Термоизолированная колонна

Термоизолированная колонна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскин

Соцмалмстичесиик

Республии

ОПИСАНИЕИЗОВЕЕтЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ »i926224 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10..12.79 (2() 2849384/22-03 с присоединением заявки J4 (23)Приоритет — (5l}M. Кл.

Е 21 В 17/00

Е 21 В.36/00

16 l 59/00 твВУДаРСтаеННЬ1к КОМНтЕт

СССР ао демам наебретеннй н еткрытнй

Опубликовано 07.05.82 Бюллетень М 17

Дата опубликования описания 09,05.82 (53} УДК 622. . 245.62 (088.8) А. В. Орлов, П. А. Полой, А. B. Полозков, B. В. ИсПфвв, Б. Л. Сапгир, И. Ю. Быков, В. В. Соловьев и Г. . Чупров

Печорский государственный научно-исследоват ий, и проектный институт нефтяной промышленности и Всесоюзный научно-исследовательский институт буровой техники (72) Авторы изобретения (7!) Заявители (54) ТЕРМОИЗОЛИРОВАННАЯ КОЛОННА

Изобретение относится к области

) нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в других отраслях народного хозяйства при изоляции трубопроводов для транспортировки теплоносителей.

Известна термоизолированная колонна; включающая секции внутренних труб с узлом соединения и наружных труб с размещенным между ними теплоизолирующим материалом, жесткое соединение. внутренних и наружных труб на одном из концов секций, скользящее соединение в виде переводной втулки, установленной на другом конце секции внутренних труб, и уплотнение между ними Ь1

Недостатком этой конструкции является возникновение температурных мостов . при нагреве колонны и ее температурных удлинениях, что существенно снижает ее термоизолируюшие свойства.

Это связано с тем, что при нагреве увеличение линейных размеров внутренних труб значительно больше, чем менее нагретых наруж. ных труб. В результате между торцами смежных наружных труб образуется зазор и узел соединения становится открытым источником тепла.

Извесгна также термоизолированная

5 колонна, включающая секции внутренних труб с узлом соединения, секции наруи ных труб, связанные скользящими муфтами с возможностью перекрытия жестко10, ro соединения внутренних и наружных труб, теплоизолирующий материал, размещенный в кольцевом пространстве мекду внутренними и наружными трубами, и, уплотнения (21

Недостаток известной конструкции заключается в том, что она не обеспечи вает надежной герметизации воздушной полости между кожухом и внутренней трубой, особенно при высоких давлениях . порядка 300 кгс/см, что существенно

Ъ снижает термоизолирующие свойства колонны»

Кроме того, наружные трубы имеют жесткое соединение с внутренними тру,Э 9262 бами, что приводит к их разрушению изза больших температурных перенапряжений при нагреве.

Пель изобретения — снижение теплопотерь в узлах соединения при обеспечении компенсации разницы температурных удлинений наружных и внутренних труб.

Указанная цель достигается тем, что скользящая муфта выполнена ступенчатой, меньшая ступень которой расположена во 10 внутренней полости наружных труб и жестко с ней связана, а скользящий конец муфты расположен снаружи наружных труб, причем уплотнения размещены по обоим концам ступенчатой муфты. 15

На чертеже показана термоизолированная колонна в разрезе.

Термоизолированная колонна включает секции внутренних труб 1 с узлом соединения - муфтой 2, секции наружных 20 труб 3, ступенчатую муфту 4, кол цо 5 на внутренней трубе, кольцо 6 на наружной трубе, кольцевую, например резиновую пробку 7 торцовое кольцо 8 на ступенчатой муфте, уплотняющее, например, 2s резиновое кольцо 9, коническое кольцо

10, уплотнение 11, фасонную гайку 1 2, теплоизолирующий материал 13 и 14.

Секции внутренних труб 11 и наружных труб 3 на одном из концов жестко щ соединены между собой на сварке коническим кольцом 10. Кольца 5 и 6 приварены друг против друга соответственно к наружной поверхности внутренней трубы

1 и внутренней поверхности наружной трубы 3, а между ними размещена кольцевая, например резиновая пробка 7: Меж» ду секциями внутренних труб 1 и наружных труб 3 на участке от конического кольца 10 до колец 5 и 6 размещен теп- О лоизолирующий материал 13, например чередующиеся слои базальтового холста и алюминиевой фольги. Поверх колец 5 и

6 размещено уплотнение в виде теплоизо пирующего асбесторезинового кольца 9, диаметр которого равен ширине межтрубного пространства. Внутрь наружной трубы 3 ввернута на резьбе меньшая ступень муфты 4, к которой приварено торцовое кольцо 8 с возможностью зажатия асбесторезинового кольца 9, причем внутренний диаметр торцового кольца 8 меньше наружного диаметра внутренней трубы 1.

Другая ступень муфты 4 надета на смежную секцию наружной трубы 3 с возмож5S постыл скольжения по ней. Муфта 4 перекрывает жесткое соединение внутренних и наружных труб. Между сколь:зящим концом ступенчатой муфты 4 и поверхностью

24 4 наружной трубы 3 размещено уплотнение

1 из теплоизолирующего асбесторезинографитового материала, которое зажато фасонной гайкой 12, ввинчивающейся в ступенчатую муфту 4. B пространстве, образованном концами внутренних труб 1, свинченными муфтой > .и ступенчатой муфтой 4 с уплотнениями 9 и 11 дополнительно размещен теплоизолирующий ма» териал, например базальтовая плита 14.

Изготовление и работа термоизолированной колонны осуществляется следую- щим образом.

К секции внутренней трубы 1 снаружи у резьбы приваривают конусное кольцо

10, основание конуса которого обращено к резьбе, при этом внутренний диаметр конусного кольца 10 равен наружному

1диаметру внутренней трубы 1, а его наружный диаметр равен внутреннему диаметру наружной трубы 3. На другом конце этой же секции у резьбы приваривают кольцо 5.

К внутренней стороне наружной трубы

3 на участке, соответствующем кольцу Е на внутренней трубе 1, приваривают кольцо 6.

Затем на внутреннюк трубу 1 от конусного кольца 10 до кольца 5 nooseредно наматывают внахлест или встык слои базальтового холста и алюминиевой фольги и закрепляют наружный слой холста проволочными бандажами.

На полученную теплоизолированную трубу 1 надевают наружную трубу 3 так, чтобы кольца 5 и 6 совместились.

Затем приваривают конусное кольцо

l0 к наружной трубе и между кольцами

5 и 6 устанавливают кольцевую асбесторезиновую пробку 7.

Поверх колец 5 и 6 = пробкой 7 устанавливают асбесторезиновое кольцо 9 и зажимают его, ввинчивая в наружную трубу 3 на резьбе ступенчатую муфту 4 с приваренным к ней торцовым кольцом 8, На этом изготовление секций термоизолированных труб заканчивается.

Готовые термоизолированные трубы спускаются в скважину как обычные насосно-компрессорные путем соединения в колонну муфтами 2 на устье скважины.

При этом пространство, образованное концами внутренних труб 1 с муфтой 2 и ступенчатой муфтой 4, заполняют теплоизолирующим материалом 14, например базальтовой плитой, свернутой в кольцо.

После соединения секций термоизолированных труб в колонну зазор между наружной трубой 3 и ступенчатой муфтой

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .

1. Авторское свидетельство СССР

% 740932, кп. Е 21 В 17/00, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

М 664466002266, кп. F 21 В 17/00, 1976. (прототип) .

5 9262

4 заполняют уплотняюшим материалом

11, который зажимают фасонной гайкой

12. Для лучшего зажатия внутренняя поверхность ступенчатой муфты 4 имеет проточку с выступом. 5

При движении теплоносителя по термоизолированной колонне внутренние трубы 1 увеличивают свои размеры в радиальном и осевом направлениях, тогда

1 как размеры наружных труб 3, теплоиэо- 1Я лированных от внутренних изоляционным материалом 13, 14, 7, 9 и 11, йрактически остаются неизменяемыми. При этом смежные секции наружных труб 3 перемещаются относительно друг друга за счет контакта со ступенчатой муфтой

4, причем усилия зажатия теплоизолируюших уплотнений 9 и ll в осевом направлении остаются постоянными, а в радиальном направпенйи увеличиваются, что 20 обеспечивает надежную герметизацию межтрубного термоизолирующего пространства при работе колонны.

При снижении температуры теплоноси-теля внутренние трубы 1 и наружные 25 трубы 3 принимают первоначальные размеры и исходное положение, а уплотнения 7,9 и 11 за счет зажатия сохраняют герметизацию межтрубного простран- ства. Одновременно с этим уплотнейия Зо

7,9 и 11 устраняют тепловое замыкание между внутренними и наружны m трубами, что повышает теплоизолирующие свойства колонны.

Технико-экономическая эффективность заключается в снижении материальных

24 б затрат при эксплуатации скважин за счет повышения теплоизолируюших качеств колонны.

Формула изобретения

Термоиэолированная колонна, включающая секции внутренних труб с злом соединения, секции наружных труб, свя занные скользящими муфтами с возможностью перекрытия жесткого соединения внутренних и наружных труб, теплоизолирующий материал, размещенный в копь цевом пространстве между внутренними и наружными трубами, и уплотнения, отличающаясятем,что, с целью снижения теплопотерь в узлах сое динения при обеспечении компенсации разницы температурных удлинений наружных и внутренних труб, скользящая му@ та наполнена ступенчатой, меньшая ступень которой расноложена во внутренней полости наружных труб и жестко с ней связана, а скользящий конец муфты расположен снаружи наружных труб, причем уплотнения размещены по обоим концам ступенчатой муфгы.

926 224

Ю

О

Составитель В. Родина

Редактор В. Иванова Техред М.Тепер Корректор М. Шароши

Заказ 2919/20 Тираж 624 Подписно

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

rro делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4