RU65104U1

RU65104U1 - CONNECTION OF PROFILE PIPES OF WELL OVERLAPPERS

Info

Publication number: RU65104U1
Application number: RU2007110670/22U
Authority: RU
Inventors: Константин Викторович Мелинг; Азат Леонардович Насыров; Сергей Леонидович Багнюк; Альберт Салаватович Ягафаров; Денис Владимирович Максимов; Виталий Евгеньевич Пронин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина
Priority date: 2007-03-22
Filing date: 2007-03-22
Publication date: 2007-07-27

Abstract

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к соединениям профильных труб между собой, расширяемых в процессе перекрытия ими зон осложнения бурения или нарушения герметичности обсадных колонн в скважинах. Соединение профильных труб перекрывателей скважин состоит из профильных труб, соединяемые концы которых выполнены цилиндрического профиля и снабжены муфтовой и ниппельной резьбой на взаимообращенных поверхностях, а также эластичных колец между взаимообращенными цилиндрическими поверхностями муфтовой и ниппельной резьб, причем взаимообращенные поверхности муфтовых и ниппельных резьб покрыты эластичным герметизирующим материалом. Техническим результатом является обеспечение герметичности соединения от внешнего и внутреннего давления при установке перекрывателя, повышение надежности соединения независимо от величины раздачи профильных труб за счет нанесения на резьбовые поверхности эластичного герметизирующего материала, в результате чего обеспечивается высокое качество изоляции зон осложнения бурения и нарушения герметичности обсадных колонн в скважинах. 2 илл. на 1 л.The proposal relates to the oil and gas industry, in particular, to the connections of profile pipes to each other, which are expandable in the process of overlapping by them of zones of drilling complication or leakage of casing strings in wells. The connection of the profile pipes of the well shutoffs consists of the profile pipes, the connected ends of which are made of a cylindrical profile and are provided with a coupling and nipple thread on mutually reversed surfaces, as well as elastic rings between the mutually reversed cylindrical surfaces of the coupling and nipple thread, and the mutually reversed surfaces of the coupling and nipple threads are coated with elastic sealing material . The technical result is to ensure the tightness of the connection from external and internal pressure when installing the shutoff, increasing the reliability of the connection regardless of the size of the distribution of the profile pipes by applying elastic sealing material to the threaded surfaces, as a result of which high quality insulation of the zones of drilling complication and violation of the tightness of the casing strings in wells. 2 ill. for 1 liter

Description

Предложение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, к соединениям профильных труб между собой, расширяемых в процессе перекрытия ими зон осложнения бурения или нарушения герметичности обсадных колонн в скважинах.The proposal relates to the oil and gas industry, in particular, to the connections of profile pipes to each other, which are expandable in the process of overlapping by them of zones of drilling complication or leakage of casing strings in wells.

Известно «Соединение профильных труб перекрывателей скважин» (а.с. СССР №1367586, Е21В 33/12, опубл. Бюл. №33 от 27.11.96 г.), содержащее профильные трубы, соединяемые концы которых выполнены цилиндрического профиля и снабжены резьбой на взаимообращенных поверхностях, а также средства герметизации соединения, при этом соединяемые концы выполнены с буртами, образованными расширенными в радиальном направлении кольцевыми участками, а средства герметизации выполнены в виде эластичных колец, одно из которых расположено между взаимообращенными торцами буртов на наружной поверхности соединения с возможностью перекрытия наружного стыка, а второе - в расширенном кольцевом участке со стороны внутреннего стыка резьбы между взаимообращенными цилиндрическими поверхностями резьбового и кольцевого участков, при этом резьба выполнена цилиндрической с прямоугольным профилем.It is known “Connection of profile pipes of well shutters” (AS USSR No. 1367586, ЕВВ 33/12, publ. Bull. No. 33 of 11/27/96), containing profile pipes, the connected ends of which are made of a cylindrical profile and are threaded mutually inverted surfaces, as well as means of sealing the connection, while the ends to be connected are made with collars formed by radially extended annular sections, and the sealing means are made in the form of elastic rings, one of which is located between the mutually reversed ends the collars on the outer surface of the connection with the possibility of overlapping the outer joint, and the second in the expanded annular section from the side of the inner joint of the thread between the mutually inverted cylindrical surfaces of the threaded and annular sections, while the thread is cylindrical with a rectangular profile.

Недостатком данного соединения является высокая вероятность выдавливания эластичного кольца со стороны внутреннего стыка резьбы и его повреждения инструментом при развальцовке перекрывателя. Кроме того, в случае неплотного прижатия перекрывателя к стенкам скважины, наружный герметизирующий элемент не обеспечивает герметичность резьбового соединения от внешнего давления.The disadvantage of this connection is the high probability of extrusion of the elastic ring from the side of the internal joint of the thread and its damage by the tool during the expansion of the overlap. In addition, in the case of a loose pressing of the shutoff to the walls of the well, the external sealing element does not ensure the tightness of the threaded connection from external pressure.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Соединение профильных труб перекрывателей скважин» (патент РФ на полезную модель №56932, 7 Е21В 29/10, опубл. Бюл. №27 от 27.09.06 г.), содержащее профильные трубы, соединяемые концы которых выполнены цилиндрического The closest in technical essence and the achieved result is “Connection of profile pipes of well shutoffs” (RF patent for utility model No. 56932, 7 ЕВВ 29/10, publ. Bull. No. 27 of 09/27/06), containing profile pipes connected the ends of which are cylindrical

профиля и снабжены муфтовой и ниппельной резьбой на взаимообращенных поверхностях, а также средства герметизации соединения, выполненные в виде двух эластичных колец, одно из которых установлено в расширенном кольцевом муфтовом конце со стороны внутреннего стыка резьбы между взаимообращенными цилиндрическими поверхностями резьбового и кольцевого участков, при этом ниппельный конец снабжен сужением под второе эластичное кольцо со стороны наружного стыка резьбы между взаимообращенными цилиндрическими поверхностями резьбового и кольцевого участков, причем наружный стык выполнен в виде конусных, плотно прилегающих взаимообращенных поверхностей труб. Кроме того, эластичные кольца могут снабжаться кольцевыми выступами.profile and equipped with a coupling and nipple thread on mutually reversed surfaces, as well as sealing means of the connection made in the form of two elastic rings, one of which is installed in the expanded annular coupling end from the side of the internal joint of the thread between the mutually inverted cylindrical surfaces of the threaded and annular sections, while the nipple the end is provided with a narrowing under the second elastic ring from the side of the external joint of the thread between the mutually inverted cylindrical surfaces of the threaded and end sections, and the outer joint is made in the form of conical, tight-fitting intertwined surfaces of the pipes. In addition, the elastic rings may be provided with annular protrusions.

Недостатком данного соединения является низкая герметичность перекрытия вследствие перекоса и «зажевывания» (механического повреждения) эластичных колец при свинчивании труб. Кроме того, при большом проценте раздачи профильных труб эластичные кольца могут потерять свою первоначальную форму, что может привести к снижению контактных давлений в месте уплотнения и разгерметизации соединения.The disadvantage of this connection is the low tightness of the overlap due to the skew and "chewing" (mechanical damage) of the elastic rings when screwing pipes. In addition, with a large percentage of distribution of profile pipes, the elastic rings can lose their original shape, which can lead to a decrease in contact pressures at the seal and depressurization of the joint.

Технической задачей предлагаемого устройства является создание такого соединения профильных труб, которое после развальцовки или дорнирования обеспечивает надежную герметизацию соединений.The technical task of the proposed device is the creation of such a connection of profile pipes, which, after flaring or turning, provides reliable sealing of the joints.

Техническая задача решается описываемым соединением профильных труб перекрывателей скважин, содержащем профильные трубы, соединяемые концы которых выполнены цилиндрическими и снабжены муфтовой и ниппельной резьбой на взаимообращенных поверхностях, а также эластичные кольца между взаимообращенными цилиндрическими поверхностями муфтовой и ниппельной резьб.The technical problem is solved by the described connection of the profile pipes of the overlap wells, containing profile pipes, the connected ends of which are cylindrical and equipped with a coupling and nipple thread on mutually reversed surfaces, as well as elastic rings between the mutually reversed cylindrical surfaces of the coupling and nipple thread.

Новым является то, что взаимообращенные поверхности муфтовых и ниппельных резьб покрыты эластичным герметизирующим материалом.What is new is that the mutually reversed surfaces of the coupling and nipple threads are coated with an elastic sealing material.

На Фиг.1 изображено соединение профильных труб перекрывателей скважин (частично в разрезе); на Фиг.2 - то же после раздачи в скважине.Figure 1 shows the connection of the profile pipes of the shutoffs of wells (partially in section); figure 2 is the same after distribution in the well.

Соединение (см. Фиг.1) состоит из профильных труб 1 и 2, соединяемые концы которых 3 и 4 выполнены цилиндрического профиля и снабжены муфтовой 5 и ниппельной 6 резьбой на взаимообращенных поверхностях, а также эластичных колец 7 и 8, одно из которых 7 установлено со стороны внутреннего стыка The connection (see Figure 1) consists of profile pipes 1 and 2, the connected ends of which 3 and 4 are made of a cylindrical profile and are equipped with a coupling 5 and nipple 6 thread on mutually reversed surfaces, as well as elastic rings 7 and 8, one of which 7 is installed from the side of the inner joint

резьбы между взаимообращенными цилиндрическими поверхностями 9 и 10 соответственно муфтовой 5 и ниппельной 6 резьб. А второе эластичное кольцо 8 расположено со стороны наружного стыка резьбы между взаимообращенными цилиндрическими поверхностями 11 и 12 также муфтовой 5 и ниппельной 6 резьб.threads between mutually reversed cylindrical surfaces 9 and 10, respectively, sleeve 5 and nipple 6 threads. And the second elastic ring 8 is located on the side of the external joint of the thread between the mutually inverted cylindrical surfaces 11 and 12 also of the coupling 5 and the nipple 6 of the thread.

При этом взаимообращенные поверхности муфтовой 5 и ниппельной 6 резьб покрыты эластичным герметизирующим материалом 13, например, битумной мастикой или материалом на основе фторполимеров.In this case, the mutually inverted surfaces of the coupling 5 and nipple 6 threads are covered with an elastic sealing material 13, for example, bitumen mastic or a material based on fluoropolymers.

Соединение работает следующим образом. На взаимообращенные поверхности муфтовой 5 и ниппельной 6 резьб соединяемых цилиндрических концов 3 и 4 профильных труб 1 и 2 предварительно наносят эластичный герметизирующий материал 13 непосредственно перед свинчиванием и спуском в скважину или в заводских условиях.The connection works as follows. On the mutually reversed surfaces of the coupling 5 and nipple 6 threads of the connected cylindrical ends 3 and 4 of the profile pipes 1 and 2, elastic sealing material 13 is preliminarily applied immediately before screwing and lowering into the well or in the factory.

Далее, профильные трубы 1 и 2 (см. Фиг.1, 2) свинчивают соответственно концами 3 и 4 их муфтовой 5 и ниппельной 6 резьбами на устье скважины, контролируя при этом целостность уплотнительных колец 7 и 8. После чего спускают перекрыватель на колонне бурильных труб (не показано) до интервала его установки и нагнетанием жидкости под давлением внутрь перекрывателя выправляют его профильные части.Further, the profile pipes 1 and 2 (see Fig. 1, 2) are screwed respectively with the ends 3 and 4 of their sleeve 5 and nipple 6 threads at the wellhead, while controlling the integrity of the sealing rings 7 and 8. Then the shutter is lowered on the drill string pipes (not shown) up to the interval of its installation and injection of a liquid under pressure into the overlap straighten its profile parts.

При этом эластичное кольцо 7 воспринимает на себя внутреннее давление и взаимодействуя с цилиндрическими поверхностями 9 и 10 муфтовой 5 и ниппельной 6 резьб уплотняет резьбовое соединение до полного выправления профильных частей перекрывателя.In this case, the elastic ring 7 takes on internal pressure and interacts with the cylindrical surfaces 9 and 10 of the coupling 5 and nipple 6 threads to seal the threaded connection until the profile parts of the overlap are completely straightened.

Затем развальцевателем или дорном расширяют цилиндрический участок соединения до плотного прилегания его к стенкам скважины 14 (см. Фиг.2). При этом эластичное кольцо 8 сжимается и, в пределах упругой деформации, взаимодействуя с цилиндрическими поверхностями 11 и 12 муфтовой 5 и ниппельной 6 резьб герметизирует соединение от действия наружного давления до полной его раздачи.Then the flare or mandrel expand the cylindrical section of the connection to snugly fit it to the walls of the well 14 (see Figure 2). In this case, the elastic ring 8 is compressed and, within the limits of elastic deformation, interacting with the cylindrical surfaces 11 and 12 of the coupling 5 and nipple 6 threads seals the connection from the action of external pressure until it is fully distributed.

Одновременно, по мере раздачи соединения, эластичный герметизирующий материал 13 перетекает в зазоры 15 между поверхностями муфтовой 5 и ниппельной 6 резьб, образующиеся в результате неравномерной продольной деформации At the same time, as the connection is distributed, the elastic sealing material 13 flows into the gaps 15 between the surfaces of the coupling 5 and the nipple 6 threads, resulting from uneven longitudinal deformation

материала ниппельной части относительно муфтовой при расширении цилиндрического участка, усиливая герметизирующий эффект резьбового соединения.the material of the nipple part relative to the sleeve part when expanding the cylindrical section, enhancing the sealing effect of the threaded connection.

Преимущество предлагаемой конструкции соединения заключается в том, что обеспечивается его герметичность от внешнего и внутреннего давления при установке перекрывателя, а эластичный герметизирующий материал независимо от величины раздачи профильных труб надежно уплотняет резьбовое соединение на весь срок службы перекрывателя.The advantage of the proposed joint design is that it is sealed against external and internal pressure when installing the shutoff, and the flexible sealing material, regardless of the size of the distribution of profile pipes, reliably seals the threaded joint for the entire service life of the shutoff.

Использование предлагаемой конструкции соединения профильных труб перекрывателей скважин позволяет обеспечить высокое качество изоляции зон осложнения бурения и нарушения герметичности обсадных колонн в скважинах.Using the proposed design for connecting the profile pipes of the well shutoffs, it is possible to ensure high quality isolation of the drilling complication zones and casing leakages in the wells.

Claims

The connection of the profile pipes of the well shutoffs, containing the profile pipes, the connected ends of which are cylindrical and equipped with a coupling and nipple threads on mutually reversed surfaces, as well as elastic rings between mutually reversed cylindrical surfaces, characterized in that the mutually reversed surfaces of the coupling and nipple threads are coated with an elastic sealing material.