Результат интеллектуальной деятельности: ФЛАНЕЦ КОЛОННЫЙ РАЗЪЕМНЫЙ

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для установки на обсадную колонну устья фонтанирующей скважины с целью восстановления базы для наведения запорного оборудования с последующей герметизацией образованного фланцевого соединения.

Известна конструкция фланца разъемного типа ФР (1, стр.119; 2, стр.171). Фланец состоит из двух полуфланцев с вкладышами, уплотнителя, катушки нажимной и хомута монтажного.

Установка фланца осуществляется в следующей последовательности. Полуфланцы, с закрепленными в них вкладышами, устанавливаются на хомут монтажный, смонтированный на обсадной колонне. В конусную проточку полуфланцев устанавливается уплотнитель, и полуфланцы скрепляются друг с другом при помощи болтовых соединений, затяжкой которых обеспечивается сцепление фланца разъемного с обсадной колонной за счет внедрения зубчатой насечки вкладышей в тело трубы. Все работы по монтажу полуфланцев на обсадной колонне, включая их доставку к устью фонтанирующей скважины, осуществляются оперативным персоналом вручную.

Известная конструкция обладает следующим недостатком.

Для обеспечения надежного зацепления фланца разъемного с обсадной колонной требуется усиленная затяжка болтовых соединений, стягивающих полуфланцы друг с другом, что вызывает необходимость наличия в конструкции полуфланцев массивных боковых планок по всей их высоте с отверстиями под болты, что приводит к неоправданному увеличению их массы. В целях исключения деформаций планок при затягивании болтовых соединений полуфланцы должны быть изготовлены из поковок сложной конфигурации, технология изготовления которых трудоемка и требует значительных материальных затрат. При необходимости восстановления базы на обсадных колоннах диаметрами более 245 мм масса применяемых полуфланцев значительно превышает предельные нормы поднятия и передвижения тяжестей на каждого работника, и без применения механизированного способа перемещения и подъема выполнить все необходимые работы не предоставляется возможным.

Однако в случае открытого фонтанирования скважины с содержанием в скважинной среде сероводорода, являющегося одним из сильнейших токсичных веществ, все работы по ликвидации фонтана, в целях предотвращения отравляющего воздействия сероводорода на окружающую среду, ведутся при принудительно воспламененной (горящей) струе. При этом применение грузоподъемных механизмов, из-за воздействия высокой температуры в зоне проведения работ, исключено.

Основной задачей изобретения является обеспечение установки фланца разъемного без применения грузоподъемных механизмов за счет уменьшения массы отдельных узлов способом расчленения их конструкций на отдельные части с сохранением при этом всех технологических свойств и технических характеристик изделия в целом.

Решение поставленной задачи достигается применением фланца колонного разъемного, состоящего из двух полуфланцев и резинового уплотнителя, отличающегося тем, что он снабжен монтируемым на обсадную колонну с возможностью ее охвата цепным зажимом, состоящим из тяговой цепи с кронштейнами на ее концах, звенья которой в местах соприкосновения с обсадной трубой заточены под углом 60°, при этом цепной зажим выполнен с возможностью установки на него полуфланцев с запасованным в их внутреннюю кольцевую расточку разрезным резиновым уплотнителем для последующего их соединения друг с другом по плоскости разъема.

Конструкция фланца колонного разъемного с цепным зажимом приведена на фиг.1 - вид спереди и фиг.2 - вид сбоку; на фиг.3 - конструкция цепного зажима; на фиг.4 - вид спереди на цепной зажим, охватывающий обсадную колонну; на фиг.5 - вид сверху на цепной зажим, охватывающий обсадную колонну; на фиг.6 - угол заточки звеньев тяговой цепи.

Фланец колонный разъемный (фиг.1) состоит из цепного зажима 3, двух полуфланцев 1, разрезного резинового уплотнителя 2 и комплекта шпилечных соединений 4, стягивающих полуфланцы друг с другом.

Цепной зажим (фиг.3) состоит из грузовой тяговой цепи 5, длина которой L подобрана с расчетом схватывания цепью наружного диаметра D обсадной колонны. Концы цепи оборудованы специальными кронштейнами 6, стягивающимися между собой после охвата цепью колонны.

Стягивается цепь (фиг.5) двумя шпильками 7 посредством сферических шайб 8 и гаек 9. Для надежного сцепления цепи с обсадной колонной звенья цепи в местах соприкосновения их с трубой заточены под углом 60 градусов (фиг.6). Гайки 9 затягиваются с максимальным крутящим моментом, допускаемым для данного диаметра резьбового соединения.

Установка фланца колонного разъемного на обсадную колонну производится следующим образом (фиг.1).

На подготовленную к наведению устьевую колонну фонтанирующей скважины, на расстоянии Н от торца трубы, монтируется цепной зажим 3, затем на него устанавливается первый полуфланец 1 с запасованным в его внутреннюю кольцевую расточку резиновым уплотнителем 2. Уплотнитель располагают так, чтобы место его разреза находилось перпендикулярно плоскости стыковочных поверхностей полуфланцев. Устанавливают второй полуфланец и стягивают его с первым шпилечными соединениями 4 до полного соприкосновения их друг с другом по плоскости разъема. Так как функцию сцепления фланца колонного разъемного с обсадной колонной выполняет цепной зажим, то отпадает необходимость усиленной затяжки шпилечных соединений в полуфланцах и исключается необходимость установки хомута монтажного. Однако для этого цепной зажим должен обладать следующими свойствами: он должен быть выполнен с возможностью охвата обсадной колонны при его монтаже и состоять из тяговой цепи с кронштейнами на ее концах, звенья которой в местах соприкосновения с обсадной трубой заточены под углом 60°. Кроме того, цепной зажим должен быть выполнен с возможностью установки на него полуфланцев с запасованным в их внутреннюю кольцевую расточку разрезным резиновым уплотнителем для последующего их соединения друг с другом по плоскости разъема.

Источники информации

1. Справочник - каталог по оборудованию и инструменту для предупреждения и ликвидации фонтанов. Москва, «Недра», 1981.

2. Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов. Справочник. Москва, «Недра», 1996.