головка колонная термостойкая

Формула изобретения

Головка колонная, содержащая два разъемных корпуса: верхний и нижний, установленные на нижнем корпусе кольца, эластичные манжеты, элементы соединения, выполненные в виде крепежных элементов, которые служат для уплотнения уплотняемого элемента эластичными манжетами, и замковое устройство, отличающаяся тем, что она выполнена термостойкой, снабжена грундбуксой, установленной на нижнем корпусе, при этом уплотняемым элементом является эксплуатационная колонна, соединенная с верхним корпусом, для предотвращения ее разрушения и герметизации межтрубного пространства, препятствующей выбросу теплоносителя за счет обеспечения возможности свободного перемещения эксплуатационной колонны в результате линейного расширения при подаче в нее теплоносителя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности, для обвязки устья паранагнетательных скважин.

Известно устройство для обвязки обсадных колонн на устье скважины, содержащее колонные головки с посадочными конусами, с пазами для циркуляции раствора и фонтанную арматуру с элементами вторичного уплотнения, причем элементы вторичного уплотнения расположены между цилиндрическими поверхностями в кольцевом зазоре колонных элементов, и распорной гайкой с резьбой на наружной цилиндрической поверхности, образующей с колонной головкой резьбовую пару, на торце внутренней колонной головки выполнен цилиндрический опорный бортик под элементы вторичного уплотнения фонтанной арматуры, а пазы для циркуляции раствора выполнены на внутренней цилиндрической поверхности внешней колонной головки (патент РФ №2118441, кл. Е 21 В 33/04, 1998 г.)

Недостатком данного устройства является наличие муфты с внутренними зубьями и зубчатой клиновой подвески, что исключает возможность относительных перемещений при температурных расширениях и тем самым сужает технологические возможности устройства.

Известна универсальная колонная головка, содержащая наружную и внутреннюю колонные головки для обсадных колонн, элементы уплотнения в кольцевом зазоре, посадочные конуса, пазы для циркуляции раствора, причем внутренняя головка на наружной поверхности расположена ниже посадочного конуса, имеет направляющий кольцевой буртик, на торце которого по окружности выполнены сквозные отверстия для циркуляции раствора, на цилиндрической поверхности буртика выполнены поперечные мелкомодульные зубья для взаимодействия с ответными зубьями на торце вкладыша, установленного с возможностью возвратно-поступательного радиального и горизонтального перемещения в горизонтальном сквозном пазу, выполненном в стенке наружной колонной головки, вкладыш подвижно соединен с осью пробки, которая имеет уплотнительные кольца в канавках на наружной поверхности, резьбовой хвостовик, оканчивающийся хвостовиком под ключ, пробка взаимодействует с внутренней резьбой и цилиндрической поверхностью втулки, герметично установленной в радиальном резьбовом отверстии, совмещенном с пазом в стенке наружной колонной головки (патент РФ №2129206, кл. Е 21 В 33/04, 1999 г.)

Невозможность доуплотнения уплотнительных элементов в процессе эксплуатации колонной головки сужает технологические возможности последней.

Известна универсальная колонная головка для обвязки обсадных колонн на устье скважины, содержащая наружную и внутреннюю колонные головки для соединения с обсадными колоннами, элементы уплотнения в кольцевом зазоре, каналы циркуляции жидкости, выполненные в стенке наружной колонной головки, причем внутренняя колонная головка имеет мелкомодульные зубья, пересекаемые поперечными канавками, для взаимодействия с ответными мелкомодульными зубьями на торце вкладыша фиксации колонны, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в кольцевой канавке, выполненной в стенке наружной колонной головки и пересекающей каналы циркуляции жидкости, при этом вкладыш фиксации колонны имеет сферическую поверхность для взаимодействия с ответной сферической поверхностью на регулировочном винте, герметично соединенном через резьбовые элементы и цилиндрическое отверстие с пробкой, установленной в радиальном резьбовом отверстии, выполненном в стенке наружной колонной головки и совмещенном с кольцевой канавкой (патент РФ №2173764, кл. Е 21 В 33/04, 2001 г.)

Недостатком данного устройства является его невысокая технологическая возможность ввиду того, что поджать уплотнительные элементы в процессе эксплуатации не представляется возможным, так как в этом случае необходим полный демонтаж оборудования.

Наиболее близкая совокупность существенных признаков наблюдается в аналоге, где головка колонная содержит два разъемных корпуса, верхний и нижний, установленные на нижнем корпусе кольца, эластичные манжеты, элементы соединения выполнены в виде крепежных элементов, которые служат для уплотнения уплотняемого элемента эластичными манжетами, а также замковое устройство (Абубакиров В.Ф. и др. Буровое оборудование: Справочник, т.I. - М.: Недра, 2000, с.263-265, прототип).

Недостатком данного устройства является его невысокая технологическая возможность.

Настоящим изобретением решается задача расширения технологических возможностей устройства.

Головка колонная термостойкая, содержащая два разъемных корпуса, верхний и нижний, установленные на нижнем корпусе кольца, эластичные манжеты, элементы соединения, выполненные в виде крепежных элементов, которые служат для уплотнения уплотняемого элемента эластичными манжетами, и замковое устройство, выполнена термостойкой, снабжена грундбуксой, установленной на нижнем корпусе, при этом уплотняемым элементом является эксплуатационная колонна, соединенная с верхним корпусом для предотвращения ее разрушения и герметизации межтрубного пространства, препятствующей выбросу теплоносителя за счет обеспечения возможности свободного перемещения эксплуатационной колонны в результате линейного расширения при подаче в нее теплоносителя, что соответствует критерию изобретения “новизна”.

Сравнения заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию “изобретательский уровень”.

На чертеже изображен общий вид устройства.

Устройство состоит из двух корпусов - нижнего 1, верхнего 2. На нижнем корпусе установлены кольца 3, 4, эластичные манжеты 5, грундбукса 6, замковое устройство 7.

Колонная головка монтируется следующим образом.

На нижний корпус 1 устанавливают кольца 3, 4, эластичные манжеты 5, грундбуксу 6, замковое устройство 7 и посредством крепежных элементов производят уплотнение эксплуатационной колонны эластичными манжетами 5.

Затем в муфту эксплуатационной колонны (не показана) вворачивают верхний корпус 2.

Подают теплоноситель в трубу и при достижении температуры 350С и давления 16 МПа в эксплуатационной колонне происходит линейное расширение трубы, при этом манжеты 5, которые выполнены из эластичного материала, герметизируют межтрубное пространство, что препятствует выбросу теплоносителя в последнее. Причем соединение эксплуатационной колонны с верхним корпусом 2 позволяет свободно перемещаться самой колонне, предотвращая тем самым ее от разрушения.