RU2650000C1 - Pipe head - Google Patents
Pipe head Download PDFInfo
- Publication number
- RU2650000C1 RU2650000C1 RU2016152386A RU2016152386A RU2650000C1 RU 2650000 C1 RU2650000 C1 RU 2650000C1 RU 2016152386 A RU2016152386 A RU 2016152386A RU 2016152386 A RU2016152386 A RU 2016152386A RU 2650000 C1 RU2650000 C1 RU 2650000C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- channel
- pipe holder
- housing
- pipe
- Prior art date
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000011160 research Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 abstract 2
- 235000010044 Hernandia moerenhoutiana Nutrition 0.000 abstract 1
- 244000084296 Hernandia moerenhoutiana Species 0.000 abstract 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 235000016496 Panda oleosa Nutrition 0.000 description 1
- 240000000220 Panda oleosa Species 0.000 description 1
- 241000218657 Picea Species 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 210000002445 nipple Anatomy 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 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
- E21B33/04—Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
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)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к горному делу, в частности к устьевому оборудованию для эксплуатации скважин.The invention relates to mining, in particular to wellhead equipment for operating wells.
Известна арматура устьевая под установку ШГН АШК 50×14 по ТУ 3665-009-49652808-2004 (Каталог продукции «Оборудование для нефтегазовой отрасли» ООО «Завод НГО «ТЕХНОВЕК»), содержащая корпус с двумя боковыми отводами, оснащенными запорными клапанами, переводник конусный для подвески колонны труб, устьевого сальника и перепускного клапана, установленного в переводнике.Known wellhead fittings for installation of SHGN AShK 50 × 14 according to TU 3665-009-49652808-2004 (Product catalog "Equipment for the oil and gas industry" LLC "NGO NGO" TECHNOVEK "), containing a housing with two side outlets equipped with shut-off valves, a conical sub for suspension of pipe string, wellhead stuffing box and bypass valve installed in the sub.
Недостатками известного устройства являются размещение боковых отводов корпуса на разных уровнях по высоте, что при регламентированном расположении нижнего (обычно технологического) отвода относительно уровня земли ведет к более высокому расположению основного отвода, соответственно, трубопровода линии сбора, а также небольшое (существенно меньше, чем условный проход арматуры) сечение седла перепускного клапана, недостаточное при проведении технологических операций, в частности промывки скважинного оборудования в замкнутом цикле.The disadvantages of the known device are the location of the lateral branches of the housing at different levels in height, which with a regulated location of the lower (usually technological) branch relative to the ground level leads to a higher location of the main branch, respectively, of the collection line pipe, and also small (significantly less than the conditional valve passage) cross-section of the bypass valve seat, insufficient during technological operations, in particular flushing of downhole equipment in a closed cycle.
Известна арматура устья скважины (а. с. СССР №1352039, МПК Е21В 33/03, опубл. 15.11.1987, бюл. №42), содержащая корпус, имеющий выкидные линии, расположенные в одной горизонтальной плоскости с боковыми каналами, один из которых связан с затрубным пространством, установленные на корпусе запорные элементы и подвеску с уплотнением и центральным каналом, при этом с целью повышения надежности арматуры при проведении ремонтных работ с одновременным облегчением монтажно-демонтажных работ уплотнение подвески установлено в плоскости, наклонной к оси центрального канала, при этом боковой канал, связанный с затрубным пространством, выполнен под уплотнением, а другой боковой канал соединен с центральным каналом и размещен выше уплотнения.Known wellhead reinforcement (a. From the USSR No. 1352039, IPC EV21/03, publ. 11/15/1987, bull. No. 42), comprising a housing having flow lines located in one horizontal plane with side channels, one of which associated with the annulus, the locking elements and the suspension mounted on the housing with a seal and a central channel, while in order to increase the reliability of the valves during repair work while facilitating installation and dismantling, the suspension seal is installed in a plane inclined to the center axis of the channel, while the side channel associated with the annulus is made under the seal, and the other side channel is connected to the central channel and placed above the seal.
Недостатком известного устройства является необходимость его оснащения запорными устройствами, из-за чего увеличиваются габариты и масса, а также снижается надежность его работы.A disadvantage of the known device is the need to equip it with locking devices, due to which the dimensions and weight increase, as well as the reliability of its operation.
Известна арматура устья скважины (патент РФ №2159842, МПК Е21В 33/03, Е21В 49/08, Е21В 47/00, опубл. 27.11.2000, бюл. №33), содержащая корпус с каналом сообщения с полостью насосно-компрессорных труб и каналом сообщения с межтрубным пространством, конусную муфту для подвески труб, тарельчатый клапан-отсекатель, устьевой сальник для уплотнения полированного штока глубинного штангового насоса, при этом в канале сообщения с полостью насосно-компрессорных труб установлены запорный вентиль и пробоотборник для отбора пробы на анализ по всему сечению потока, в канале сообщения с межтрубным пространством установлен запорный вентиль, кроме того, корпус снабжен дополнительным каналом сообщения полости насосно-компрессорных труб с межтрубным пространством и запорным вентилем с клапаном, установленными в этом канале.Known wellhead reinforcement (RF patent No. 2159842, IPC ЕВВ 33/03, ЕВВ 49/08, ЕВВ 47/00, publ. 11/27/2000, bull. No. 33), comprising a housing with a communication channel with a cavity of tubing and communication channel with annular space, conical coupling for pipe suspension, poppet valve-shutoff, wellhead seal for sealing the polished rod of the deep-well sucker rod pump, while a shut-off valve and a sampler for sampling for analysis throughout the communication channel with the cavity of the tubing are installed cross section in kana e Messages annulus shut off valve is installed, moreover, the housing is provided with an additional channel messages cavity tubing annulus and with a stop valve with a valve mounted in this channel.
Известна трубная головка (патент РФ №2170328, МПК Е21В 33/03, опубл. 10.07.2001, бюл. №19), включающая цилиндрический корпус с верхним и нижним присоединительными фланцами, со ступенчатым осевым и радиальным каналами, с двумя верхними и двумя нижними боковыми отводами, имеющими присоединительные фланцы для установки коренных задвижек, установленный в осевом канале корпуса трубодержатель для подвески лифтовой колонны, узел крепления трубодержателя в осевом канале корпуса, размещенный в осевом канале корпуса над трубодержателем шаровой запорный орган со сквозным и глухим центральными осевыми каналами, оси которых взаимно перпендикулярны, а также с верхним и нижним седлами, узел управления шаровым запорным органом в виде установленного в радиальном канале корпуса поворотного вала, ось которого перпендикулярна осям сквозного и глухого центральных осевых каналов в шаровом запорном органе и проходит через точку их пересечения, размещенный на корпусе переходный фланец со ступенчатым осевым каналом, а также установленную в нем и в осевом канале корпуса фигурную втулку, при этом шаровой запорный орган выполнен с дополнительным глухим центральным осевым каналом, а корпус - с дополнительным верхним боковым отводом, оси которых соосны с осью поворотного вала, причем фигурная втулка жестко связана с корпусом, а верхнее седло размещено внутри фигурной втулки.Known tube head (RF patent No. 2170328, IPC ЕВВ 33/03, publ. 07/10/2001, bull. No. 19), including a cylindrical body with upper and lower connecting flanges, with stepped axial and radial channels, with two upper and two lower lateral branches having connecting flanges for installing the main valves, a pipe holder installed in the axial channel of the housing for suspension of the lift column, a pipe holder mount in the axial channel of the housing located in the axial channel of the housing above the pipe holder with a through and a blind central axial channels, the axes of which are mutually perpendicular, as well as with upper and lower saddles, a ball locking control unit in the form of a rotary shaft mounted in a radial channel of the housing, whose axis is perpendicular to the axes of a through and a blind central axial channels in a ball locking body and passes through the point of their intersection, the adapter flange with a stepped axial channel located on the housing, as well as the figured sleeve installed in it and in the axial channel of the housing, with aporny body is formed with an additional hollow central axial channel, and the housing - with an additional upper sidearm, the axes of which are coaxial with the rotary axis of the shaft, wherein the brace sleeve rigidly connected with the housing, and the upper seat is housed inside the sleeve shaped.
Недостатками известных устройств являются наличие в каждом из них минимум трех запорных устройств, что приводит к увеличению габаритов, особенно радиальных, и массы, к снижению надежности работы устройств, а также сложность изготовления и ремонта корпуса.The disadvantages of the known devices are the presence in each of them of at least three locking devices, which leads to an increase in size, especially radial, and weight, to a decrease in the reliability of the devices, as well as the complexity of manufacturing and repair of the case.
Известна трубная головка (а. с. СССР №1514904, МПК Е21В 33/03, опубл. 15.10.1989, бюл. №38), включающая цилиндрический корпус с размещенными концентрично в нем трубодержателем и узлом его фиксации в виде стопорных болтов, установленный в трубодержателе запорный механизм в виде стакана с запорным узлом и привод для управления запорным механизмом, при этом с целью повышения надежности работы трубной головки, сокращения продолжительности и повышения безопасности монтажных работ на устье при демонтированном противовыбросовом оборудовании она снабжена втулкой, размещенной концентрично в трубодержателе и выполненной в верхней части с кольцевыми наружным выступом и расточкой на ее внутренней поверхности, причем втулка своей нижней частью жестко связана с трубодержателем, а стакан имеет кольцевой внутренний выступ в нижней части для размещения на нем наружного выступа втулки, при этом стакан установлен с возможностью поворота вокруг втулки. Однако известное устройство имеет следующие недостатки:Known tube head (a. With. The USSR No. 1514904, IPC ЕВВ 33/03, publ. 10/15/1989, bull. No. 38), comprising a cylindrical body with concentric tube holder and its fixing unit in the form of locking bolts, installed in the pipe holder has a locking mechanism in the form of a glass with a locking assembly and an actuator for controlling the locking mechanism, while in order to increase the reliability of the pipe head, reduce the duration and increase the safety of installation work at the mouth when dismantled blowout control equipment is equipped with a piece located concentrically in the pipe holder and made in the upper part with an annular external protrusion and a bore on its inner surface, the sleeve being rigidly connected with its lower part to the pipe holder, and the glass has an annular internal protrusion in the lower part to accommodate the external protrusion of the sleeve, this glass is mounted with the possibility of rotation around the sleeve. However, the known device has the following disadvantages:
- во-первых, отводы фонтанной арматуры, полученной на основе известного устройства, для направления потока скважинной среды расположены выше запорного узла, что увеличивает высоту и металлоемкость фонтанной арматуры;- firstly, the branches of the fountain fittings, obtained on the basis of the known device, for directing the flow of the borehole medium are located above the shutoff assembly, which increases the height and metal consumption of the fountain fittings;
- во-вторых, устройство не предназначено для оборудования устья скважин, эксплуатируемых установками скважинного штангового насоса (УСШН), штангового винтового насоса (УШВН) и др., из-за расположения внутри запорного узла колонны штанг;- secondly, the device is not intended for the equipment of the wellhead operated by the borehole sucker rod pump (USHN), sucker rod pump (USHVN), etc., due to the location of the rod string inside the shutter assembly;
- в-третьих, необходимость изготовления канала в корпусе для привода запорного механизма и его уплотнения, работающего под рабочим давлением;- thirdly, the need to manufacture a channel in the housing for the drive of the locking mechanism and its sealing, working under operating pressure;
- в-четвертых, применение известного устройства не исключает необходимости оснащения фонтанной арматуры запорными устройствами.- fourthly, the use of the known device does not exclude the need to equip the fountain valves with locking devices.
Наиболее близкой по технической сущности является трубная головка (патент РФ №2117749, МПК Е21В 33/03, опубл. 20.08.1998, бюл. №23), включающая цилиндрический корпус с присоединительными фланцами, со ступенчатым осевым и радиальными каналами, а также с боковыми отводами, размещенными ниже последних, установленный в осевом канале корпуса трубодержатель для подвески лифтовой колонны, размещенный в трубодержателе шаровой запорный орган со сквозным осевым каналом и седла, узел управления шаровым запорным органом в виде поворотного вала, ось которого перпендикулярна к оси его сквозного осевого канала, и герметизирующей крышки, втулку с двумя радиальными каналами, один из которых служит для размещения поворотного вала, и узел крепления трубодержателя в корпусе в виде стопорных болтов, установленных в радиальных каналах корпуса и имеющих возможность взаимодействия с трубодержателем, причем она снабжена установленными в нижней части корпуса фиксирующими элементами в виде пальцев, боковые отводы корпуса размещены на разных уровнях по его высоте, а втулка - концентрично снаружи трубодержателя, при этом шаровой запорный орган выполнен с глухим осевым каналом, перпендикулярным сквозному осевому каналу в нем и оси поворотного вала, трубодержатель - с наружным кольцевым выступом, с осевым пазом и фигурными проточками на своей наружной поверхности и двумя радиальными каналами, один из которых служит для размещения поворотного вала, корпус - с радиальным каналом для размещения поворотного вала, причем трубодержатель и втулка установлены в корпусе так, что их радиальные каналы для размещения поворотного вала соосны, а ось верхнего бокового отвода корпуса совпадает с осями других радиальных каналов втулки и трубодержателя, при этом они расположены в одной плоскости с осями сквозного и глухого каналов шарового запорного органа, а нижний боковой отвод корпуса совпадает с осевым пазом трубодержателя, причем пальцы установлены с возможностью взаимодействия с его фигурными проточками, при этом втулка размещена так, что своим нижним торцом она взаимодействует со ступенчатым осевым каналом корпуса, а верхним - с наружным кольцевым выступом трубодержателя.The closest in technical essence is the pipe head (RF patent No. 2117749, IPC ЕВВ 33/03, publ. 08.20.1998, bull. No. 23), including a cylindrical body with connecting flanges, with stepped axial and radial channels, as well as with side bends located below the latter, a pipe holder installed in the axial channel of the housing for suspension of the elevator column, a ball locking element located in the pipe holder with a through axial channel and saddles, a ball locking control unit in the form of a rotary shaft, the axis of which perpendicular to the axis of its through axial channel, and the sealing cover, a sleeve with two radial channels, one of which serves to accommodate the rotary shaft, and the holder of the pipe holder in the housing in the form of locking bolts installed in the radial channels of the housing and having the ability to interact with the pipe holder, moreover, it is equipped with fixing elements in the form of fingers installed in the lower part of the body, side branches of the body are placed at different levels in height, and the sleeve concentrically outside the pipe spruce, while the spherical locking element is made with a blind axial channel perpendicular to the through axial channel in it and the axis of the rotary shaft, the pipe holder with an external annular protrusion, with an axial groove and curly grooves on its outer surface and two radial channels, one of which serves to accommodate the rotary shaft, the housing - with a radial channel for accommodating the rotary shaft, and the pipe holder and the sleeve are installed in the housing so that their radial channels for accommodating the rotary shaft are coaxial, and the axis is upper about the lateral branch of the housing coincides with the axes of the other radial channels of the sleeve and the pipe holder, while they are located in the same plane as the axes of the through and the blind channels of the ball locking element, and the lower side branch of the housing coincides with the axial groove of the pipe holder, and the fingers are mounted to interact with it shaped grooves, while the sleeve is placed so that its lower end it interacts with a stepped axial channel of the housing, and the upper one with the outer annular protrusion of the pipe holder.
Недостатками известного решения являются:The disadvantages of the known solutions are:
- во-первых, размещение боковых отводов корпуса на разных уровнях по высоте, что при регламентированном расположении нижнего (обычно технологического) отвода относительно уровня земли ведет к более высокому расположению основного отвода, соответственно, трубопровода линии сбора;- firstly, the location of the lateral branches of the housing at different levels in height, which with a regulated location of the lower (usually technological) branch relative to the ground level leads to a higher location of the main branch, respectively, of the collection line pipeline;
- во-вторых, устройство не предназначено для оборудования устья скважин, эксплуатируемых УСШН, УШВН и др., из-за расположения внутри запорного органа колонны штанг;- secondly, the device is not intended for the equipment of the wellhead operated by USHN, USHVN, etc., due to the location of the rod string inside the shutoff member;
- в-третьих, трудность стыковки поворотного вала с запорным органом из-за необходимости одновременного соосного расположения паза запорного органа, радиальных каналов корпуса, втулки и рубодержателя;- thirdly, the difficulty of connecting the rotary shaft with the locking body due to the need for simultaneous coaxial location of the groove of the locking body, the radial channels of the housing, the sleeve and the holder;
- в-четвертых, необходимость изготовления канала в корпусе для поворотного вала и его уплотнения, работающего под рабочим давлением;- fourthly, the need to manufacture a channel in the housing for the rotary shaft and its seal, working under operating pressure;
- в-пятых, необходимость изготовления шарового запорного органа на специальных станках или с использованием приспособлений, что сказывается на стоимости трубной головки.- fifthly, the need to manufacture a spherical locking element on special machines or using devices, which affects the cost of the tube head.
Техническими задачами изобретения являются снижение материальных затрат за счет упрощения изготовления трубной головки, расширение эксплуатационных возможностей, повышение ее надежности за счет упрощения конструкции, сокращения количества соединений, работающих под давлением, при одновременном снижении металлоемкости и габаритных размеров.The technical objectives of the invention are to reduce material costs by simplifying the manufacture of the tube head, expanding operational capabilities, increasing its reliability by simplifying the design, reducing the number of joints working under pressure, while reducing metal consumption and overall dimensions.
Поставленные технические задачи решаются трубной головкой, включающей корпус со ступенчатым осевым каналом, боковыми исследовательским каналом и линией сбора, трубодержатель, установленный в осевом канале корпуса, для подвески лифтовой колонны, крышку, втулку с радиальными каналами, узел поворота, причем трубодержатель и втулка установлены в корпусе так, что линия сбора корпуса при определенном повороте втулки выполнена с возможностью сообщения через радиальные каналы втулки с продольным каналом трубодержателя, а исследовательский канал корпуса выполнен с возможностью сообщения со скважинным пространством снаружи трубодержателя, причем снизу трубодержателя выполнены выступы или пазы, взаимодействующие с соответствующими внутренними пазами или выступами корпуса для исключения поворота.The stated technical problems are solved by a tube head including a housing with a stepped axial channel, a lateral research channel and a collection line, a pipe holder installed in the axial channel of the housing for suspension of the lift column, a cover, a sleeve with radial channels, a rotation unit, and the pipe holder and sleeve are installed in the housing so that the collection line of the housing at a certain rotation of the sleeve is configured to communicate through the radial channels of the sleeve with the longitudinal channel of the pipe holder, and the research to the housing anal is made with the possibility of communication with the borehole space outside the pipe holder, and protrusions or grooves are made below the pipe holder, interacting with the corresponding internal grooves or body protrusions to prevent rotation.
Новым является то, что втулка установлена в продольный канал трубодержателя с возможностью поворота при помощи узла поворота, расположенного сверху втулки и выше крышки, а исследовательский канал и линия сбора размещены на одном уровне перпендикулярно оси корпуса под углом по его периметру, позволяющим обеспечить сообщение с каналами трубодержателя так, чтобы при повороте втулки каналы последовательно и поочередно или вместе открывались и герметично закрывались для сообщения с продольным каналом втулки.What is new is that the sleeve is mounted in the longitudinal channel of the pipe holder with the possibility of rotation using a turning unit located on top of the sleeve and above the cover, and the research channel and the collection line are placed at the same level perpendicular to the axis of the housing at an angle around its perimeter, allowing communication with the channels the pipe holder so that when the sleeve is rotated, the channels are sequentially and alternately or together open and tightly closed to communicate with the longitudinal channel of the sleeve.
На фиг. 1 схематично изображена трубная головка (вид спереди); на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1 при выполнении сброса давления в трубной головке; на фиг. 3 - разрез А-А по фиг. 1 в рабочем положении трубной головки; на фиг. 4 - разрез А-А по фиг. 1 при перекрытии в трубной головке линии сбора; на фиг. 5 - разрез Б-Б по фиг. 1.In FIG. 1 schematically shows a pipe head (front view); in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 when performing pressure relief in the tube head; in FIG. 3 is a section AA in FIG. 1 in the working position of the tube head; in FIG. 4 is a section AA in FIG. 1 when the collection line is blocked in the pipe head; in FIG. 5 is a section BB of FIG. one.
Трубная головка включает корпус 1 (фиг. 1) со ступенчатым осевым каналом 2, боковыми исследовательским каналом 3 и линией сбора 4 (фиг. 2-4), трубодержатель 5 (фиг. 1), установленный в осевом канале 2 корпуса 1, для подвески лифтовой колонны 6, крышку 7, втулку 8 с радиальными каналами 9 (фиг. 2-4) и 10, узел поворота, который может быть выполнен, как показано на фиг. 1, в виде лысок 11 на втулке 8 под стандартные гаечные ключи, или отверстия на втулке 8 с рукояткой или другого поворотного устройства (на фигурах не показаны). Трубодержатель 5 и втулка 8 установлены в корпусе 1 герметично так, что линия сбора 4 (фиг. 2-4) корпуса 1 при определенном повороте втулки 8 выполнена с возможностью сообщения через радиальные каналы 9 и 10 втулки 8 с продольным каналом 12 (фиг. 1) трубодержателя 5, а исследовательский канал 3 корпуса 1 выполнен с возможностью сообщения со скважинным пространством 13 снаружи трубодержателя 5. Снизу трубодержателя 5 (фиг. 5) выполнены выступы или пазы 14, взаимодействующие с соответствующими внутренними пазами или выступами 15 корпуса 1 для исключения поворота. Крышка 7 (фиг. 1) может присоединяться к корпусу 1 либо по резьбе, как показано на фиг. 1, либо с помощью фланцевого соединения (на фигурах не показано), либо любого другого соединения, позволяющего зафиксировать трубодержатель 5 от выхода его из корпуса 1.The tube head includes a housing 1 (Fig. 1) with a stepped
Втулка 8 установлена герметично в продольный канал 12 трубодержателя 5 с возможностью поворота при помощи узла поворота 11, расположенного сверху втулки 8 и выше крышки 7. Продольный канал 12 трубодержателя 5 может быть сделан ступенчатым, как на фиг. 1, для размещения втулки 8 или бесступенчатым. При необходимости втулка 8 фиксируется относительно трубодержателя 5 от осевого перемещения, например, гайкой 16, запорным кольцом или другим фиксатором (на фигурах не показаны).The
Герметизация втулки 8 в трубодержателе 5 и трубодержателя 5 в корпусе 1 может быть осуществлена, например, как показано на фиг. 1, уплотнительными кольцами 17, 18 и 19 (фиг. 2), 20 и 21, или за счет обеспечения минимальных зазоров в сопряжениях герметизируемых деталей и нагнетания в сопряжения герметизирующей смазки, или другим способом (на фигурах не показаны).The sealing of the
Исследовательский канал 3 (фиг. 2-4) и линия сбора 4 размещены на одном уровне перпендикулярно оси 22 (фиг. 1) корпуса 1 под углом α (фиг. 2-4) по его периметру, позволяющим обеспечить сообщение с каналами 23 и 24 трубодержателя 5 так, чтобы при повороте втулки 8 каналы 23 и 24 последовательно и поочередно или вместе открывались и герметично закрывались для сообщения с продольным каналом 25 втулки 8. Угол α, зависящий от диаметров втулки 8 и трубодержателя 5, размеров каналов 23, 24 трубодержателя 5 и 9, 10 втулки 8, типа и размеров уплотнения втулки 8, например колец 19 и 20, определяется конструктивно.The research channel 3 (Fig. 2-4) and the
Работа устройства осуществляется следующим образом.The operation of the device is as follows.
На эксплуатационную колонну скважины или колонную головку (на фигурах не показаны) устанавливается корпус 1 (фиг. 1) трубной головки, например, с помощью резьбового или фланцевого, или другого соединения. Соответственно на корпусе 1 должна быть выполнена резьба ниппеля в случае присоединения к муфте эксплуатационной колонны, или ответный фланец при присоединении к колонному фланцу, или другая ответная часть соединения.A casing 1 (Fig. 1) of a pipe head is installed on a production casing of a well or a casing head (not shown in the figures), for example, by means of a threaded or flange or other connection. Accordingly, on the
После спуска колонны труб 6 со скважинным оборудованием (на фигурах не показано) на необходимую глубину на верхнюю часть колонны 6 с помощью резьбы 26 присоединяется трубодержатель 5 вместе с втулкой 8, зафиксированной на трубодержателе 5, например, с помощью гайки 16. Колонна 6 подвешивается на трубодержателе 5 в верхнем кольцевом расширении ступенчатого осевого канала 2 корпуса 1, при этом должны быть совмещены пазы 14 (фиг. 5) трубодержателя 5 с выступами 15 корпуса 1 с целью ориентирования канала 23 (фиг. 2-4) трубодержателя 5 в сторону исследовательского канала 3.After lowering the
Сборка трубодержателя 5 (фиг. 1) с втулкой 8, фиксируемой на трубодержателе 5 гайкой 16, с уплотнительными кольцами 17 и 18 и 19-21 (фиг. 2) при их использовании, осуществляется на заводе-изготовителе с проведением гидравлических испытаний собранного узла, что исключает необходимость сборки в процессе монтажа на скважине.The assembly of the pipe holder 5 (Fig. 1) with a
При необходимости в колонну труб 6 (фиг. 1) спускается другое скважинное оборудование, например колонна штанг с штанговым насосом или винтовым насосом или другое оборудование (на фигурах не показаны).If necessary, other downhole equipment is lowered into the pipe string 6 (Fig. 1), for example, a rod string with a rod pump or a screw pump or other equipment (not shown in the figures).
К верхней части трубной головки, например к резьбе 27, присоединяется устьевой сальник при эксплуатации УСШН, или привод УШВН, или другое оборудование (на фигурах не показаны).A wellhead stuffing box is attached to the upper part of the tube head, for example, to
Поскольку исследовательский канал 3 в рабочем положении втулки 8 постоянно сообщен с затрубным пространством 13, предполагается оснащение предлагаемого устройства на выходе из канала 3 запорным устройством, например угловым вентилем, краном или другим (на фигурах не показано). Линия сбора 4 присоединяется к трубопроводу системы сбора продукции (на фигурах не показан).Since the
После включения установки для добычи скважинной среды, например УСШН, добываемая скважинная среда (сплошные стрелки (фиг. 3) из колонны труб 6 (фиг. 1) через продольный канал 12 трубодержателя 5, продольный канал 25 и канал 10 (фиг. 3) втулки 8, канал 24 трубодержателя 5 и линию сбора 4 корпуса 1 поступает в наземный трубопровод системы сбора продукции (на фигурах не показан). Канал 24 трубодержателя 5, канал 10 втулки 8 и линия сбора 4 корпуса 1 сообщены - это рабочее положение втулки 8.After turning on the installation for producing a borehole medium, for example, USHN, the produced borehole medium (solid arrows (Fig. 3) from the pipe string 6 (Fig. 1) through the
При проведении технологических операций, например при необходимости сброса давления в трубной головке, промывках скважины и других операциях, втулка 8 (фиг. 1) поворотом с помощью узла поворота 11 переводится в положение, как показано на фиг. 2, при котором сообщаются линия сбора 4 и скважинное пространство 13 (фиг. 1) через канал 24 (фиг. 2) трубодержателя 5, каналы 9, 25, 10 втулки 8, канал 23 трубодержателя 5 и канал 28, что позволяет сбросить давление (сплошные стрелки) внутри трубной головки в скважинное пространство 13 (фиг. 1) или создать циркуляцию при промывках.When carrying out technological operations, for example, when it is necessary to relieve pressure in the pipe head, flushing the well and other operations, the sleeve 8 (Fig. 1) is turned by turning using the turning
Для герметичного перекрытия линии сбора 4 (фиг. 4) втулка 8 поворотом с помощью узла поворота 11 (фиг. 1) переводится в положение, при котором скважинная продукция не поступает в линию сбора 4 (фиг. 4) или продукция, находящаяся в трубопроводе системы сбора продукции (на фигурах не показан), соответственно и в линии сбора 4, не поступает в продольный канал 25 втулки 8 и далее в скважину.For tight overlapping of the collection line 4 (Fig. 4), the
Предложенное техническое решение позволяет обойтись одним запорным устройством вместо трех, как на типовой арматуре для УСШН в ПАО «Татнефть» АУ 140×50, за счет применения поворотной втулки 8, выполняющей функции двух запорных устройств. При этом исключаются два отвода, соответственно необходимость изготовления отверстий и деталей для обвязки отводов (патрубков, быстроразъемных соединений, угловых отводов и др.) и фланцевого соединения, более рационально используется металл в конструкции деталей, что позволяет существенно снизить металлоемкость арматуры (до 65%) по сравнению с АУ 140×50.The proposed technical solution makes it possible to dispense with one locking device instead of three, as with typical valves for USHN in PJSC TATNEFT AU 140 × 50, due to the use of a
Все детали трубной головки цилиндрической формы, что позволяет их изготавливать точением с минимальным объемом фрезерных работ.All details of the tube head are cylindrical in shape, which allows them to be manufactured by turning with a minimum amount of milling work.
Перечисленное позволяет снизить стоимость арматуры в итоге примерно на 30%.The above allows to reduce the cost of reinforcement in the end by about 30%.
Расположение боковых отводов корпуса на одном уровне по высоте позволяет снизить высоту расположения устьевого сальника на устье скважины по сравнению с аналогом АШК 50×14 ориентировочно на 170 мм, соответственно на эту величину уменьшается высота арматуры, что наряду с облегчением обслуживания устьевой арматуры приводит к существенному сокращению затрат на монтаж привода УСШН за счет уменьшения высоты отсыпки под плиту привода.The location of the lateral branch pipes of the housing at the same height level allows to reduce the height of the wellhead stuffing box at the wellhead compared to the analogue AShK 50 × 14 by approximately 170 mm, respectively, the height of the valve decreases by this value, which, along with facilitating maintenance of the wellhead valve, leads to a significant reduction the cost of installing the USHN drive by reducing the dump height under the drive plate.
В предлагаемом устройстве возможно конструктивно добиться равенства поперечных сечений технологических каналов 3, 23 (фиг. 2-4) и 28, позволяющих с минимальными гидравлическими потерями проводить промывку скважинного оборудования в замкнутом цикле, что практически невозможно осуществить в аналоге АШК 50×14, за счет этого расширяются эксплуатационные возможности.In the proposed device, it is possible to constructively achieve the equality of the cross sections of the
Исключение отверстий и соединений в трубной головке, работающих под давлением, сокращает вероятность отказов устьевой арматуры в целом, поэтому повысится надежность ее работы.The exclusion of holes and connections in the pipe head operating under pressure reduces the likelihood of failure of the wellhead as a whole, therefore, the reliability of its operation will increase.
Благодаря использованию предлагаемого устройства снижаются материальные затраты за счет упрощения изготовления трубной головки, расширяются эксплуатационные возможности за счет применения в составе как УСШН, так и УВШН, повышается ее надежность за счет упрощения конструкции, сокращения количества соединений, работающих под давлением, при одновременном снижении металлоемкости и габаритных размеров.Thanks to the use of the proposed device, material costs are reduced due to the simplification of the manufacture of the tube head, the operational capabilities are expanded due to the use of both USSHN and UVSHN, its reliability is increased due to the simplification of the design, reduction in the number of joints working under pressure, while reducing metal consumption and overall dimensions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152386A RU2650000C1 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Pipe head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016152386A RU2650000C1 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Pipe head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2650000C1 true RU2650000C1 (en) | 2018-04-06 |
Family
ID=61867592
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016152386A RU2650000C1 (en) | 2016-12-28 | 2016-12-28 | Pipe head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2650000C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111335843A (en) * | 2020-02-09 | 2020-06-26 | 成都佳广知科技有限公司 | Free-moving cock device in natural gas well |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU929812A1 (en) * | 1975-01-30 | 1982-05-23 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт "Гипроморнефть" Министерства Нефтяной Промышленности Ссср | Monoblock fitting unit for gushing well |
SU1352039A1 (en) * | 1986-06-09 | 1987-11-15 | Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения | Wellhead equipment |
RU2117749C1 (en) * | 1997-10-09 | 1998-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Подземнефтегазсервис" | Tubular head |
RU2159842C2 (en) * | 1996-07-25 | 2000-11-27 | Абрамов Александр Федорович | Fittings of well-head |
RU2170328C1 (en) * | 2000-11-29 | 2001-07-10 | Тугушев Расим Шахимарданович | Pipe head |
US7213609B2 (en) * | 2004-12-15 | 2007-05-08 | Refraction Technologies Corporation | Control system for high pressure oil wells |
RU2598490C2 (en) * | 2014-12-15 | 2016-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод нефтегазового оборудования "ТЕХНОВЕК" | Well multi-way switch |
-
2016
- 2016-12-28 RU RU2016152386A patent/RU2650000C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU929812A1 (en) * | 1975-01-30 | 1982-05-23 | Научно-Исследовательский И Проектный Институт "Гипроморнефть" Министерства Нефтяной Промышленности Ссср | Monoblock fitting unit for gushing well |
SU1352039A1 (en) * | 1986-06-09 | 1987-11-15 | Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения | Wellhead equipment |
RU2159842C2 (en) * | 1996-07-25 | 2000-11-27 | Абрамов Александр Федорович | Fittings of well-head |
RU2117749C1 (en) * | 1997-10-09 | 1998-08-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Фирма "Подземнефтегазсервис" | Tubular head |
RU2170328C1 (en) * | 2000-11-29 | 2001-07-10 | Тугушев Расим Шахимарданович | Pipe head |
US7213609B2 (en) * | 2004-12-15 | 2007-05-08 | Refraction Technologies Corporation | Control system for high pressure oil wells |
RU2598490C2 (en) * | 2014-12-15 | 2016-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Завод нефтегазового оборудования "ТЕХНОВЕК" | Well multi-way switch |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111335843A (en) * | 2020-02-09 | 2020-06-26 | 成都佳广知科技有限公司 | Free-moving cock device in natural gas well |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
USRE44520E1 (en) | Tubing hanger with annulus bore | |
US6702013B2 (en) | Multiport gate valve assembly for flow completion system | |
US6883614B2 (en) | Modular actuator system for valves and chokes | |
US20150247384A1 (en) | Chemical injection system | |
CA3099246A1 (en) | Iris valve type well annular pressure control device and method | |
EA025087B1 (en) | Valve system | |
RU2534690C1 (en) | Universal wellhead packer | |
RU2650000C1 (en) | Pipe head | |
US11193349B1 (en) | Dual path control fitting | |
RU2637681C1 (en) | Tube head | |
RU2562623C1 (en) | Continuous washing swivel | |
US4534715A (en) | Traveling valve assembly | |
US4461353A (en) | Well safety valve | |
USRE32343E (en) | Well safety valve | |
RU2638062C1 (en) | Dual bore wellhead equipment (variants) | |
US6364633B1 (en) | Internally ported hydraulically actuated down-hole pump | |
CN206636537U (en) | Well head backward flowing preventing device | |
RU2321726C1 (en) | Casing pipe cementing collar | |
RU2566353C1 (en) | Hydraulically-operated shutoff valve of cartridge type | |
RU54083U1 (en) | DOUBLE PREVENTOR WITH HYDRAULIC AND MANUAL DRIVE PPSG "GARANT-COMBI" (OPTIONS) | |
RU2685360C1 (en) | Mechanical valve | |
RU2726656C1 (en) | Shutoff hydraulic-controlled device for sealing of flow well mouth | |
RU2791830C1 (en) | Preventer with a coil and method of its installation on the wellhead fitting mounting flange | |
RU2684261C1 (en) | Wellhead rotary sealer | |
RU2724711C1 (en) | Blow out preventor for wells with inclined mouth |