Результат интеллектуальной деятельности: Способ соединения труб профильного перекрывателя

Изобретение 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.

Известен способ установки профильного перекрывателя в скважине (ав. св. SU №907220, МПК Е21В 33/12, опубл. бюл. №07 от 23.02.1982), включающий свинчивание секций профильных труб, спуск их в скважину, причем цилиндрические концы секций перекрывателя перед свинчиванием осаживают до диаметра описанной окружности профильной части и после выправления перекрывателя участки соединений секций увеличивают до диаметра скважины.

Недостатками данного способа являются сложность и трудоемкость увеличения участков соединений секций до диаметра скважины после выправления перекрывателя в скважине, при этом может быть нарушена герметичность резьбового соединения концов секций перекрывателя из-за значительного увеличения диаметра.

Известен также способ установки профильного перекрывателя в скважине (патент RU №2285784, МПК Е21В 33/13, опубл. бюл. №29 от 20.10.2006), включающий сварку стыков секций профильных труб, спуск перекрывателя в скважину, выправление его давлением и развальцовывание, причем при соединении профильных труб с разным количеством продольных гофр и одинаковыми периметром по наружной поверхности в поперечном сечении и толщиной стенок, перед их сваркой переформируют их концы, добиваясь одинаковых геометрических размеров концов профильных труб, независимо от их первоначальной формы, для чего используют формообразующее устройство, состоящее из корпуса и формообразующих элементов, закрепленных на штоке гидравлического горизонтального пресса и выполненных с возможностью вдавливания в зазор между ними конца трубы для принятия ею формы зазора, независимо от своей первоначальной формы.

Недостатками данного способа являются сложность и трудоемкость соединения сварки концов профильных труб на устье непосредственно перед спуском в скважину, при этом может быть нарушена герметичность сварного соединения труб в скважине при выправлении давлением и развальцовкой.

Наиболее близким является способ соединения труб (ав. св. SU №832224, МПК F16L 09/00, опубл. бюл. №19 от 20.05.1981), состоящий в выполнении операций свинчивания концов, причем соединяемым концам труб сначала придают цилиндрическую форму, а затем, после их свинчивания, профилируют.

Недостатками данного способа являются сложность и трудоемкость профилирования концов труб на устье непосредственно перед спуском в скважину, при этом может быть нарушена герметичность резьбового соединения труб при профилировании и выправлении давлением.

Технической задачей предложения являются упрощение сборки на устье и снижение нагрузки при расширении профильного перекрывателя в скважине с обеспечением герметичности соединения профильных труб.

Техническая задача решается способом соединения труб профильного перекрывателя, включающий проточку одного конца соединяемой профильной трубы по наружному диаметру, а другого - по внутреннему диаметру, герметичное соединение вставкой друг в друга этих концов труб с последующим профилированием, спуск в скважину профильного перекрывателя после сборки, выправление его давлением, развальцовывание или дорнирование до плотного и герметичного прижатия к стенкам скважины.

Новым является то, что проточку по наружному диаметру на одном конце трубы осуществляют по конусу с сужением у торца, проточку по внутреннему диаметру у соответствующего конца другой трубы осуществляют также по конусу с расширением у торца, а после профилирования в боковых поверхностях выступов профиля наружного конца трубы делают одно или несколько несквозных отверстий с проводкой между соприкасающимися проточками концов труб, соответствующие концы труб помечают и разбирают, перед спуском в скважину соответствующие помеченные концы труб герметично соединяют, а в отверстия с натягом устанавливают штифты для надежного соединения труб перед спуском профильного перекрывателя в сборе, причем количество и/или диаметр отверстий и штифтов тем больше, чем больше нагрузка, которой будет подвержено соединение труб перекрывателя в скважине.

На фиг. 1 изображен вид сбоку соединения концов труб перекрывателя перед спуском в скважину с частичным разрезом.

На фиг. 2 изображен разрез А-А см. фиг. 1

Способ соединения труб 1 и 2 профильного перекрывателя включает проточку 3 одного конца соединяемой профильной трубы 1 по наружному диаметру, а другой 2 - проточку 4 по внутреннему диаметру, герметичное соединение вставкой друг в друга этих концов с соответствующими проточками 3 и 4 труб 1 и 2 с последующим профилированием 5 (фиг. 2), спуск в скважину (не показана) профильного перекрывателя после сборки, выправление его давлением (не показано), развальцовывание или дорнирование (не показано) до плотного и герметичного прижатия к стенкам скважины. Причем проточку 3 (фиг. 1) по наружному диаметру на одном конце трубы 1 осуществляют по конусу с сужением у торца 6. Проточку 4 по внутреннему диаметру у соответствующего конца другой трубы 2 осуществляют также по конусу с расширением у торца 7. После профилирования в боковых поверхностях выступов 8 (фиг. 2) профиля наружного конца трубы 2 делают одно или несколько несквозных отверстий 9 (фиг. 1 и 2) с проводкой между соприкасающимися проточками 3 (фиг. 1) и 4 соответствующих концов труб 1 и 2. После чего соответствующие концы труб 1 и 2 помечают и разбирают. Перед спуском в скважину соответствующие помеченные концы труб 1 и 2 проточками 3 и 4 герметично соединяют (конусные проточки 3 и 4 перед соединением могут быть смазаны любым известным герметикам, например, на основе жидкой резины, полиуретана, анаэробного клея и т.п. - для установки в боковых горизонтальных и осложненных скважинах). Конусное соединение проточек 3 и 4 труб 1 и 2 при профилировании и выправлении в скважине, как показал практика, сохраняют герметичное соединение, тем более при наличии герметика. В отверстия 9 (фиг. 2) с натягом устанавливают (запрессовывают или забивают) штифты 10 для надежного соединения труб 1 и 2 перед спуском в скважину профильного перекрывателя в сборе. Количество и диаметр отверстий 9 и штифтов 10 тем больше, чем больше нагрузка, которой будет подвержено соединение труб 1 и 2 перекрывателя в скважине. Отверстия 9 (фиг. 1 или 2) могут быть выполнены в плоскости перпендикулярной центральной оси 11 перекрывателя в проекции или под любым углом, не влияющим на прочность и технологичность соединения труб 1 и 2 (определяется эмпирически).

Конструктивные и технологические элементы соединения труб, не влияющие на герметичность и работоспособность соединения на фиг. 1 и 2 не показаны или показаны условно.

Предлагаемый способ соединения труб профильного перекрывателя позволяет упростить сборки на устье, снизить нагрузки при расширении профильного перекрывателя в скважине и обеспечивает герметичность соединения профильных труб.