способ изготовления электрического разделителя буровой колонны

Формула изобретения

1. Способ изготовления электрического разделителя буровой колонны, включающий нарезание специальной конической резьбы на муфтовой и ниппельной частях электрического разделителя, пескоструйную обработку и обезжиривание свинчиваемых деталей, нанесение на резьбовое соединение ниппельной части композиционного диэлектрического материала, свинчивание частей электрического разделителя по специальной резьбе через композиционный диэлектрический материал и нанесение слоя диэлектрического материала по наружной поверхности переводников, отличающийся тем, что специальную резьбу выполняют конической с профилем треугольной формы со скругленными углами, после обезжиривания наносят подслой, увеличивающий адгезионные свойства металла, после нанесения композиционного диэлектрического материала осуществляют формовку резьбы по этому материалу, потом наносят связующее на свинчиваемые поверхности резьб и свинчивают муфтовую и ниппельную части.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что внутри электрического разделителя устанавливают диэлектрическую вставку или наносят диэлектрическое покрытие методом прессования под давлением с использованием пресс-формы.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что нанесение диэлектрического покрытия на наружной поверхности электрического разделителя выполняют методом формования под давлением с использованием пресс-формы или из композиционного диэлектрического материала методом намотки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефте- и газодобывающей промышленности, конкретно к компоновке низа колонны бурильных труб, еще белее конкретно к устройствам для передачи информации о забойных параметрах, и предназначено для электрического разделения колонны бурильных труб.

Известен способ изготовления электрического разделителя колонны бурильных труб по патенту США №2917704, кл. 324-1, опубл. 1960 г., по которому переводники соединены между собой и изолируются друг от друга резьбовой прокладкой из токонепроводящего материала, установленной между профилями соединительных резьб. Переводники покрыты изнутри и снаружи электроизоляционным материалом.

Известен также способ изготовления электрического разделителя колонны бурильных труб по патенту США №3015500, кл.285-47, опубл. 1962. Электрический разделитель содержит верхний и нижний переводники, связанные резьбовым коническим участком, установленную на этом участке электроизоляционную вставку, предохранительную гильзу, выполненную из двух половин, размещенную на наружной поверхности переводников и связанную с ней винтами, и электроизоляционную прокладку, установленную между нижним торцом гильзы и торцом нижнего переводника.

Известен способ изготовления электрического разделителя колонны бурильных труб по авт.св. СССР №41554, МПК 3 Е 21 В 47/00.

Этот электрический разделитель колонны бурильных труб содержит верхний и нижний части корпуса, соединенные резьбовым участком с диэлектрическим покрытием, и цилиндрические слои электроизоляционного материала на наружной и внутренней поверхностях.

Недостатком этого электрического разделителя является затрудненный монтаж скважинной аппаратуры, т.к. в нем не предусмотрены узлы для крепления герметичного кожуха со скважинной аппаратурой.

Известен способ изготовления электрического разделителя буровой колонны по патенту РФ №2200836, МПК 7 Е 21 В 47/12, опубл. 20.03.03 г. (прототип).

Этот способ изготовления электрического разделителя буровой колонны включает нанесение (намотку) на резьбовое соединение композиционного диэлектрического материала, свинчивание муфтовой и ниппельной частей электрического разделителя по резьбе через композиционный диэлектрический материал и нанесение слоя диэлектрического материала по наружной поверхности муфтовой и ниппельной частей.

Недостатки способа:

1. Низкая прочность изделия и аварийные ситуации, связанные с обрывом колонны бурильных труб по электрическому разделителю или развинчиванием частей электрического разделителя.

2. Низкая надежность работы из-за случаев короткого замыкание верхней и нижней частей электрического разделителя и отслоение покрытия из-за плохой его адгезии с металлом.

3. Плохое качество покрытия: наличие пузырьков воздуха внутри и каверн снаружи слоя покрытия.

4. Сложность изготовления разделителя из-за большого количества не поддающихся контролю операций.

5. Использование ручного труда при работе с вредными веществами в процессе нанесения покрытия на специальную резьбу, снаружи и внутри разделителя.

6. Использование для покрытия дефицитных, дорогостоящих материалов.

Задачей создания изобретения является повышение прочности и надежности электрического разделителя.

Решение указанных задач достигнуто за счет того, что в способе изготовления электрического разделителя буровой колонны, включающем нарезку специальной резьбы на муфтовой и ниппельной частях переводника, нанесение на резьбовое соединение ниппельной части композиционного диэлектрического материала, свинчивание верхней и нижней частей по резьбе через композиционный материал и нанесение диэлектрического материала по наружной поверхности частей электрического разделителя, специальную резьбу выполняют конической, с профилем треугольной формы со скругленными углами, на свинчиваемые детали наносят подложку, повышающую адгезию наносимого полимерного композиционного материала к металлу, после нанесения композиционного диэлектрического материала осуществляют формовку резьбы по этому материалу, потом наносят связующее на свинчиваемые поверхности резьб. Свинчивают части электрического разделителя. Внутри электрического разделителя устанавливают диэлектрическую вставку или формуют диэлектрическое покрытие методом прессования под давлением с использованием пресс-формы. Нанесение диэлектрического покрытия на наружной поверхности электрического разделителя выполняют методом формования под давлением с использованием пресс-формы или намоткой полимерного композиционного диэлектрического материала.

Проведенный анализ и патентные исследования показали, что предложенное техническое решение удовлетворяет критериям изобретения, а именно обладает новизной, изобретательским уровнем и промышленной применимостью, т.е. всеми критериями изобретения.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Электрический разделитель состоит из двух свинчиваемых деталей: муфтовой части 1 и ниппельной части 2, на обеих частях выполнена специальная коническая резьба 3. По резьбе 3 сформирована диэлектрическая прокладка 4. На наружной поверхности электрического разделителя выполнен диэлектрический слой 5, а на внутренней поверхности - диэлектрический слой или диэлектрическая вставка 6.

ПРИМЕР РЕАЛИЗАЦИИ СПОСОБА

1. Нарезают специальную коническую резьбу 3 на одном конце муфтовой части 1 и на ниппельной части 2 электрического разделителя, причем на муфтовой части 1 нарезают внутреннюю резьбу, на ниппельной части 2 нарезают наружную резьбу. Специальную коническую резьбу 3 выполняют с профилем треугольной формы со скругленными углами.

2. Обрабатывают свинчиваемые детали: муфтовую и ниппельную части 2 и 3 методом пескоструйной обработки, обезжириванием и наносят подложку, повышающую адгезионные свойства, например акриловый клеевой слой, см. htpp:/www.tapes.ru.

3. Наносят (например, методом намотки) композиционный диэлектрический материал на специальную коническую резьбу 3 ниппельного участка 2 электрического разделителя для формирования электроизоляционной прокладки 4.

4. После нанесения композиционного диэлектрического материала осуществляют формовку резьбы по композиционному диэлектрическому материалу.

5. Потом наносят связующее (входящее в состав используемого композиционного диэлектрического материала, например эпоксидный клей) на свинчиваемые поверхности специальных конических резьб 3 свинчиваемых деталей 1 и 2.

6. Внутри электрического разделителя устанавливают диэлектрическую вставку 6 из композиционного диэлектрического материала или фторопласта или формуют внутреннее диэлектрическое покрытие 6 методом прессования под давлением с использованием пресс-формы, предварительно обработав поверхность по технологии согласно п.2 описания изобретения. На метод прессования с целью нанесения именно таких покрытий нами получен патент РФ на изобретение №2206412, заявитель ЗАО НПФ Самарские Горизонты.

7. Нанесение диэлектрического покрытия на наружной поверхности электрического разделителя выполняют методом формования под давлением с использованием пресс-формы, предварительно обработав поверхности в соответствии с п.2 приведенной технологии. Покрытие на наружной поверхности может быть также выполнено из композиционного диэлектрического материала методом намотки.

Применение изобретения позволило:

- за счет использования специальной конической резьбы с треугольным профилем, имеющим скругления углов, увеличить прочность изделия и предотвратить аварийные ситуации, связанные с обрывом или развинчиванием колонны бурильных труб по электрическому разделителю;

- повысить надежность работы, исключив короткое замыкание верхней и нижней частей электрического разделителя из-за разрушения диэлектрической прокладки 4 и отслоения покрытия из-за нанесения подслоя, повышающего адгезию;

- повысить качество покрытия;

- облегчить изготовление разделителя из-за использования в его конструкции вставок или применения прогрессивного метода формования диэлектрического покрытия, который механизирует процесс изготовления электрического разделителя на наиболее трудоемких и связанных с применением вредных веществ операциях;

- механизировать процесс нанесения покрытия снаружи и внутри электрического разделителя;

- использовать для покрытия различные материалы, обладающие высокими эксплуатационными свойствами (фторопласт, резина, герметики, термопласты и т.д.).