Элемент длинномерной гибкой колонны (варианты) - RU2689955C1

Чертежи

Показать все 8 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к длинномерным гибким трубам (колтюбинг или гибкая насосно-компрессорная труба), а именно, к наматываемым на барабан.

Практика использования длинномерных гибких труб в скважине показывает, что для проведения многих технологических операций в скважине, а также, для лифта пластовой жидкости различными способами механизированной добычи целесообразно иметь многоканальные длинномерные гибкие трубы, причем, различных конфигураций и с различными дополнительными сервисными каналами.

Известна многоканальная длинномерная гибкая труба, состоящая из нескольких гидравлических и электрических каналов, которые находятся в единой сплавленной оболочке из экструдированного полимерного материала с двумя параллельными плоскостями для удобства намотки на барабан. Экструдированный полимерный материал, наплавленный и обволакивающий гидравлические и электрические каналы, образуют вместе единую многоканальную колонну в виде длинномерной гибкой ленты, которая служит для гидравлических и электрических каналов хорошей защитой. Соотношение количества электрических и гидравлических каналов и их диаметров зависит от типа применяемого погружного насоса: электроцентробежного или гидроприводного. В качестве гидравлических каналов могут применяться стандартные металлические или пластиковые длинномерные гибкие трубы, капиллярные трубки, в качестве электрических и информационных каналов могут применяться электрические провода или кабели, оптоволоконные линии (патент США 8459965 от 11 июня 2013 года).

Недостатком вышеупомянутой многоканальной длинномерной гибкой трубы является то, что наплавленный пластик увеличивает вес многоканальной колонны, а при возникновении проблем с заплавленными электрическими линиями (пробой, обрыв кабеля и т.д.) или с оптиковолоконными, капиллярными линиями (разрушение канала) вынуждает разрезать наплавленный пластик, осуществлять ремонт или замену проблемного участка сервисной линии с последующим наплавлением пластика. Кроме того, глубокие и длинные царапины и скобления наружной поверхности пластика отрицательно влияют на обеспечение герметичности в стриппере (герметизаторе) и противовыбросовом оборудовании.

Известна многоканальная длинномерная гибкая труба, составленная с необходимым набором сервисных каналов в соответствии с применяемой скважинной технологией или способом механизированной добычи. Многоканальная длинномерная гибкая колонна состоит из двух гибких длинномерных сервисных каналов, выбранных из группы: гидравлические линии, силовые электрические кабели, оптоволоконные и электропроводные информационные магистрали, и сплавленных вместе эластичной оболочкой в длинномерную секцию. Колонна состоит из двух длинномерных секций в эластичных оболочках с выбранным набором сервисных каналов. На эластичной оболочке каждой длинномерной секции выполнена по меньшей мере одна сопрягаемая поверхность, параллельная оси колонны, для соединения секций между собой, при этом, одна из сопрягаемых поверхностей имеет длинномерные замковые пазы, а другая ответные сопрягаемые длинномерные замковые выступы, обеспечивающие соединения длинномерной секции в колонну при спуске в скважину и разъединения при подъеме из скважины многоканальной длинномерной гибкой колонны (патент РФ 2644366 от 09 февраля 2018 года).

Недостатком вышеупомянутой многоканальной длинномерной гибкой трубы является то, что необходимо наплавление пластика на стандартный колтюбинг, а наплавленный пластик увеличивает вес многоканальной колонны. Кроме того, глубокие и длинные царапины и скобления наружной поверхности пластика отрицательно влияют на обеспечение герметичности в стриппере (герметизаторе) и противовыбросовом оборудовании.

Известна многоканальная длинномерная гибкая трубная колонна ArmorPak (www.cjstech.com) и способ ее составления путем установки постоянных сварных хомутов на две стандартные гибкие насосно-компрессорные трубы (колтюбинги). Составная многоканальная длинномерная гибкая колонна ArmorPak сматывается с барабана колтюбинговой установки в скважину для проведения скважинных работ или для целей механизированной добычи скважинной жидкости, например, погружными электроцентробежными или гидроприводными насосами. В составной многоканальной длинномерной гибкой трубной системе ArmorPak могут устанавливаться дополнительные стандартные гибкие насосно-компрессорные трубы (колтюбинг) отдельно или внутри одной из них.

Недостатком вышеупомянутой составной многоканальной длинномерной гибкой колонны является то, что установка хомута между длинномерными гибкими трубами меняет дискретно геометрию поперечного сечения многоканальной длинномерной гибкой колонны в месте установки хомута, что ухудшает целостность многоканальной длинномерной гибкой системы и ее проходимость через герметизатор и противовыбросовый превентор, что отрицательно влияет на их герметизирующие возможности и срок службы. Также имеются технологические трудности для составления многоканальной длинномерной гибкой колонны из более, чем двух сервисных каналов.

Известна многоканальная длинномерная гибкая колонна и способ ее изготовления принятая по совокупности существенных признаков за прототип, включающая размещение нескольких сервисных длинномерных каналов для доставки в скважину электрической или гидравлической энергии, жидкостей и получения скважинной информации на поверхность, внутри большей основной длинномерной гибкой трубы во время ее изготовления из штрипса путем сварки ее продольных кромок (патент США 8925627 от 6 января 2015 года)

Недостатком вышеупомянутой многоканальной длинномерной гибкой колонны является то, что все каналы находятся внутри основного наружного колтюбинга большого диаметра, на который приходится нагрузка всего веса многоканальной колонны во время нахождения на инжекторе, что вызывает необходимость увеличивать толщину стенки основного колтюбинга и повышать марку стали, что, в свою очередь, увеличит массу колонны, жесткость и стоимость. Кроме того, остается сложным вопрос о подвеске свободных внутренних каналов колонны на устье и их герметизация. В случае использования штрипса с приварной внутренней опорой (кронштейном) усложняется процесс изготовления многоканальной колонны, а внутренняя опора при намотке на барабан, находясь в перпендикулярном положении по отношению к оси вращения намоточного барабана, существенно увеличивает жесткость многоканальной колонны.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание элемента длинномерной гибкой колоны различных диаметров, сечений и конфигураций в виде нескольких вариантов базовых пар закрытых каналов из одного или нескольких штрипсов, с одним или несколькими буртами и/или перегородками для самостоятельного применения или создания на основе базовых пар многоканальных длинномерных гибких колонн за счет приваривания дополнительных длинномерных гибких частей. Другой задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является уменьшение нагрузки на трубную часть колонны от растягивающих и сжимающих усилий.

Технический результат заключается в возможности изготовления многоэтапным профилированием и сваркой, элемента длинномерной гибкой колонны на основе базовой пары закрытых каналов с утолщенными буртами и/или перегородками с увеличенным сварочным швом, с размещением сварных швов, перегородок и утолщенных частей колонны на средней линии поперечного сечения колонны для ориентированного наматывания на стандартный барабан. Кроме того, уменьшение нагрузки на трубную часть колонны от растягивающих и сжимающих усилий осуществляется за счет наличия «зацепов» на буртах или перегородках колонн.

Указанная задача решается, а технический результат достигается за счет того, что в элементе длинномерной гибкой колонны включающем два объединенных в единую конструкцию базовых закрытых канала, согласно изобретению, базовая пара закрытых каналов образована из двух штрипсов методом раздельного профилирования каждого штрипса от центра с образованием стенок двух базовых закрытых каналов с выведенными наружу торцами продольных кромок и их установкой в одной плоскости, с последующей сваркой продольных кромок между собой по их соприкасаемой поверхности с образованием кромковых буртов, с последующей сваркой продольных торцов кромковых буртов обоих каналов друг с другом с образованием соединительной перегородки.

Указанная задача решается, а технический результат достигается также за счет того, что в элементе длинномерной гибкой колонны, включающем два объединенных в единую конструкцию базовых закрытых канала, согласно изобретению, базовая пара закрытых каналов образована из двух штрипсов методом раздельного профилирования каждого штрипса от центра, с образованием профилированного бурта, выполненного в виде продольной складки, внутренняя часть которой сваривается, и последующего продольного профилирования частей штрипса с образованием стенок базовых закрытых каналов и выведения наружу торцевых продольных кромок и последующей сваркой по их соприкасаемым поверхностям с образованием кромковых буртов, и последующей сваркой продольных торцов кромковых буртов обоих базовых закрытых каналов друг с другом с образованием соединительной перегородки.

К периферийным профилированным буртам базовой пары закрытых каналов с разных сторон привариваются кромки двух дополнительных дугообразных профилированных штрипсов с образованием двух дополнительных закрытых каналов.

По крайней мере, один профилированный бурт базовой пары закрытых каналов, находящийся за пределами внешних габаритов колоны имеет волнообразный вид.

Указанная задача решается, а технический результат достигается также за счет того, что в элементе длинномерной гибкой колонны, включающем два объединенных в единую конструкцию базовых закрытых канала, согласно изобретению, базовая пара закрытых каналов образована из единого штрипса методом его профилирования от центра с образованием профилированного бурта, выполненного в виде продольной складки, внутренняя часть которой сваривается, и последующим профилированием частей штрипса с образованием стенок первого закрытого канала и последующей сварки мест соединения стенок между собой по соприкасаемым поверхностям с образованием соединительной перегородки, дальнейшим профилированием частей штрипса с образованием стенки второго базового закрытого канала и последующей сваркой продольных кромок между собой по их соприкасаемым поверхностям с образованием кромкового бурта.

К периферийным кромковым и профилированным буртам базовой пары закрытых каналов с разных сторон привариваются кромки двух дополнительных дугообразных профилированных штрипсов с образованием двух дополнительных закрытых каналов.

Указанная задача решается, а технический результат достигается также за счет того, что в элементе длинномерной гибкой колонны, включающем два объединенных в единую конструкцию базовых закрытых канала, согласно изобретению, каждый из пары закрытых базовых каналов образован из двух штрипсов методом их раздельного профилирования от центров с последующей сваркой мест соприкосновения стенок базовых закрытых каналов друг с другом с образованием двухштрипсовой заготовки с соединительной перегородкой и последующее профилированием заготовки с образованием двух базовых закрытых каналов с выведенными наружу торцами продольных кромок и их последующей сваркой по соприкасающимся поверхностям с образованием двух кромковых буртов, при этом соединительная перегородка и два кромковых бурта расположены на одной плоскости.

Указанная задача решается, а технический результат достигается также за счет того, что в элементе длинномерной гибкой колонны, включающем два объединенных в единую конструкцию базовых закрытых канала, согласно изобретению, каждый закрытый канал из пары закрытых базовых каналов образован из двух штрипсов методом их раздельного профилирования от центров с образованием продольных кромок с выведенными наружу торцами, с последующей сваркой противоположных продольных кромок двух штрипсов между собой по соприкасаемой плоскости, с образованием двух кромковых буртов и базового закрытого канала, при этом, кромковые бурты расположенны диаметрально друг против друга с последующей сваркой друг с другом продольных торцов кромковых буртов двух закрытых каналов с образованием соединительной перегородки.

К периферийным кромковым буртам базовой пары закрытых каналов с разных сторон привариваются кромки двух дополнительных дугообразных профилированных штрипсов с образованием двух дополнительных закрытых каналов.

По крайней мере, один кромковый бурт базовой пары закрытых каналов, находящийся за пределами внешних габаритов колоны имеет вид чередующихся выступов и впадин.

Указанная задача решается, а технический результат достигается также за счет того, что в элементе длинномерной гибкой колонны, включающем два объединенных в единую конструкцию базовых закрытых канала, согласно изобретению, базовая пара закрытых каналов образована из двух штрипсов методом раздельного профилирования каждого штрипса от центра с образованием двух стенок базовых закрытых каналов с выведенными наружу торцами продольных кромок и последующей сваркой продольных кромок между собой по их соприкасаемой поверхности с образованием кромковых буртов, установкой пары закрытых базовых каналов в одной плоскости таким образом, что кромковые бурты расположены противоположно друг другу, и дальнейшее приваривание к периферийным кромковым буртам с разных сторон двух дугообразно спрофилированных штрипсов с образованием двух дополнительных закрытых каналов

Предлагаемое изобретение иллюстрируется чертежами поперечных сечений и боковых видов элементов длинномерной гибкой колонны на основе базовых пар закрытых каналов. Сварочные работы ведутся по продольным линиям, места сварки указаны утолщенными стрелками, порядок очередности сварки показан утолщенными римскими цифрами, сварочный шов на поперечном сечении показан утолщенной линией. На фиг. 1 показаны два отдельных закрытых канала с кромковыми буртами. На фиг. 2 показана базовая пара элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с соединительной перегородкой из приварных кромковых буртов двух закрытых каналов. На фиг. 3 показан элемент длинномерной гибкой двухканальной колонны с увеличенным кромковым буртом закрытого канала и вторым приварным закрытым каналом. На фиг. 4 показаны два отдельных закрытых канала с профилированными и кромковыми буртами. На фиг. 5 показана базовая пара закрытых каналов элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с соединительной перегородкой из приварных кромковых буртов двух закрытых каналов. На фиг. 6 показан элемент длинномерной гибкой четырехканальной колонны из базовой пары закрытых каналов с двумя приварными дугообразно профилированными штрипсами. На фиг. 7 показана базовая пара закрытых каналов элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с соединительной перегородкой из приварных кромковых буртов двух закрытых каналов и профилированными буртами на периферии, выполненных с волнообразной геометрией (поперечный разрез). На фиг. 8 показана базовая пара элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с соединительной перегородкой из приварных кромковых буртов двух закрытых каналов и профилированными буртами на периферии, выполненных с волнообразной геометрией (вид сбоку). На фиг. 9 показана начальная фаза изготовления из одного штрипса закрытого канала базовой пары элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с профилированным буртом и соединительной перегородкой. На фиг. 10 показана финальная фаза изготовления одноштрипсовой базовой пары закрытых каналов элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны соединенных перегородкой с кромковым и профилированным буртами на периферии. На фиг. 11 показана одноштрипсовая базовая пара закрытых каналов элемента длинномерной гибкой четырехканальной колонны соединенных перегородкой с кромковым и профилированным буртами на периферии и двумя приварными к ним дугообразно профилированными штрипсами. На фиг. 12 показана начальная фаза изготовления из двух штрипсов базовой пары закрытого канала элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с соединительной перегородкой. На фиг. 13 показана финальная фаза изготовления двухштрипсовой базовой пары закрытых каналов элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с соединительной перегородкой и двумя кромковыми буртами на периферии. На фиг. 14 показана двухштрипсовая базовая пара закрытых каналов элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с перфорированной соединительной перегородкой, двумя кромковыми буртами на периферии и двумя эластичными сервисными лентами на разных сторонах соединительной перегородки. На фиг. 15 показаны два отдельных закрытых канала изготовленных из двух штрипсов каждый, с двумя кромковыми буртами на каждом. На фиг. 16 показана базовая пара закрытых каналов элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с соединительной перегородкой из приварных кромковых буртов двух двухштрипсовых закрытых каналов. На фиг. 17 показан элемент длинномерной гибкой четырехканальной колонны из базовой пары закрытых каналов с двумя приварными дугообразно профилированными штрипсами. На фиг. 18 показана базовая пара закрытых каналов элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с соединительной перегородкой и кромковыми буртами на периферии имеющих шлицевую геометрию в виде чередующихся выступов и углублений (поперечный разрез). На фиг. 19 показана базовая пара закрытых каналов элемента длинномерной гибкой двухканальной колонны с соединительной перегородкой и кромковыми буртами на периферии, имеющих шлицевую геометрию в виде чередующихся выступов и углублений (вид сбоку). На фиг. 20 показаны два отдельных закрытых канала с кромковыми буртами, расположенных на периферии друг от друга с двумя приваренными к разным сторонам их кромковых буртов двух дугообразно профилированных штрипсов.

Элемент длинномерной гибкой колонны состоит из одного или двух профилированных и сваренных особым образом штрипсов с образованием базовой пары закрытых каналов с внешними кромковыми и/или профилированными буртами, причем, базовая пара закрытых каналов может применяться как самостоятельно, так и с включением в дальнейший процесс изготовления многоканальной колонны в виде многостадийных последовательных этапов профилирования и сварки и добавления дополнительных штрипсов. Различные варианты базовых пар закрытых каналов элементов длинномерных гибких колонн и способы их изготовления приведены ниже.

При изготовлении первого варианта базовой пары с закрытыми каналами 1 и 2 (фиг. 1) элемента длинномерной гибкой колонны изначально два штрипса 3 и 4 профилируются серией роликов от их центров с получением стенок 5 и 6 закрытых каналов 1 и 2 с выведением на одну сторону торцов 7 и 8, 9 и 10 вывернутых продольных кромок штрипсов 3 и 4 и их зеркальной установкой на разных сторонах одной плоскости А-А с последующей сваркой соприкасаемых поверхностей вывернутых продольных кромок торцов 7 и 8, 9 и 13 между собой с образованием базовой пары закрытых каналов 1 и 2 с кромковыми буртами 11 и 12 соответственно. Затем путем сварки торцов кромковых буртов 11 и 12 закрытых каналов 1 и 2 между собой образуется базовая пара 10, состоящая из двух закрытых каналов 1 и 2, соединенных между собой соединительной перегородкой 14 (фиг. 2). Как частный случай, при увеличении длины сваренных соприкасаемых поверхностей вывернутых продольных кромок торцов 7 и 8 закрытого канала 1 и последующего приваривания торцов 15 и 16 второго профилированного штрипса 17 к разным сторонам продольных кромок торцов 7 и 8 образуется второй закрытый канал 18 (фиг. 3) базовой пары 10. Диаметры обоих закрытых каналов, толщина стенок каналов и марки стали могут быть одинаковыми или разными. Соединительная перегородка 14 имеет, через постоянный шаг, отверстия 19 для пальцев на инжекторе и для присоединения различного рода гибких сервисных каналов.

При изготовлении второго варианта базовой пары 20 (фиг. 4) с закрытыми каналами 21 и 22 элемента длинномерной гибкой колонны изначально два штрипса 23 и 24 профилируются серией роликов от их центров с образованием профилированных буртов 25 и 33, выполненных в виде продольной складки, внутренняя часть которой сваривается. Затем боковые части штрипса 23 профилируются с выведением на одну сторону торцов 26 и 27 вывернутых продольных кромок штрипса 23 и их зеркальной установкой на разных сторонах одной плоскости В-В с последующей сваркой соприкасаемых поверхностей вывернутых продольных кромок торцов 26 и 27 между собой с образованием закрытого канала 21 с кромковым буртом 28. Боковые части другого штрипса 24 профилируются с выведением на одну сторону торцов 29 и 30 вывернутых продольных кромок штрипса 24 и их зеркальной установкой на разных сторонах одной плоскости В-В с последующей сваркой соприкасаемых поверхностей вывернутых продольных кромок торцов 29 и 30 между собой с образованием базового закрытого канала 22 с кромковым буртом 31. Последующей сваркой кромковых буртов 28 и 31 закрытых каналов 21 и 22 между собой образуется базовая пара 20 закрытых каналов 21 и 22 (фиг. 5), соединенных между собой перегородкой 32. В случае изготовления четырехканального элемента длинномерной гибкой колонны (фиг. 6) к профилированным буртам 25 и 33 базовой пары 20 закрытых каналов 21 и 22 с разных сторон могут привариваться кромки двух дугообразно спрофилированных штрипсов 34 и 35 с образованием двух дополнительных закрытых каналов 36 и 37 соответственно. В случае переноса большей части усилия от веса колонны на периферийные бурты базовой пары закрытых каналов, находящихся за пределами внешних габаритов колоны, бурты могут иметь волнообразный вид (фиг. 7 и 8) с гребнями 38 и впадинами 39 для лучшего захвата, удерживания и перемещения длинномерной гибкой колонны инжектором или элеваторами.

При изготовлении третьего варианта базовой пары 40 (фиг. 9-10) из закрытых каналов 41 и 42 элемента длинномерной гибкой колонны, изначально один штрипс 43 профилируется от центра с образованием профилированного бурта 44, выполненного в виде продольной складки, внутренняя часть которой сваривается. Затем оставшиеся части штрипса 43 профилируются с образованием стенок первого закрытого канала 41 и последующей сваркой мест соединения стенок канала 41 между собой по соприкасаемым поверхностям с образованием соединительной перегородки 45 (фиг. 9). Далее оставшиеся части штрипса 43 профилируются с выведением на одну сторону торцов 46 и 47 вывернутых продольных кромок штрипса 43 и их зеркальной установкой на разных сторонах одной плоскости С-С с последующей сваркой соприкасаемых поверхностей вывернутых продольных кромок торцов 46 и 47 между собой с образованием закрытого канала 42 с кромковым буртом 48 (фиг. 10). В случае изготовления четырехканального элемента длинномерной гибкой колонны (фиг. 11) к профилированному бурту 33 и кромковому бурту 48 базовой пары 40 с закрытыми каналами 41 и 42 с разных сторон могут привариваться кромки 43 и 44, 45 и 46 двух дугообразно профилированных штрипсов 47 и 48 с образованием двух дополнительных закрытых каналов 49 и 51 соответственно. В случае переноса большей части усилия от веса колонны на увеличенные периферийные бурты базовой пары, находящиеся за пределами внешних габаритов колоны, как и в предыдущем случае, они могут иметь волнообразный вид (не показано) для лучшего захвата, удерживания и перемещения колонны.

При изготовлении четвертого варианта базовой пары 50 (фиг. 12-13) с закрытыми каналами 52 и 53 элемента длинномерной гибкой колонны изначально два штрипса 54 и 55 профилируются раздельно серией роликов от их центров с последующей сваркой мест соприкосновения обоих штрипсов друг с другом с образованием двухштрипсовой заготовки с соединительной перегородкой 56 (фиг. 12) и последующем профилированием двухштрипсовой заготовки с образованием двух базовых закрытых каналов 52 и 53 с выведенными наружу торцами 57 и 58, 59 и 61 продольных кромок и их последующей сваркой по соприкасающимся поверхностям с образованием двух кромковых буртов 62 и 63, при этом соединительная перегородка 56 и два кромковых бурта 62 и 63 расположены на одной плоскости (фиг. 13). На соединительной перегородке 56 могут быть выполнены отверстия 64 для пальцев инжектора и элеватора, а также для наружного размещения эластичной сервисной ленты 65 с электрическими 66, оптоволоконными 67 и капиллярными каналами 68 и зафиксированной в отверстиях 64 соединительной перегородки 56 соединительными элементами 69. Отверстия 64 имеют определенную геометрию через определенный шаг и служат для образования замкового соединения с соединительными элементами 69, например, в виде «грибков» на эластичной сервисной ленте 65 или для захвата пальцами инжектора. Материал «грибков» может быть эластичным или твердым, когда «грибок» выполнен в виде цанги. Конфигурация «грибков» может быть конусной, шарообразной и т.д., а сам «грибок» может частично выходить на противоположную сторону соединительной перегородки 56, а противоположная лента 71 должна иметь соответствующие углубления 72 под соединительные элементы 69 первой сервисной ленты 65 или быть заподлицо с ней. Количество отверстий 64 в два раза превышает количество соединительных элементов 69, что позволяет расположить на противоположной стороне соединительной перегородки 56 другую аналогичную эластичную сервисную ленту 71 со сдвигом на одно отверстие в соединительной перегородке 56. Принимая во внимание, что весь вес эластичной сервисной ленты 65 распределяется равномерно через отверстия 64 и соединительные элементы 69 на соединительную перегородку 56, а также, что эластичная сервисная лента 65 находится в ложбине между двумя закрытыми каналами, геометрия которых и сервисной ленты 65 предотвращают контакт сервисной ленты 65 с внутренней стенкой обсадной колонны скважины, то отпадает необходимость усиления и бронирования сервисной ленты 65, что облегчает как вес сервисной ленты 65, так и вес многоканальной колонны. Кроме этого, облегчается и упрощается ремонт элетрокабелей, оптоволоконных и капиллярных каналов. Вместо эластичных сервисных лент 65 и 71 в пространстве между закрытыми каналами 52 и 53 и соединительной перегородкой 56 могут размещаться стандартные колтюбинга и/или стандартные бронированные электрические кабели соединенные вместе клямсами (не показано), что позволит осуществлять одновременно-раздельную эксплуатацию нескольких пластов различными способами мехдобычи.

При изготовлении пятого варианта базовой пары 60 (фиг. 15) с закрытыми каналами 73 и 74 элемента длинномерной гибкой колонны, изначально два штрипса 75 и 76 профилируются раздельно серией роликов от их центров с образованием продольных кромок с выведенными наружу торцами 77 и 78, 79 и 80 с последующей сваркой противоположных продольных кромок двух штрипсов между собой по соприкасаемой плоскости, с образованием двух кромковых буртов 81 и 82 и закрытого канала 73. Кромковые бурты 81 и 82 расположены диаметрально друг против друга. Аналогично, два штрипса 83 и 84 профилируются раздельно серией роликов от их центров с образованием продольных кромок с выведенными наружу торцами 85 и 86, 87 и 88 с последующей сваркой противоположных продольных кромок двух штрипсов между собой по соприкасаемой плоскости с образованием двух кромковых буртов 89 и 90 и закрытого канала 74. Кромковые бурты 89 и 90 расположены диаметрально друг против друга. Затем продольные торцы кромковых буртов 82 и 89 закрытых каналов 73 и 74 свариваются друг с другом с образованием соединительной перегородки 91 (фиг. 16). В случае изготовления четырехканального элемента длинномерной гибкой колонны (фиг. 17) к профилированным буртам 81 и 90 базовой пары 60 закрытых каналов 73 и 74 с разных сторон могут привариваться кромки 92 и 93, 94 и 95 двух дугообразно спрофилированных штрипсов 96 и 97 с образованием двух дополнительных закрытых каналов 98 и 99 соответственно. В случае переноса большей части усилия от веса колонны на периферийные бурты кромковые бурты 81 и 90 базовой пары 60 закрытых каналов 73 и 74, находящиеся за пределами внешних габаритов колоны, могут иметь шлицевую геометрию, например, волнообразный вид (фиг. 18 и 19) в виде чередующихся выступов 100 и выемок 101 для лучшего захвата, удерживания и перемещения длинномерной гибкой колонны инжектором или элеваторами.

При изготовлении шестого варианта базовой пары 70 (фиг. 20) с отдельно изготовленными закрытыми каналами 102 и 103 элемента длинномерной гибкой колонны, изначально два штрипса 104 и 105 профилируются раздельно серией роликов от их центров с образованием продольных кромок с выведенными наружу торцами 106 и 107, 108 и 109 с последующей сваркой продольных кромок между собой по их соприкасаемой поверхности с образованием кромковых буртов 110 и 111. Затем два закрытых базовых канала устанавливаются в одной плоскости таким образом, что кромковые бурты 110 и 111 располагаются диаметрально противоположно друг другу. После этого к периферийным кромковым буртам 110 и 111 с их разных сторон привариваются два дугообразно спрофилированных штрипса 112 и 113, выполняющие роль внешней перегородки закрытых каналов 102 и 103 с образованием дополнительных гидравлически соединенных между собой каналов 114 и 115. В случае переноса большей части усилия от веса колонны на периферийные бурты кромковые бурты 110 и 111 базовой пары 70 закрытых каналов 102 и 103, находящиеся за пределами внешних габаритов колоны, могут иметь вышеупомянутые шлицевые или волнообразные виды для лучшего захвата, удерживания и перемещения длинномерной гибкой колонны инжектором или элеваторами.

Наличие силовых шлицевых или волнообразных буртов позволяет снять значительную часть нагрузки веса колонны со стенок закрытых каналов и перенести ее на бурты и/или на соединительную перегородку, что, в свою очередь, позволит применять более дешевые марки стали для изготовления элемента длинномерной гибкой колонны, а также производить ремонт многоканальных длинномерных гибких колонн путем вырезания дефектных участков и привариванием вставок или заплат в полевых условиях. Кроме того, наличие силовых шлицевых или волнообразных буртов не исключают использование прямолинейных кромковых или профилированных буртов в качестве силовых элементов фрикционного типа для траков инжектора.

Все вышеперечисленные варианты многоканальных длинномерных гибких колонн не исключают все необходимые технологические операци, необходимые для производства длинномерных гибких труб (колтюбинга), такие как: обработка кромок, нагревание, калибрование и т.д., кроме того все предложенные варианты многоканальных длинномерных гибких колонн могут применяться как для проведения технологических операций на скважинах, так и для добычных схем и компановок.

Все варианты многоканальных длинномерных гибких колонн применяются, как и обычный колтюбинг или гибкая насосно-компрессорная труба со стандартными подъемниками, но с незначительными изменениями в герметизаторе, траках инжектора, направляющих и т.д.

Предлагаемое изобретение позволяет существенно увеличить возможности колтюбинговых установок и самого колтюбинга за счет его многоканальности и, следовательно, многофункциональности.

Реферат

Группа изобретений относится к длинномерным гибким трубам, наматываемым на барабан. Технический результат – уменьшение нагрузки на трубную часть колонны, и увеличение технологических операций на скважинах. По одному из вариантов элемент длинномерной гибкой колонны включает два объединенных в единую конструкцию базовых закрытых канала. Базовая пара закрытых каналов образована из двух штрипсов методом раздельного профилирования каждого штрипса от центра с образованием стенок двух базовых закрытых каналов с выведенными наружу торцами продольных кромок и их установкой в одной плоскости, с последующей сваркой продольных кромок между собой по их соприкасаемой поверхности с образованием кромковых буртов, с последующей сваркой продольных торцов кромковых буртов обоих каналов друг с другом с образованием соединительной перегородки. 6 н. и 5 з.п. ф-лы, 20 ил.

Формула