RU2763154C1 - Fastening a flange connection at the wellhead - Google Patents
Fastening a flange connection at the wellhead Download PDFInfo
- Publication number
- RU2763154C1 RU2763154C1 RU2021122889A RU2021122889A RU2763154C1 RU 2763154 C1 RU2763154 C1 RU 2763154C1 RU 2021122889 A RU2021122889 A RU 2021122889A RU 2021122889 A RU2021122889 A RU 2021122889A RU 2763154 C1 RU2763154 C1 RU 2763154C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- studs
- wellhead
- fastening
- segment elements
- holes
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 10
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 2
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано при ремонте скважин с целью крепления различного устьевого оборудования на опорном фланце скважины, а также для крепления устьевого фланца при эксплуатации скважины.The invention relates to the field of mining, in particular to the oil and gas industry, and can be used when repairing wells for the purpose of attaching various wellhead equipment to the supporting flange of the well, as well as for fastening the wellhead flange during well operation.
Известно фланцевое соединение деталей (патент RU № 2150041, опубл. 27. 05.2000), включающее стянутые шпильками между собой два фланца и уплотнительный элемент, выполненный из металлического кольца с двумя торцевыми пазами - канавками под эластичные, например полиуретановые, прокладки, установленные в камере, образованной кольцевыми канавками трапецеидального профиля на фланцах, соединенных между собой, причем уплотнительный элемент концевыми участками расположен в канавках фланцев таким образом, что половина концевых участков, включающая выступающую из кольца эластичную прокладку и часть кольца в зоне расположения паза, соответствует их форме, другая половина концевых участков выполнена с зазором, а средняя часть его, соединяющаяся с концевыми участками, имеет прямоугольный профиль.Known flange connection of parts (patent RU No. 2150041, publ. 27.05.2000), including two flanges tightened by pins together and a sealing element made of a metal ring with two end grooves - grooves for elastic, for example polyurethane, gaskets installed in the chamber, formed by the annular grooves of the trapezoidal profile on the flanges connected to each other, and the sealing element with its end sections is located in the grooves of the flanges in such a way that half of the end sections, including the elastic gasket protruding from the ring and a part of the ring in the area of the groove location, corresponds to their shape, the other half of the end sections sections is made with a gap, and its middle part, connected to the end sections, has a rectangular profile.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- длительность сборки фланцевого соединения устьевого оборудования при ремонте скважины, обусловленная необходимостью практически после каждой технологической операции (промывка, перфорация и т.д.) герметизировать устье скважины, т.е. производить фиксацию и крепление между собой устьевого и опорного фланцев с помощью 12 шпилек и 24 гаек;- the duration of the assembly of the flange connection of the wellhead equipment during well workover, due to the need to seal the wellhead almost after each technological operation (flushing, perforation, etc.), i.e. fix and fasten the wellhead and support flanges with each other using 12 studs and 24 nuts;
- требование в обслуживании, обусловленное необходимостью использования двух гаечных ключей для затяжки шпилек при креплении устройства;- a requirement for service due to the need to use two wrenches to tighten the studs when attaching the device;
- высокая продолжительность времени крепление гаек на шпильку. Это обусловлено тем, что применяемые шпильки и гайки имеют мелкий шаг резьбы обычно 1,0-1,5, что увеличивает количество оборотов гаек при затягивании их на шпильки;- long duration of fastening of nuts on a stud. This is due to the fact that the studs and nuts used have a small thread pitch, usually 1.0-1.5, which increases the number of turns of the nuts when tightening them onto the studs;
- высокая металлоемкость конструкции, связанная с применением 12 шпилек и 24 гаек.- high metal content of the structure, associated with the use of 12 pins and 24 nuts.
Известно устройство для соединения фланцев при ремонте скважины (патент RU № 2749686, опубл. 16.06.2021), содержащее стянутые между собой через совмещенные отверстия опорный и устьевой фланцы, и уплотнительное кольцо, установленное между фланцами в канавках с конусными поверхностями. При этом опорный и устьевой фланцы стянуты между собой от 4 до 12 фиксаторов. Причем каждый фиксатор состоит из штока, оснащенного снизу резьбой, эксцентричной рукоятки, шарнирно закрепленной к верхнему концу штока, опорной шайбы и регулировочной гайки, размещенной ниже опорной шайбы и ввернутой на резьбу штока. В исходном положении штоки фиксаторов установлены в совмещенные отверстия опорного и устьевого фланцев, а регулировочные гайки ввернуты в резьбы штоков. При этом регулировочные гайки верхними торцами взаимодействуют с нижним торцом опорного фланца, а нижние торцы эксцентричных рукояток взаимодействуют через опорные шайбы с верхним торцом устьевого фланца. В рабочем положении для стягивания опорного и устьевого фланцев между собой посредством совмещенных отверстий последовательно поворачивают эксцентричные рукоятки фиксаторов до упора боковых торцов эксцентричных рукояток через опорную шайбу в верхний торец устьевого фланца с ограниченным перемещением штоков вверх и герметизации уплотнительного кольца в канавках с конусными поверхностями опорного и устьевого фланцев.Known device for connecting flanges during well workover (patent RU No. 2749686, publ. 06/16/2021), containing tightened together through aligned holes support and wellhead flanges, and a sealing ring installed between the flanges in grooves with tapered surfaces. In this case, the support and wellhead flanges are pulled together from 4 to 12 clamps. Moreover, each retainer consists of a rod equipped with a bottom thread, an eccentric handle pivotally attached to the upper end of the rod, a support washer and an adjusting nut located below the support washer and screwed onto the thread of the rod. In the initial position, the rods of the retainers are installed in the combined holes of the support and wellhead flanges, and the adjusting nuts are screwed into the threads of the rods. In this case, the upper ends of the adjusting nuts interact with the lower end of the support flange, and the lower ends of the eccentric handles interact through the support washers with the upper end of the wellhead flange. In the working position, to tighten the support and wellhead flanges together by means of aligned holes, the eccentric handles of the latches are sequentially turned until the side ends of the eccentric handles stop through the support washer into the upper end of the wellhead flange with a limited upward movement of the rods and sealing the sealing ring in the grooves with tapered surfaces of the support and wellhead flanges.
Недостатки устройства:Disadvantages of the device:
- низкая герметичность фланцевого соединения, так как фиксаторы крепятся на фланцевом соединении путем поворота рукояток от руки, что не обеспечивает герметичность при давлении свыше 5,0 МПа. В результате начинаются пропуски жидкости через уплотнительное кольцо;- low tightness of the flange connection, since the clamps are attached to the flange connection by turning the handles by hand, which does not ensure tightness at a pressure of over 5.0 MPa. As a result, fluid begins to pass through the O-ring;
- сложность конструкции фиксатора для крепления фланцевого соединения;- the complexity of the design of the retainer for fastening the flange connection;
- высокая стоимость изготовления фиксаторов для крепления фланцевого соединения;- high cost of manufacturing clamps for fastening flange connections;
- высокая металлоемкость конструкции, связанная с большим количеством деталей для крепления фланцевого соединения.- high metal consumption of the structure, associated with a large number of parts for fastening the flange connection.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является фланцевое соединение устьевого оборудования, содержащее устьевой и опорный фланцы, уплотнительное кольцо, установленное между фланцами в канавках с конусными поверхностями (патент RU № 2170807, опубл. 20.07.2001). Уплотнительное кольцо выполнено из упругого материала с припуском на деформацию, учитывающим наличие дополнительного кольца, причем устьевой и опорный фланцы стянуты между собой шпильками, при этом дополнительное кольцо выполнено из металла, соединено с уплотнительным кольцом из упругого материала и имеет концентрические конусные симметричные буртики, расположенные на внутренней его части для центрирования канавок при контакте с их конусными поверхностями, при этом внешняя часть дополнительного кольца выполнена плоской для опоры за пределами канавок торцевых поверхностей фланцев и служит в качестве замыкающего размерного звена в элементах соединения.The closest in technical essence and the achieved result is a flange connection of the wellhead equipment containing the wellhead and support flanges, an O-ring installed between the flanges in grooves with tapered surfaces (patent RU No. 2170807, publ. 20.07.2001). The sealing ring is made of an elastic material with an allowance for deformation, taking into account the presence of an additional ring, and the wellhead and support flanges are pulled together by studs, while the additional ring is made of metal, connected to the sealing ring of an elastic material and has concentric conical symmetric ribs located on its inner part for centering the grooves in contact with their tapered surfaces, while the outer part of the additional ring is made flat for support outside the grooves of the end surfaces of the flanges and serves as a closing dimensional link in the connection elements.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- высокая продолжительность сборки фланцевого соединения устьевого оборудования при ремонте скважины, обусловленная необходимостью практически после каждой технологической операции (промывка, перфорация и т.д.) герметизировать устье скважины, т.е. производить фиксацию и крепление между собой устьевого и опорного фланцев с помощью 12 шпилек и 24 гаек;- long duration of assembly of a flange connection of wellhead equipment during well workover, due to the need to seal the wellhead practically after each technological operation (flushing, perforation, etc.), i.e. fix and fasten the wellhead and support flanges with each other using 12 studs and 24 nuts;
- высокие требования в обслуживании, обусловленные необходимостью использования двух гаечных ключей для затяжки гаек на шпильках при герметизации фланцевого соединения;- high maintenance requirements due to the need to use two wrenches to tighten the nuts on the studs when sealing the flange connection;
- высокая длительность времени крепление гаек на шпильку. Это обусловлено тем, что применяемые шпильки и гайки имеют мелкий шаг резьбы обычно 1,0-1,5, что увеличивает количество оборотов гаек при затягивании их на шпильки;- high duration of the fastening of the nuts on the stud. This is due to the fact that the studs and nuts used have a small thread pitch, usually 1.0-1.5, which increases the number of turns of the nuts when tightening them onto the studs;
- высокая металлоемкость конструкции, связанная с применением 12 шпилек и 24 гаек;- high metal content of the structure, associated with the use of 12 pins and 24 nuts;
- необходим периодический контроль за состоянием гаек, ввернутых на шпильки в связи с возможностью их прослабления в процессе эксплуатации, требующего затяжки для обеспечения герметичности фланцевого соединения, а это увеличивает межоперационный срок периодических осмотров крепления фланцевого соединения на устье скважины на герметичность.- it is necessary to periodically monitor the condition of the nuts screwed onto the studs due to the possibility of their loosening during operation, requiring tightening to ensure the tightness of the flange connection, and this increases the interoperative period of periodic inspections of the fastening of the flange connection at the wellhead for tightness.
Техническими задачами изобретения являются сокращение продолжительности сборки фланцевого соединения устьевого оборудования, упрощение обслуживания устройства в работе, а также снижение длительности времени крепления гаек на шпильки или болты, снижение металлоемкости конструкции и снижение межремонтного срока обслуживания - периодических осмотров крепления фланцевого соединения на устье скважины на герметичность.The technical objectives of the invention are to reduce the duration of the assembly of the flange connection of the wellhead equipment, to simplify the maintenance of the device in operation, as well as to reduce the duration of the fastening of the nuts on the studs or bolts, to reduce the metal consumption of the structure and to reduce the turnaround time - periodic inspections of the fastening of the flange connection at the wellhead for tightness.
Поставленные технические задачи решаются креплением фланцевого соединения на устье скважины, содержащим опорный и устьевой фланцы с отверстиями для крепления, уплотнительное кольцо, установленное между фланцами в канавках с конусными поверхностями, шпильки, гайки.The posed technical problems are solved by fastening a flange connection at the wellhead, containing support and wellhead flanges with holes for fastening, a sealing ring installed between the flanges in grooves with tapered surfaces, studs, nuts.
Новым является то, что опорный и устьевой фланцы выполнены с шестью отверстиями для крепления, шесть шпилек выполнены с боковыми глухими отверстиями, на конце шпилек размещены шесть сегментных элементов с боковыми резьбовыми отверстиями, при этом сегментные элементы навернуты на шпильки и жестко зафиксированы c помощью винтов, ввернутых в боковые резьбовые отверстия сегментных элементов до упора в торцы боковых глухих отверстий, при этом в боковых резьбовых отверстиях сегментных элементов над ввернутыми винтами выполнены внутренние кольцевые проточки, в которые вставлены разрезные пружинные стопорные кольца, фиксирующие винты в боковых резьбовых отверстиях сегментных элементов от самопроизвольного отворота, причем шпильки с сегментными элементами и гайки выполнены из материала группы прочности 12.8 с шагом 2,5-4, при этом шпильки с сегментными элементами снизу вставлены в отверстия для крепления опорного и устьевого фланца и образуют кольцо, контактирующее с опорным фланцем, а гайки на шпильки завернуты сверху.What is new is that the support and wellhead flanges are made with six holes for fastening, six studs are made with lateral blind holes, at the end of the studs there are six segment elements with side threaded holes, while the segment elements are screwed onto the studs and rigidly fixed with screws, of the segment elements screwed into the side threaded holes until they stop against the ends of the side blind holes, while in the side threaded holes of the segment elements above the screwed-in screws, internal annular grooves are made, into which the split spring retaining rings are inserted, fixing the screws in the side threaded holes of the segment elements from spontaneous opening , moreover, the studs with segment elements and nuts are made of material of strength group 12.8 with a step of 2.5-4, while the studs with segment elements from the bottom are inserted into the holes for attaching the support and wellhead flange and form a ring in contact with the support flange, and the nuts on the studs are wrapped at the top.
На фиг. 1 схематично изображено крепление фланцевого соединения на устье скважины.FIG. 1 schematically depicts the fastening of a flange connection at the wellhead.
На фиг. 2 изображен вид снизу - А крепления фланцевого соединения на устье скважины.FIG. 2 shows a bottom view - A of fastening a flange connection at the wellhead.
На фиг. 3 изображен вид сверху - Б крепления фланцевого соединения на устье скважины. FIG. 3 shows a top view - B of fastening a flange connection at the wellhead.
На фиг. 4 схематично изображен увеличенный вид I элементов крепления фланцевого соединение на устье скважины.FIG. 4 schematically shows an enlarged view I of the fastening elements of the flange connection at the wellhead.
На фиг. 5 изображен вид сбоку - С сегментного элемента.FIG. 5 shows a side view - C of a segment element.
Фланцевое соединение устьевого оборудования содержит опорный 1 (см. фиг. 1 и 2) и устьевой 2 (см. фиг. 1 и 3) фланцы с отверстиями (на фиг. 1 показано условно). В качестве устьевого фланца, например применяется планшайба 2 (на фиг. 1 показано схематично), крепящаяся на опорный фланец при эксплуатации скважины. The flange connection of the wellhead equipment contains support 1 (see Fig. 1 and 2) and wellhead 2 (see Fig. 1 and 3) flanges with holes (Fig. 1 is shown conditionally). As a wellhead flange, for example, a
Опорный фланец 1 и планшайба 2 оснащены канавками с конусной поверхностью под уплотнительное кольцо 3 (см. фиг. 1).The supporting
Наружные диаметры опорного 1 фланца и планшайбы 2 равны между собой и составляют, например Dф = 300 мм.The outer diameters of the supporting 1 flange and the
Для крепления опорного 1 фланца и планшайбы 2 применяют шесть шпилек 4 (см. фиг. 1-5) с боковыми глухими отверстиями 5 (см. фиг. 2 и 4), выполненными на концах шпилек 4.To attach the
Также крепление фланцевого соединения на устье скважины содержит шесть сегментных элементов 6 (см. фиг. 1-2) с боковыми резьбовыми отверстиями 7 (см. фиг. 2).Also, the fastening of the flange connection at the wellhead contains six segment elements 6 (see Fig. 1-2) with side threaded holes 7 (see Fig. 2).
Сегментные элементы 6 навернуты на шпильки 4 и жестко зафиксированы c помощью винтов 8 (см. фиг. 2, 4, 5), ввернутых в боковые резьбовые отверстия 7 сегментных элементов 6 до упора в торцы боковых глухих отверстий 5.
В боковых резьбовых отверстиях 7 сегментных элементов 6 над ввернутыми винтами 8 выполнены внутренние кольцевые проточки 9 (см. фиг. 4), в которые вставлены разрезные пружинные кольца 10 (см. фиг. 4-5), фиксирующие винты 8 в боковых резьбовых отверстиях 7 сегментных элементов 6 от самопроизвольного отворота.In the side threaded
Шпильки 4 (см. фиг. 1 и 3) с сегментными элементами 6 и гайки 11 (см. фиг. 1-3) выполнены из материала группы прочности 12.8 по ГОСТ Р 52627-2006 с шагом 2,5-4, например 2,5. Studs 4 (see Fig. 1 and 3) with
После совмещения и установки шпилек 4 в отверстия опорного 1 фланца и нижнего фланца планшайбы 2 сегментные элементы 6 шпилек 4 образуют между собой кольцо 12 (см. фиг. 2) с наружным диаметром - Dн и внутренним диаметром - Dв,After aligning and installing the
Наружный диаметр кольца 12 определяют по формуле:The outer diameter of the
где Dмц - межцентровой диаметр окружности установки шпилек 4, мм,where D mts - center-to-center diameter of the installation circle of
k1 = 1,12 - коэффициент, полученный опытным путем.k 1 = 1.12 - coefficient obtained experimentally.
Внутренний диаметр кольца 12 определяют по формуле:The inner diameter of the
где Dмц - межцентровой диаметр окружности установки шпилек,where D mts is the center-to-center diameter of the stud installation circle,
k2 =0,88 - коэффициент, полученный опытным путем.k 2 = 0.88 - coefficient obtained experimentally.
Наружный и внешний диаметры Dн и Dв кольца 12 определены благодаря значению коэффициентов k1 и k2, определенных опытным путем в зависимости от диаметра шпилек, что с одной стороны исключает разрыв сегментных элементов 6 и шпилек 4 при стягивании опорного 1 фланца и планшайбы 2, а с другой стороны исключает излишнюю металлоемкость сегментных элементов 6 шпилек 4.Outer and outer diameters Dn and Dv rings 12 are determined by the value of the coefficients koneand k2, determined empirically, depending on the diameter of the studs, which on the one hand excludes the rupture of the
Наружную длину окружности - L1 одной из равных между собой сегментных элементов 6, соответствующих шпилек 4 определяют по зависимости:The outer circumference - L 1 of one of the
где π = 3,14;where π = 3.14;
L1 - наружная длина окружности одной их равных между собой сегментныхL 1 - outer circumference of one of the equal segment
элементов 6 шпилек 4;
Dн - наружный диаметр сегментных элементов 6, образующих кольцо 12, мм;D n - outer diameter of
n - количество шпилек 4 с сегментными элементами 6: n=6 штук.n - number of
Внутреннюю длину окружности - L2 одной из равных между собой сегментных головок болтов определяют по зависимостиThe inner circumference - L 2 of one of the equal segment heads of the bolts is determined by the dependence
где π = 3,14;where π = 3.14;
L2 - наружная длина окружности одной их равных между собой сегментныхL 2 - outer circumference of one of the equal segment
элементов 6 шпилек 4;
Dв - внутренний диаметр сегментных элементов 6, образующих кольцо 12, мм;D in - the inner diameter of the
n - количество шпилек 4 с сегментными элементами 6: n=6 штук.n - number of
Угол α между сегментными элементами шпилек равен:The angle α between the segment elements of the studs is equal to:
где, 360 - значение угла окружности кольца 12,°where, 360 is the value of the angle of the circumference of the
n - количество шпилек 4 с сегментными элементами 6: n=6 штук.n - number of
Подставляя числовые значения в формулы 3-5 получим:Substituting numerical values in formulas 3-5 we get:
L1 = π× Dн /n = (3,14 × 280 мм)/6 = 219,8 мм.L 1 = π × D n / n = (3.14 × 280 mm) / 6 = 219.8 mm.
L2 = π× Dв /n = (3,14 × 220 мм)/6 = 172,7 мм.L 2 = π × D in / n = (3.14 × 220 mm) / 6 = 172.7 mm.
α = 360°/n = 360°/ 6 = 60°α = 360 ° / n = 360 ° / 6 = 60 °
Шпильки 4 с сегментными элементами 6 снизу вставлены в отверстия для крепления опорного 1 и устьевого 2 фланцев и образуют кольцо 12, контактирующее с опорным фланцем 1. Гайки 11 на шпильки 4 завернуты сверху.
В боковых резьбовых отверстиях 7 сегментных элементов 6 на глубине-h, например на глубине h = 10 мм выполнены внутренние кольцевые проточки 9, в которые вставлены разрезные стопорные пружинные кольца 10.In the side threaded
Фиксация разрезными стопорными пружинными кольцами 10 полностью исключает отворот винтов 8 и обеспечивает жесткое соединение между шпильками 4 и сегментными элементами 6 в условиях эксплуатации и вибрации. Шпильки 4 и сегментные элементы 6, например имеют метрическую резьбу М22.Fixation with split retaining spring rings 10 completely eliminates the turning of the
Устройство работает следующим образом.The device works as follows.
Перед сборкой устройства изготавливают шесть шпилек 4 и шесть сегментных элементов 6 в зависимости от межцентрового диаметра окружности - Dмц опорного фланца 1 и планшайбы 2, в отверстия которых устанавливают шпильки 4 по формулам (1-5).Before assembling the device, six
Примем: Dмц = 250 мм. Тогда подставляя числовые значения в формулы 1-5 получим:Let's take: D mts = 250 mm. Then, substituting the numerical values into formulas 1-5, we get:
Dн = k1× Dмц = 1,12 × 250 мм = 280 мм.D n = k 1 × D mts = 1.12 × 250 mm = 280 mm.
Dв = k2× Dмц = 0,88 × 250 мм = 220 мм.D in = k 2 × Dmts = 0.88 × 250 mm = 220 mm.
L1 = π× Dн /n = (3,14 × 280 мм)/6 = 146,53 мм.L 1 = π × D n / n = (3.14 × 280 mm) / 6 = 146.53 mm.
L2 = π× Dв /n = (3,14 × 220 мм)/6 = 115,13 мм.L 2 = π × D in / n = (3.14 × 220 mm) / 6 = 115.13 mm.
α = 360°/n = 360°/ 6 = 60°.α = 360 ° / n = 360 ° / 6 = 60 °.
Из условия равнопрочного соединения сегментного элемента 6 и гайки 11 на резьбе шпильки 4 принимаем высоту - Н сегментных элементов 6 принимают равной высоте гайке 11, например равной 22 мм.From the condition of the equally strong connection of the
После изготовления сегментных элементов 6 с боковыми резьбовыми отверстиями 7 (см. фиг. 2) и шпилек 4 с боковыми глухими отверстиями 5 и внутренние кольцевые проточки 9 (см. фиг. 4), а также шесть винтов 8, например метрической резьбой М6, и разрезных пружинных стопорных колец 10. Все элементы изготавливают в количестве 6 штук.After the manufacture of
Далее жестко соединяют между собой шпильку 4 и сегментный элемент 6. Сначала на шпильку 4 наворачивают сегментный элемент 6 до совмещения его резьбового отверстия 7 с боковым глухим отверстием шпильки 4. Далее вворачивают винт 8 в резьбовое отверстие 7 сегментного элемента до упора торца винта 6 в торец бокового глухого отверстия 5 шпильки 4. Затем вставляют разрезное пружинное стопорное кольцо 10 во внутреннюю кольцевую проточку 9 шпильки 4.Next, the
Далее приступают к креплению фланцевого соединения на устье скважины.Next, proceed to fastening the flange connection at the wellhead.
В канавку (на фиг. 1, 2 показано условно) с конусной поверхностью опорного фланца 1 (см. фиг. 1) устанавливают уплотнительное кольцо 3. Затем сверху на уплотнительное кольцо 3 канавкой с конусной поверхностью устанавливают планшайбу 2, после чего вращением планшайбы 2 относительно опорного фланца 1 совмещают их отверстия для крепления.In the groove (in Fig. 1, 2 is shown conditionally) with the tapered surface of the support flange 1 (see Fig. 1), an O-
Далее в совмещенные отверстия опорного фланца 1 и фланца планшайбы 2 поочередно снизу сначала вставляют шпильку 4 (см. фиг. 1 и 2), жестко соединенную снизу с сегментным элементом 6, а потом сверху ( над планшайбой 2) наворачивают гайку 11 на шпильку 4, при этом наружная поверхность (длина окружности L2) сегментного элемента 6 находится в положении на периферии (параллельно диаметру) опорного фланца 1 (см. фиг. 2). Аналогичным образом крепят оставшиеся пять шпилек 4 с сегментными элементами 6 с гайками 11. Далее с помощью одного гаечного ключа производят затяжку всех гаек 11. Кольцо 12, образованное сегментными элементами 6, исключает взаимное проворачивание шпилек 4 между собой при затягивании гаек 11.Further, in the aligned holes of the supporting
Крепление фланцевого соединения на устье скважины завершено. При необходимости, например для извлечения штангового скважинного насоса, производят разборку в обратной последовательности.The flange connection at the wellhead has been completed. If necessary, for example, to remove the sucker rod pump, disassemble in the reverse order.
В 4 раза сокращается продолжительность крепления фланцевого соединения на устье скважины, так как для герметизации устья скважины необходимо завернуть 6 гаек, а не 24, как в прототипе.The duration of fastening the flange connection at the wellhead is 4 times reduced, since to seal the wellhead, it is necessary to tighten 6 nuts, and not 24, as in the prototype.
Из-за наличия крупного шага резьбы (на всех шпильках, сегментных элементах и гайках) из-за снижения количества оборотов вращения гаек относительно шпилек в процессе крепления фланцевого соединения в 1,5-3 раза снижается длительность времени крепления гаек на шпильки;Due to the presence of a large thread pitch (on all studs, segment elements and nuts) due to a decrease in the number of revolutions of rotation of the nuts relative to the studs during the fastening of the flange connection, the duration of the fastening of the nuts on the studs is reduced by 1.5-3 times;
Упрощается обслуживание устройства в работе, так как используется всего один гаечный ключ, а не два как описано в прототипе, так как сверху сегментные элементы шпилек, образующие кольцо 12, самофиксируются между собой от вращения.The maintenance of the device in operation is simplified, since only one wrench is used, and not two, as described in the prototype, since from above the segment elements of the studs forming the
Снижается металлоемкость конструкции крепления фланцевого соединения, так The metal consumption of the flange joint fastening structure decreases, so
как устройство содержит 6 шпилек, 6 сегментных элементов и 6 гаек, а не 12 болтов и 24 гайки, как в прототипе.as the device contains 6 studs, 6 segment elements and 6 nuts, and not 12 bolts and 24 nuts, as in the prototype.
В предлагаемом устройстве в два раза сокращается периодичность контроля крепления фланцевого соединения, так как осматривать и подтягивать нужно только один ряд гаек 6 и, соответственно, в 4 раза в сравнении с прототипом снижается количество гаек 11, подлежащих осмотру и подтяжке в процессе эксплуатации фланцевого соединения. Сокращение периодичности контроля крепления фланцевого соединения увеличивает межоперационный срок периодических осмотров крепления фланцевого соединения на устье скважины на герметичность, а это в свою очередь снижает затраты на обслуживающий персонал.In the proposed device, the frequency of monitoring the fastening of the flange joint is halved, since only one row of
Предлагаемое крепление фланцевое соединение на устье скважины позволяет:The proposed flange connection at the wellhead allows:
- сократить продолжительности сборки фланцевого соединения устьевого оборудования;- to reduce the duration of the assembly of the flange connection of the wellhead equipment;
- упростить обслуживание устройства в работе; - to simplify the maintenance of the device in operation;
- снизить длительность времени крепления гаек на шпильки или болты; - to reduce the duration of the fastening of nuts on studs or bolts;
- снизить металлоемкость конструкции; - to reduce the metal consumption of the structure;
- увеличить межоперационный срок периодических осмотров крепления фланцевого соединения на устье скважины на герметичность.- to increase the interoperative period of periodic inspections of the flange joint fastening at the wellhead for tightness.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122889A RU2763154C1 (en) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | Fastening a flange connection at the wellhead |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021122889A RU2763154C1 (en) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | Fastening a flange connection at the wellhead |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2763154C1 true RU2763154C1 (en) | 2021-12-27 |
Family
ID=80039151
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021122889A RU2763154C1 (en) | 2021-07-30 | 2021-07-30 | Fastening a flange connection at the wellhead |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2763154C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789726C1 (en) * | 2022-07-28 | 2023-02-07 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Fastening flange connection via studs with segment elements |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8110570U1 (en) * | 1980-04-09 | 1981-10-29 | Georg Fischer AG, 8201 Schaffhausen | "FLANGE CONNECTION" |
RU2091657C1 (en) * | 1992-02-20 | 1997-09-27 | Стилпродактс Оффшор АС | Coupling for pipes |
RU2146000C1 (en) * | 1997-03-12 | 2000-02-27 | Закрытое акционерное общество "Нефтемашвнедрение" | Column head |
EA025782B1 (en) * | 2011-02-10 | 2017-01-30 | Эквалайзер Фландж Интегрити Системз Лимитед | Flange pipe coupling |
RU2738559C1 (en) * | 2020-08-07 | 2020-12-14 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Wellhead flange connection |
CN112178315A (en) * | 2020-09-24 | 2021-01-05 | 杨胜新 | Pipeline splicing apparatus for hydraulic engineering |
-
2021
- 2021-07-30 RU RU2021122889A patent/RU2763154C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8110570U1 (en) * | 1980-04-09 | 1981-10-29 | Georg Fischer AG, 8201 Schaffhausen | "FLANGE CONNECTION" |
RU2091657C1 (en) * | 1992-02-20 | 1997-09-27 | Стилпродактс Оффшор АС | Coupling for pipes |
RU2146000C1 (en) * | 1997-03-12 | 2000-02-27 | Закрытое акционерное общество "Нефтемашвнедрение" | Column head |
EA025782B1 (en) * | 2011-02-10 | 2017-01-30 | Эквалайзер Фландж Интегрити Системз Лимитед | Flange pipe coupling |
RU2738559C1 (en) * | 2020-08-07 | 2020-12-14 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Wellhead flange connection |
CN112178315A (en) * | 2020-09-24 | 2021-01-05 | 杨胜新 | Pipeline splicing apparatus for hydraulic engineering |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2789726C1 (en) * | 2022-07-28 | 2023-02-07 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Fastening flange connection via studs with segment elements |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20210095650A1 (en) | Multi-Piece Fluid End | |
US20230323873A1 (en) | Multi-piece fluid end | |
US6176663B1 (en) | Apparatus for reducing fastener bending stress in flanged connections | |
US3395934A (en) | Fittings for high pressure fluid lines | |
US7992635B2 (en) | System and apparatus for sealing a fracturing head to a wellhead | |
US7896302B2 (en) | Jet pump sensing line T-bolt clamp assembly | |
US7617602B2 (en) | Method of servicing a turbine | |
RU2091657C1 (en) | Coupling for pipes | |
US6659419B2 (en) | Hydraulic double acting valve actuator | |
US7673849B2 (en) | Unibody hydraulic nut | |
WO2016019917A1 (en) | Contraction and expansion-type fastening connection assembly, and contraction and expansion-type fastening connection structure and connection method | |
RU2763154C1 (en) | Fastening a flange connection at the wellhead | |
RU2753224C1 (en) | Flange connection of wellhead equipment (options) | |
RU2738559C1 (en) | Wellhead flange connection | |
RU2749657C1 (en) | Wellhead flange connection | |
RU2760446C1 (en) | Method for fastening a flange connection with studs with segment elements and a device for its implementation | |
RU2749686C1 (en) | Device for connecting flanges during well repair | |
CN220622757U (en) | Hydraulic test blocking valve | |
CN220373176U (en) | Stud assembling and disassembling tool for flange | |
RU2746328C1 (en) | Device for fastening a flange connection at the wellhead | |
JP6553447B2 (en) | Turbo machine | |
CN116117497A (en) | Mounting and dismounting device for bolts | |
RU2778499C1 (en) | Stand for testing wellhead equipment | |
RU2812289C1 (en) | Device for sealing pipeline during repair and replacement of ball valve | |
CN219993803U (en) | Cylinder cover cap and diesel engine |