Межниппельная вставка НКТ унифицированная Российский патент 2018 года по МПК F16L47/00 E21B17/06 

Область техники

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для удаления турбулентности в потоке перекачиваемого флюида, отсечения межниппельного пространства и внутренней поверхности муфты насосно-компрессорных труб (НКТ) от потока коррозийно агрессивного флюида и предотвращения разгерметизации резьбовой части соединения муфта-НКТ, увеличения наработки на отказ в скважинах с повышенной коррозионно-эрозионной агрессивностью и погружными электроцентробежными, диафрагменными насосами, газлифтного способа эксплуатации скважин.

Уровень техники

Проведенный поиск прототипов в существующем уровне техники по созданию межниппельных вставок показал наличие прототипа: стриммер компании Majorpack. Тренто. Италия.

Межниппельная вставка (стриммер) компании Majorpack изготавливается из пластика и состоит из двух половин внешней и внутренней. Данный стриммер предназначен для защиты резьб НКТ и межниппельного пространства муфты от коррозии и промыва в области муфты НКТ. Стриммер заполняет собой свободное пространство между торцами труб, предотвращая возможность образования завихрений (турбулентности) потока добываемого флюида. При свинчивании НКТ вращательное движение от торцов НКТ передается на половинки межниппельной вставки обеспечивая скручивание на необходимый в данном соединении размер. Две половинки стриммера, соединенные посредством мелкой четырехзаходной резьбы, скручиваются по виткам резьбы. На внутренней поверхности внешней половины стриммера резьба состоит из двух резьбовых участков (двухточечная фрагментарная резьба), имеющих одинаковые размеры и расположенные друг против друга. Недостатком конструкции является: 1) отсутствие уплотнительных узлов на месте пятна контакта стриммера и тела НКТ (ровная поверхность торцевой части пластика стриммера прилегающая к скругленной поверхности торцевой части тела НКТ, а так как стриммер изготавливается из твердого пластика, надежное отсечение потока жидкости в пятне контакта не обеспечивается, что приводит к перетокам флюида в пространство между стриммером и муфтой НКТ, образованию коррозийных участков, потере металла типа «мейза коррозии»; 2) использование двух резьбовых участков (двухточечная фрагментарной резьбы) приводит к перекосам и подклиниванию резьбы, разрушению изделия.

Сущность изобретения

В промысловой практике давно замечено, что наибольшее количество отказов НКТ по причине не герметичности труб, связано с разгерметизацией резьбовой части НКТ и сквозных промывов на проточке в средней части муфт НКТ. Большинство аварий связано так же с этим фактом.

Данное устройство предназначено для защиты резьбовых соединений насосно-компрессорных труб (НКТ) и внутренней полости межниппельного пространства соединительной муфты за счет использования межниппельной вставки унифицированной обеспечивающей заполнение межниппельного пространства, выравнивающей внутренние диаметры НКТ и внутри муфты НКТ, а так же обеспечивающей надежное отсечение перетоков флюида в пространство между межниппельной вставкой и муфтой НКТ. Межниппельная вставка состоит из двух деталей в виде колец и изготавливается из тепло и химически стойкого пластика. Половинки межниппельной вставки скручиваются посредством мелкой трехзаходной резьбы. На внутренней поверхности внешней половины вставки резьба выполнена в виде трех резьбовых участков, имеющих одинаковые размеры и расположенных друг от друга на равном расстоянии (трехточечное фрагментарное резьбовое соединение). Чем обеспечивается скручивание двух половин межниппельной вставки без перекосов и подклиниваний. Конструкция торцевых частей межниппельной вставки представляет собой уплотнительные узлы в виде пазов-выемок. При свинчивании НКТ вращательное движение от торцов НКТ передается на половинки межниппельной вставки обеспечивая скручивание двух половин вставки на необходимый в данном соединении размер. В пятне контакта уплотнительного узла паз-выемка облегает скругленный торец ниппеля НКТ, обеспечивая надежное отсечение межниппельного пространства муфты НКТ от перетоков флюида, не повреждая внутреннего антикоррозионного покрытия торца и тела НКТ, исключая возможность образования завихрений (турбулентности) потока добываемого флюида. За счет прилегания двух округлых поверхностей друг к другу достигается унификация присоединительных поверхностей и надежное отсечение движения потоков жидкости в пространство между межниппельной вставкой и муфтой НКТ.

Таким образом исключается возможность образования завихрений (турбулентности) в потоке перекачиваемого флюида, перетоки флюида в местах соприкосновения вставки и торцов НКТ, защищаются резьбы НКТ, торцевые части ниппелей НКТ, предотвращается коррозийно-эрозионный промыв внутреннего межниппельного пространства муфты НКТ.

На основании чего можно считать, что представленная работа обладает изобретательским уровнем.

Краткое описание чертежей

На фиг. 1 представлен эскиз внутренней половины межниппельной вставки. Пронумерованы следующие детали:

1. Трехзаходная резьба по всей окружности.

2. Уплотнительный узел на торце внутренней половины межниппельной вставки (радиус меньше чем радиус скругления торца на ниппеле НКТ).

На фиг. 2 представлен эскиз внешней половины межниппельной вставки. Пронумерованы следующие детали:

3. Трехзаходная фрагментарная резьба. Резьба выполнена не по всей окружности, фрагменты резьбы на трех участках и расположенны равномерно по окружности.

4. Уплотнительный узел на торце внешней половины межниппельной вставки (радиус меньше чем радиус скругления торца на ниппеле НКТ).

На фиг. 3 представлен эскиз межниппельной вставки непосредственно в межниппельном пространстве НКТ, в ее рабочем положении. Пронумерованы следующие детали:

5. Нерабочее соединение НКТ.

6. Ниппельная часть рабочего соединения НКТ.

7. Торец НКТ.

8. Муфта НКТ.

9. Внешняя половинка межниппельной вставки. 10. Внутренняя половинка межниппельной вставки.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения:

Описание устройства до установки.

Устройство состоит из двух деталей в виде колец. Половинки межниппельной вставки скручивают на часть одного витка резьбы формируя единое изделие. Описание устройства при монтаже в муфту НКТ.

Межниппельная вставка устанавливается во внутреннюю полость муфтового соединения 8, при этом происходит уравнивание внутренних диаметров d1 и d2, что предотвращает образование турбулентности в потоке перекачиваемого флюида. Дальнейший порядок действий ни чем не отличается от требований применения и эксплуатации НКТ нефтегазодобывающих предприятий, в соответствии с ГОСТ 633-80, ГОСТ Р 52203-2004. В муфтовое соединение 8 вворачивается ниппельная часть НКТ 6. При свинчивании торец ниппельной части НКТ 6 упирается в торец внутренней половины 10 и передает ей крутящий момент, что позволяет внутренней половинке вставки перемещаться относительно внешней половины вставки 9 по трехточечному фрагментарному резьбовому соединению.

Работоспособность устройства построена на том, что уплотнительные узлы в виде пазов-выемок на торцах межниппельной вставки обеспечивают надежное прилегание к скругленным торцам тела НКТ, а трехточечное фрагментарное резьбовое соединение обеспечивает скручивание двух половин межниппельной вставки без перекосов и подклиниваний

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для использования при нефтегазодобыче. Устройство включает внешнюю и внутреннюю половины, соединенные между собой скручиванием посредством наличия резьбовых элементов. Место контакта на торце межниппельной вставки и скругленного торца ниппеля НКТ на торцах вставки выполнено с уплотнительными узлами в виде пазов-выемок радиусом меньше, чем радиус скругления торца на ниппеле НКТ. Резьбовое соединение на внутренней поверхности внешней половины вставки выполнено в виде трех резьбовых участков, имеющих одинаковые размеры и расположенных друг от друга на равном расстоянии. Исключается возможность образования завихрений (турбулентности) потока добываемого флюида, при этом уменьшается коррозийно-эрозионный промыв - износ металла внутренней поверхности НКТ. 3 ил.

Устройство для защиты резьбовых соединений насосно-компрессорных труб (НКТ) и внутреннего межниппельного пространства муфты НКТ - межниппельная вставка унифицированная, состоящая из внешней и внутренней половин, соединенных между собой скручиванием посредством наличия резьбовых элементов, отличающееся тем, что место контакта на торце межниппельной вставки и скругленного торца ниппеля НКТ на торцах вставки выполнено с уплотнительными узлами в виде пазов-выемок, радиусом меньше, чем радиус скругления торца на ниппеле НКТ, а резьбовое соединение на внутренней поверхности внешней половины вставки выполнено в виде трех резьбовых участков, имеющих одинаковые размеры и расположенных друг от друга на равном расстоянии.