Теплоизолированная колонна Советский патент 1991 года по МПК E21B36/00 

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к добыче высоковязкой нефти термическими методами для паронагнетательных скважин, и может быть использовано при изоляции трубопроводов для транспортировки теплоносителей.

Цель изобретения - повышение надежности в работе путем улучшения теплоизоляции мест соединения секций труб в колонну.

Нафиг, 1 показана теплоизолированная колонна (узел соединения секций труб), разрез; на фиг. 2 - секция труб теплоизолированной колонны, разрез; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1.

Теплоизолированная колонна состоит из секций труб 1, соединенных узлом 2 со смежно расположенными секциями 3. Каждая из секций содержит коаксиально расположенные наружную 4 и внутреннюю 5 трубы, образующие кольцевое герметичное пространство шириной h для размещения теплоизоляционного материала 6. Трубы 4 и 5 связаны по торцам фланцами 7 и 8. причем одна из труб, образующих секцию, предварительно напряжена. Один из концов трубы секции выполнен в виде раструба, содержаОч

ю

о о

VJ

щего наружный 9 и внутренний 10 участки труб, причем длина И наружной трубы 9 раструба больше длины h внутренней трубы 10 раструба и расположена от последней на расстоянии, равном h расстоянию между наружной и внутренними трубами 4 и 5 секций колонны. Величина разности длин труб 9 и 10 раструба равна величине расстояния h между наружными 4 и внутренними 5 трубами. При этом в основании раструба наружная труба образует с внутренней зазор 11. Узел соединения секций труб имеет рэзьбовой участок 12 на наружной поверхности секции труб с одного из ее концов и резьбовой участок 13 на внутренней поверхности. Узел соединения содержит также уплотнение 14, расположенное между упорными поверхностями, образованными торцовым фланцем 8, связывающим наружные и внутренние трубы секций со стороны резьбы 12, и торцовым фланцем 15, расположенным в основании ратруба между участками внутренней трубы основной секции и раструбной части. Фланцы 8 и 15 имеют вкладыш в виде сухарей 16 и 17 (фиг. 3) из материала с теплопроводностью, меньшей теплопроводности материала труб.

Изготовление теплоизолированной колонны осуществляют путем сборки между собой отдельных секций, включающих наружную 4 и внутненнюю 2 трубы.

Изготовление отдельных секций осуществляют следующим образом.

Сначало отдельно изготавливают фланцы 15 и 8 (фиг. 3). При этом обе половины фланцев с кольцевыми проточками 18 и 19 располагают так, что у них совпадают продольные оси, а торцы находятся в одной плоскости. После этого в образовавшиеся клиновые пазы запрессовывают клиновые сухари 15 и 16, образуя неподвижное соединение. Для предотвращения выпадания сухарей 16 и 17 кромки кольцевых встречных проточек 18 и 19 завальцовывают. Затем приваривают контактной сваркой плоский кольцевой держатель 20, при этом сварочные швы 21 и 22 должны быть непрерывными и герметичными.

Далее формируют фасонные - раструбные концы 9 и 10 наружной 4 и внутренней 5 труб путем их высадки или приваркой соответствующих фланцев, соединяют сваркой фланец 8 с наружной трубой 4, а фланец 15с внутренней трубой 5. Затем зачищают до металлического блеска, например, на пескоструйной установке, внутренние поверхности наружной трубы 4 и наружную поверхность внутренней трубы 5, после чего на трубу 5 наносят слой первичной изоляции, например многослойное стекловолокно. Затем, поместив внутреннюю трубу 5 в наружную трубу 4, соединяют раструбные концы между собой, например, с помощью сварки 23. После этого внутреннюю трубу 5

нагревают до определенной температуры для снятия напряжения, возникающего в процессе эксплуатации при транспортировке теплоносителя, после удлинения внутренней трубы 5 торец ее (со стороны

0 прямого участка трубы) соединяют с аналогичным торцом наружной трубы 4 с помощью сварки 24. После сборки секции пространство между трубами 5 и 4 дополнительно изолируют путем вакуумирования

5 для повышения качества изоляции. Вакуу- мирование производят любым из известных способов.

Затем нарезают резьбу 12 и 13 соответственно на участке трубы 4 и на участке

0 раструбной части 10 и подготавливают место под уплотнение 14 (фиг. 1), для чего протачивают торцы фланцев 8 и 15.

Теплоизолированная колонна работает следующим образом.

5 При сборке теплоизолированной колонны секции 1 и 3 (фиг. 1) соединяют между собой путем свинчивания до упора фланцев 8 и 15 в торцовое уплотнение 14, при этом сначала устанавливают секцию 1 раструб0 ным концом на элеватор, затем устанавливают уплотнение 14,после чего секции 1 и 3 соединяют одну с другой путем свинчивания резьб 12 и 13 и опускают колонну в скважину. Теплоноситель подают во внутреннюю

5 полость теплоизолированной колонны.

Технико-экономическая эффективность заключается в повышении теплоизолирующих свойств теплоизолированной колонны труб, преимущественно, в местах соедине-0 ния двойных секций между собой. Формула изобретения 1. Теплоизолированная колонна, включающая секции труб, содержащие коакси- ально расположенные и образующие

5 герметичное кольцевое пространство, на-, . ружные и внутренние трубы, один из которых предварительно напряжены, теплоизолирующий материал, размещенный в кольцевом пространстве между наружными

0 и внутренними трубами, узел соединения секций труб с резьбовым участком на наружной поверхности секции труб одного из ее концов и уплотнения, расположенные между упорными поверхностями, образо5 ванными торцовым фланцем, связывающим наружную и внутреннюю трубы на конце секции с наружным резьбовым участком, и фланцем на другом конце секции труб, о т- личающаяся тем, что, с целью повышения надежности в работе путем улучшения

теплоизоляции мест соединения секций труб в колонну, конец секции труб, противоположный концу с резьбовым участком на наружной поверхности, выполнен в виде раструба с резьбовым участком на внутренней поверхности секции труб для взаимодействия с резьбовым участком на наружной поверхности другого конца смежной секции труб, длина наружной трубы раструба больше длины внутренней трубы раструба и образует с последней зазор, а величина разницы указанных длин раструба

0

и величина зазора равны величине расстояния между наружной и внутренней трубами секций колонны, причем фланец, образующий упорную поверхность в раструбной части секции, расположен в основании раструба между участками внутренней трубы основной секции и раструбной части.

2. Колонна по п. 1,отличающаяся тем, что фланцы имеют вкладыши в виде сухарей из материала с теплопроводностью, меньшей теплопроводности материала труб.

Изобретение относится к нефтяной пром-стии предназначено для добычи высоковязкой нефти термическими методами для паронагнетательных скважин. Цель - повышение надежности в работе путем улучшения теплоизоляции мест соединения секций труб в колонну. Для этого конец секции труб, противоположный концу с резьбовым участком на наружной поверхности, выполнен в виде раструба с резьбовым участком на внутренней поверхности секции труб для взаимодействия с резьбовым участком на наружной поверхности другого конца смежной секции труб. Длина наружной трубы раструба больше длины внутренней трубы раструба и образует с последней зазор. Величина разницы указанных длин раструба и величина зазора равны величине расстояния между наружной и внутренней трубами секции колонны. Фланец, образующий упорную поверхность в раструбной части секции, расположен в основании раструба между участками внутренней трубы основной секции и раструбной части. Устанавливают секцию раструбным концом на элеватор, затем устанавливают уплотнение. После этого секции соединяют друг с другом путем свинчивания резьб и опускают колонну в скважину. Теплоноситель подают во внутреннюю полость теплоизолированной колонны. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

/ / / VA /

5 21 15 П 23 8 1 Ю

7 Л Л

У

Фиг.1

фигЗ