близким аналогом изобретения является устройство уплотнительной манжеты для заглушки обсадной трубы, испытываемой на герметичность по вышеуказанному патенту. Манжета выполнена из упругого эластичного материала в виде стакана с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и с внутренней поверхностью, выполненной в виде усеченного конуса, большим основанием, направленным к горловине, причем наружная поверхность манжеты, выполнена в виде двух усеченных конусов, совмещенных большими основаниями, при этом их образующие наклонены относительно прямой, проведенной через точку пересечения указанных образующих параллельно центральной оси манжеты, под углом 15÷20°, при этом образующая усеченного конуса, направленного в сторону горловины стакана, по длине выбрана большей, чем длина образующей усеченного конуса, направленного к днищу.Also, the closest analogue of the invention is a device for a sealing collar for plugging a casing tested for tightness according to the above patent. The cuff is made of an elastic elastic material in the form of a glass with a central hole in the bottom for supplying the working fluid and with an inner surface made in the form of a truncated cone, with a large base directed towards the neck, and the outer surface of the cuff is made in the form of two truncated cones, combined with large bases, while their generators are inclined relative to a straight line drawn through the point of intersection of these generators parallel to the central axis of the cuff, at an angle of 15 ÷ 20 °, while the generatrix of the truncated cone directed towards the neck of the glass is chosen longer in length than the length of the generatrix of the truncated cone directed towards the bottom.

Недостатком технического решения является недостаточная надежность уплотнительной манжеты, которая служит основой осуществления способа и работы устройства, за счет того, что ее конструкция обладает относительно низкой стойкостью к разрушению.The disadvantage of the technical solution is the lack of reliability of the sealing collar, which serves as the basis for the implementation of the method and the operation of the device, due to the fact that its design has a relatively low resistance to destruction.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности гидравлических испытаний насосно-компрессорных и обсадных труб за счет упрощения конструкции герметизирующего узла и повышения стойкости входящих в конструкцию манжет.The technical result of the proposed invention is to improve the efficiency of hydraulic testing of tubing and casing pipes by simplifying the design of the sealing unit and increasing the durability of the cuffs included in the design.

Технический результат достигается за счет того, что согласно способу, заключающемуся в использовании механизма герметизирующего узла с уплотнительной манжетой из эластичного материала с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости, причем механизм герметизирующего узла состоит из корпуса, в который устанавливают упор для трубы, манжету, прижимное кольцо с центрирующей гайкой и фиксируют насосно-компрессорную трубу, подают жидкость под низким давлением для заполнения трубы, затем подают жидкость под высоким давлением, осуществляют контроль целостности опрессованной трубы и последующий сброс давления из гидросистемы с разгерметизацией и расфиксацией конца опрессованной трубы со сливом жидкости, при этом уплотнительную манжету устанавливают после упора таким образом, чтобы труба проходила в центральное отверстие манжеты и сам материал манжеты полностью заполнял образовавшиеся полости между упором, корпусом герметизирующего узла и трубой, что осуществляют благодаря форме манжеты в виде «чаши» с внешним и внутренним кольцевыми усиками, причем внешний кольцевой усик заполняет полость между упором и корпусом, а внутренний - между упором и трубой, при этом задняя часть манжеты имеет фаску на ребре центрального отверстия, в данную фаску устанавливают пружинное кольцо, внутренний диаметр которого соответствует трубе с минимальным допуском по диаметру, а внешняя грань имеет угол наклона, равный углу фаски, боковая грань плотно прилегает к прижимному кольцу, внутренняя грань состоит из плоской поверхности и поверхности, имеющей угол наклона, далее закрепляют прижимное кольцо и центрирующую гайку, а также фиксируют насосно-компрессорную трубу с помощью автоматической шибер-скобы.The technical result is achieved due to the fact that according to the method, which consists in using the mechanism of the sealing unit with a sealing collar made of elastic material with a central hole in the bottom for supplying the working fluid, and the mechanism of the sealing unit consists of a body in which a pipe stop, a cuff is installed, a clamping ring with a centering nut and fix the tubing, a low-pressure liquid is supplied to fill the pipe, then high-pressure liquid is supplied, the integrity of the pressurized pipe is monitored and the subsequent release of pressure from the hydraulic system with depressurization and unlocking of the end of the pressurized pipe with liquid drainage, in this case, the sealing collar is installed after the stop in such a way that the pipe passes into the central hole of the cuff and the cuff material itself completely fills the formed cavities between the stop, the body of the sealing unit and the pipe, which is carried out due to the shape of the man jets in the form of a "bowl" with external and internal annular antennae, and the outer annular antenna fills the cavity between the stop and the body, and the inner one - between the stop and the pipe, while the back of the cuff has a chamfer on the edge of the central hole, a spring ring is installed in this chamfer , the inner diameter of which corresponds to a pipe with a minimum diameter tolerance, and the outer face has an angle of inclination equal to the chamfer angle, the side face fits snugly against the pressure ring, the inner face consists of a flat surface and a surface with an angle of inclination, then the pressure ring and the centering nut, and also fix the tubing using an automatic gate clamp.

Технический результат достигается и за счет того, что в устройстве для повышения эффективности гидравлических испытаний насосно-компрессорных и обсадных труб, содержащем механизм герметизирующего узла, который включает в свой состав корпус с отверстиями для подачи жидкости, упор для трубы, манжету из эластичного материала с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и прижимное кольцо с центрирующей гайкой, манжета имеет форму «чаши» с внешним и внутренним кольцевыми усиками с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и размещения испытываемой трубы, при этом сама манжета установлена в корпусе, плотно прилегая к упору, с возможностью заполнения полости между упором и корпусом герметизирующего узла с помощью материала внешнего усика, и между упором и трубой, с помощью материала внутреннего усика, а задняя часть манжеты имеет фаску на ребре центрального отверстия, в которой установлено пружинное кольцо, причем внешняя его грань имеет угол наклона, равный углу фаски, боковая грань плотно прилегает к прижимному кольцу, а внутренняя грань состоит из плоской поверхности с диаметром, соответствующим трубе с минимальным допуском по диаметру, и поверхности, имеющей угол наклона, плоская грань манжеты также плотно прилегает к прижимному кольцу, которое жестко зафиксировано в корпусе герметизирующего узла с помощью центрирующей гайки.The technical result is also achieved due to the fact that in a device for increasing the efficiency of hydraulic testing of tubing and casing, containing a mechanism of a sealing assembly, which includes a body with openings for fluid supply, a pipe stop, a collar made of elastic material with a central a hole in the bottom for supplying the working fluid and a pressure ring with a centering nut, the cuff has the shape of a "bowl" with external and internal annular antennae with a central hole in the bottom for supplying the working fluid and placing the test pipe, while the cuff itself is installed in the body, tightly to the stop, with the possibility of filling the cavity between the stop and the body of the sealing unit using the material of the outer antenna, and between the stop and the pipe, using the material of the inner antenna, and the rear part of the cuff has a chamfer on the edge of the central hole in which the spring ring is installed, and the outer its face has an angle of inclination equal to the corner of the chamfer, the side edge fits snugly against the clamping ring, and the inner edge consists of a flat surface with a diameter corresponding to the pipe with a minimum diameter tolerance and a surface with an angle of inclination, the flat edge of the cuff also fits snugly against the clamping ring, which is rigidly fixed in the body of the sealing unit by means of a centering nut.

Применение эластичной манжеты в форме «чаши» с внешним и внутренним кольцевыми усиками с центральным отверстием в днище для подвода рабочей жидкости и размещения испытываемой трубы, а также пружинного кольца особой формы, позволяет исключить появление зазоров между контактирующими и подвижными деталями герметизирующего узла, исключая деформацию, способную разрушить структуру манжеты, что повышает ее стойкость, тем самым повышая эффективность гидравлических испытаний насосно-компрессорных труб.The use of an elastic cuff in the form of a "bowl" with external and internal annular antennae with a central hole in the bottom for supplying the working fluid and placement of the test pipe, as well as a special shaped spring ring, eliminates the appearance of gaps between the contacting and moving parts of the sealing unit, eliminating deformation, capable of destroying the cuff structure, which increases its durability, thereby increasing the efficiency of hydraulic testing of tubing.

Реализация способа характеризуется следующими чертежами:The implementation of the method is characterized by the following drawings:

на фиг. 1 изображена схема герметизирующего узла в собранном состоянии;in fig. 1 shows a diagram of the sealing assembly in the assembled state;

на фиг. 2 изображена схема герметизирующего узла в рабочем положении;in fig. 2 shows a diagram of the sealing assembly in the working position;

на фиг. 3 изображена изометрическая проекция манжеты;in fig. 3 shows an isometric view of the cuff;

на фиг. 4 изображен разрез пружинного кольца.in fig. 4 shows a sectional view of a snap ring.

Герметизирующий узел для реализации способа содержит корпус (1) с отверстием (2) для подачи воды под низким давлением для заполнения трубы и отверстием (3) для подачи воды с высоким давлением для опрессовки трубы, обратный клапан (4), установленный в отверстии (2) и соединенный с отверстием (3), упор (5) для трубы, манжету (6) из эластичного материала в форме «чаши» с центральным отверстием в днище и с внешним (7) и внутренним (8) кольцевыми усиками, пружинное кольцо (9), прижимное кольцо (10) с техническими отверстиями (11), центрирующую гайку (12) и шибер-скобу (13) для удержания трубы (14) от выталкивания под давлением жидкости.The sealing unit for implementing the method comprises a housing (1) with an opening (2) for supplying low pressure water to fill the pipe and an opening (3) for supplying high pressure water for crimping the pipe, a check valve (4) installed in the opening (2 ) and connected to the hole (3), a stop (5) for a pipe, a cuff (6) made of elastic material in the shape of a "bowl" with a central hole in the bottom and with an outer (7) and inner (8) annular antennae, a spring ring ( 9), a pressure ring (10) with technical holes (11), a centering nut (12) and a slide gate (13) to keep the pipe (14) from being pushed out under fluid pressure.

Реализацию способа повышения эффективности гидравлических испытаний насосно-компрессорных и обсадных труб осуществляют в изобретении следующим образом.The implementation of the method for increasing the efficiency of hydraulic testing of tubing and casing is carried out in the invention as follows.

В корпус (1) герметизирующего узла с отверстиями (2, 3) и обратным клапаном (4) устанавливают упор (5) для трубы (14), затем плотно прижимают манжету (6) к упору (5). При установке манжеты (6) материал внешнего (7) кольцевого усика заполняет полость между упором (5) и корпусом (1), далее устанавливают пружинное кольцо (9) в фаску на ребре центрального отверстия задней части манжеты (6), выполненную под 45°, при этом внутренний диаметр кольца (9) соответствует трубе с минимальным допуском по диаметру. Далее плотно фиксируют прижимным кольцом (10) и центрирующей гайкой (12), после чего подают трубу (14) до упора (5) и фиксируют ее шибер-скобой (13). Внешняя грань (15) пружинного кольца (9) имеет угол наклона, равный углу фаски манжеты (6), боковая грань плотно прилегает к прижимному кольцу (10), а внутренняя грань состоит из плоской поверхности (16) и поверхности (17), имеющей угол наклона, например, 5°-30°. Если диаметр трубы (14) больше чем внутренний диаметр кольца (9), то при ее подаче, воздействуя на скос (17), раздвигает его и манжету (6), при этом между трубой и манжетой устраняется зазор в который может выдавить материал манжеты под давлением. Далее подают жидкость под низким давлением, например, 2-4 атм. для заполнения трубы, затем подают жидкость под высоким давлением, например, 500-1000 атм. Находясь под давлением жидкости, упор (5) еще более плотно прилегает к поверхности манжеты (6), устраняя оставшиеся зазоры, в которые может выдавить материал манжеты. Это ведет к повышению стойкости манжеты, т.к в противном случае материал, попадая в зазоры закусывается и рвется при вынимании трубы из герметизирующего узла. Далее осуществляют контроль целостности опрессованной трубы, после чего производят контроль результатов испытания трубы на прочность.A stop (5) for the pipe (14) is installed in the body (1) of the sealing unit with holes (2, 3) and a check valve (4), then the collar (6) is tightly pressed against the stop (5). When installing the cuff (6), the material of the outer (7) annular antenna fills the cavity between the stop (5) and the body (1), then the spring ring (9) is installed in the chamfer on the edge of the central hole of the rear part of the cuff (6), made at 45 ° whereby the inner diameter of the ring (9) corresponds to the pipe with a minimum diameter tolerance. Next, they are tightly fixed with a clamping ring (10) and a centering nut (12), after which the pipe (14) is fed to the stop (5) and fixed with a slide gate (13). The outer face (15) of the spring ring (9) has an angle of inclination equal to the chamfer angle of the cuff (6), the side face fits snugly against the pressure ring (10), and the inner face consists of a flat surface (16) and a surface (17) having tilt angle, for example 5 ° -30 °. If the diameter of the pipe (14) is greater than the inner diameter of the ring (9), then when it is fed, acting on the bevel (17), it expands it and the collar (6), while the gap between the pipe and the collar is eliminated into which the cuff material can be squeezed out under pressure. Next, a liquid is fed under low pressure, for example, 2-4 atm. to fill the pipe, then a liquid is supplied under high pressure, for example, 500-1000 atm. Under the pressure of the liquid, the stop (5) fits even more tightly to the surface of the cuff (6), eliminating the remaining gaps into which the cuff material can squeeze out. This leads to an increase in the durability of the cuff, because otherwise the material, getting into the gaps, bites and breaks when removing the pipe from the sealing unit. Further, the integrity of the pressed pipe is monitored, after which the results of the pipe strength test are monitored.

Claims

1. A method for increasing the efficiency of hydraulic testing of tubing and casing pipes, which consists in using the mechanism of the sealing unit with a sealing collar made of elastic material with a central hole in the bottom for supplying the working fluid, and the mechanism of the sealing unit consists of a body in which a pipe stop is installed , a collar, a pressure ring with a centering nut and fix the tubing, a low-pressure fluid is supplied to fill the pipe, then high-pressure fluid is supplied, the integrity of the pressurized pipe is monitored and the subsequent release of pressure from the hydraulic system with depressurization and unlocking of the end of the pressurized pipe with draining the liquid, characterized in that the sealing collar is installed after the stop in such a way that the pipe passes into the central opening of the cuff and the cuff material itself completely fills the formed cavities between the stop, the body of the sealing unit and pipes oh, which is carried out due to the shape of the cuff in the form of a "bowl" with external and internal annular antennae, and the outer annular antenna fills the cavity between the stop and the body, and the inner one - between the stop and the pipe, while the back of the cuff has a chamfer on the rib of the central hole, a spring ring is installed in this chamfer, the inner diameter of which corresponds to the pipe with a minimum diameter tolerance, and the outer face has an inclination angle equal to the chamfer angle, the lateral face fits snugly against the clamping ring, the inner face consists of a flat surface and a surface having a slope angle, then the clamping ring and the centering nut are fixed, and the tubing is fixed using an automatic gate-clamp.

2. A device for increasing the efficiency of hydraulic testing of tubing and casing pipes, containing a sealing assembly mechanism, which includes a body with openings for fluid supply, a pipe stop, a collar made of elastic material with a central hole in the bottom for supplying working fluid, and a pressure ring with a centering nut, characterized in that the cuff has the shape of a "bowl" with external and internal annular antennae with a central hole in the bottom for supplying the working fluid and placement of the test pipe, while the cuff itself is installed in the body, tightly adhering to the stop, with the possibility of filling the cavity between the stop and the body of the sealing unit using the material of the outer antennae, and between the stop and the pipe, using the material of the inner antennae, and the rear part of the cuff has a chamfer on the edge of the central hole in which the spring ring is installed, and its outer edge has an angle slope equal to the chamfer angle, the side face is flat it fits snugly against the pressure ring, and the inner face consists of a flat surface with a diameter corresponding to the pipe with a minimum diameter tolerance, and a surface with an angle of inclination, the flat face of the cuff also tightly adheres to the pressure ring, which is rigidly fixed in the body of the sealing unit with the help of centering nut.