Внутренний луночный коннектор ЛВК
Внутренний луночный коннектор ЛВК (Internal Dimple Connector) — соединительное устройство колтюбинговой компоновки, предназначенное для механического присоединения торца гибкой насосно-компрессорной трубы (ГНКТ) к внутрискважинному инструменту, скважинным приборам или к следующей секции трубы. Конструктивно коннектор вводится ВНУТРЬ конца ГНКТ (в отличие от наружного коннектора, охватывающего трубу снаружи), после чего в стенке трубы специальным опрессовочным (димпинговым) инструментом формируются лунки (dimples), совмещаемые с предварительно выполненными карманами (проточками) на корпусе коннектора.
Совмещение лунок трубы с карманами коннектора обеспечивает фиксацию соединения как в осевом направлении (против выскальзывания трубы под действием растягивающей нагрузки и внутреннего давления), так и в торсионном (против проворота трубы относительно коннектора при передаче крутящего момента на забойный инструмент). Эластомерные уплотнения между корпусом коннектора и внутренней поверхностью ГНКТ обеспечивают герметичность соединения (pressure integrity), исключая прорыв прокачиваемого флюида в зоне стыка. Это делает IDC надёжным разъёмным соединением, монтируемым в полевых условиях без сварки.
Луночный коннектор ЛВК применяется при всех видах колтюбинговых операций: КРС, промывках, кислотных обработках, ГРП, бурении на ГНКТ, ловильных и фрезеровочных работах, а также при каротаже на ГНКТ. Поскольку коннектор размещается внутри трубы, он несколько сужает проходное сечение, что учитывается при выборе типоразмера под конкретные внутрискважинные операции. Выпускается в типоразмерах под распространённые диаметры ГНКТ (25,4–88,9 мм). Конструкция рассчитана на многократное использование при замене опрессованного участка трубы и уплотнений.
Комплектация
- Корпус коннектора
- Опорный бурт (упор)
- Эластомерные уплотнения
Принцип работы
-
1
Внутренний луночный коннектор IDC работает по принципу формозамыкания «лунка–карман». Корпус коннектора вводится внутрь подготовленного конца ГНКТ до посадки на упор. На наружной поверхности корпуса предварительно выполнены карманы (проточки, углубления) в заданных позициях по окружности и длине. Димпинговый (опрессовочный) инструмент устанавливается на трубу снаружи и формирует в стенке ГНКТ лунки, продавливая металл трубы внутрь — в совмещённые карманы коннектора.
-
2
Каждая лунка, вошедшая в карман, образует механический замок: в осевом направлении она препятствует выскальзыванию трубы с коннектора под действием растягивающей нагрузки и внутреннего давления; в окружном (торсионном) направлении — препятствует провороту трубы относительно корпуса, что позволяет передавать крутящий момент на забойный инструмент (при фрезеровании, бурении). Эластомерные уплотнительные кольца, размещённые в проточках корпуса, обжимаются между корпусом и внутренней поверхностью трубы, обеспечивая герметичность соединения по давлению прокачиваемого флюида.
Устройство
Порядок работы
-
1
Подготовка конца ГНКТ: отрезать дефектный конец трубы, снять фаску, зачистить и откалибровать внутренний диаметр. Проверить отсутствие овальности и забоин на внутренней поверхности в зоне посадки уплотнений коннектора.
-
2
Установка уплотнений: смазать и установить эластомерные O-ring (HNBR/FKM) в проточки корпуса коннектора. Проверить целостность уплотнений — повреждённые кольца заменить.
-
3
Ввод коннектора: ввести корпус коннектора внутрь конца ГНКТ до упора. Убедиться, что карманы корпуса расположены в зоне предполагаемого формирования лунок. Зафиксировать осевое положение коннектора относительно торца трубы.
-
4
Формирование лунок: установить димпинговый инструмент на трубу. Сформировать лунки последовательно по окружности и длине, совмещая их с карманами корпуса, согласно карте опрессовки производителя. Контролировать глубину вдавливания каждой лунки.
-
5
Контроль соединения: проверить осевую фиксацию пробным натяжением (без превышения паспортной нагрузки); проверить торсионную фиксацию пробным моментом. Опрессовать соединение давлением для проверки герметичности уплотнений.
-
6
Монтаж в компоновку: присоединить нижний (резьбовой) конец коннектора к внутрискважинному инструменту или прибору. После СПО — осмотр лунок и уплотнений; при повреждении — замена уплотнений и переопрессовка на новом участке трубы.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 70 |
| 2 | Диаметр НКТ | НКТ-73, НКТ-89 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | Н, К1, К2 |
| 4 | Температура скважинной среды, °C | +150 |
| 5 | Наружный диаметр, мм | 38,1; 44,5; 50,8; 60,3 |
| 6 | Диаметр промывочного канала, мм | 18; 25; 35 |
| 7 | Грузоподъемность, кН | 12 – 15 |
| 8 | Масса, кг | 4,5 |
Особенности эксплуатации
-
-
Внутренний коннектор сужает проходное сечение трубы — это необходимо учитывать при планировании внутрискважинных операций: прокачка проппанта при ГРП, спуск приборов через внутренний канал, расчёт гидравлических потерь. При операциях, требующих максимального проходного сечения, рассматривается применение наружного коннектора.
-
-
Луночное соединение — однократного формирования: повторная опрессовка по тем же лункам недопустима. При переоснастке повреждённый участок трубы отрезается, и соединение формируется заново на свежем участке. Регулярно контролировать зону лунок на усталостные трещины — это зона концентрации напряжений при многократном изгибе ГНКТ.
-
-
Соединение без сварки в полевых условиях: монтаж выполняется димпинговым инструментом непосредственно на устье — без сварки и заводского оборудования, что обеспечивает оперативную замену конца трубы и переоснастку компоновки.
-
-
Сохранение наружного габарита компоновки: поскольку коннектор размещается внутри трубы, наружный диаметр соединения не превышает диаметр ГНКТ — это важно для прохождения через сужения ствола и устьевое оборудование.
-
-
Высокая осевая прочность: луночное соединение рассчитано на растягивающую нагрузку, соответствующую пределу текучести самой ГНКТ — соединение не является слабым звеном колонны.
-
-
Многократное использование корпуса: при переоснастке корпус коннектора применяется повторно после замены уплотнений и формирования лунок на новом участке трубы — экономия по сравнению с неразъёмными соединениями.
Вопросы и ответы
Для механического присоединения торца ГНКТ к внутрискважинному инструменту, приборам или к другой секции трубы. Обеспечивает осевую и торсионную фиксацию трубы и герметичность соединения при колтюбинговых операциях — КРС, промывках, ГРП, бурении и фрезеровании на ГНКТ.
В нефтяных и газовых скважинах при всех видах колтюбинговых работ: освоение, КРС, кислотные обработки, ГРП, бурение на ГНКТ, ловильные и фрезеровочные операции, каротаж на ГНКТ. Монтируется на нижнем конце колонны ГНКТ в составе компоновки внутрискважинного инструмента.
Внутренний IDC вводится внутрь трубы; лунки трубы входят в карманы корпуса. Сужает проходное сечение, но не увеличивает наружный габарит. Наружный коннектор охватывает трубу снаружи, лунки фиксируются стопорными винтами; сохраняет полный проход, но увеличивает наружный диаметр.
Совместим с ГНКТ Ø25,4–88,9 мм; внутрискважинным инструментом с резьбой API REG / замковой; забойными двигателями, фрезерами, яссами, ловильным инструментом, каротажными приборами. Монтируется димпинговым (опрессовочным) инструментом производителя.
Строгое соблюдение карты опрессовки лунок. Учёт сужения проходного сечения при планировании операций. Контроль уплотнений перед каждой операцией. Соединение однократного формирования — повторная опрессовка по тем же лункам недопустима. Контроль зоны лунок на усталостные трещины.
Да. Торсионная фиксация (лунки в карманах препятствуют провороту трубы) позволяет передавать крутящий момент на забойный инструмент до 1500 Н·м — это необходимо при фрезеровании пробок и седел, бурении на ГНКТ и других операциях с вращающимся инструментом.
Корпус коннектора используется многократно. При переоснастке заменяются эластомерные уплотнения, повреждённый участок трубы отрезается, и лунки формируются на новом участке. Повторная опрессовка по уже сформированным лункам недопустима — она ослабляет металл трубы.
Применение регулируется ФНП Ростехнадзора «Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности» (Приказ №534), стандартами на оборудование ГНКТ (API 5ST, API RP 5C7), NACE MR0175 / ISO 15156 (H₂S-среды) и эксплуатационной документацией производителя коннектора и колтюбинговой установки.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Наружный диаметр ГНКТ, мм
- Внутренний луночный коннектор ЛВК