Система уплотнения каната и кабеля

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ РЕСПУБЛИН (19) (11) . 3(Ю Е 21 В 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3265452/22-08 (22) 23.07;81 (46) 30.04.83. Бюл. 1т 16 (72 ) А.В . Круткин, Т .В . Тварадзе и И.Ф. Инайдштейн (53) 62-762(088.8) (56) 1. Патент США и 3.967.678., кл . E 21 В 43/00, 1976 . (54)(57) СИСТЕМА УПЛОТНЕНИЯ КАНАТА

И КАБЕЛЯ, включающая уплотнитель, состоящий из корпуса и установленных в нем направляющих втулок, уплотнительный упругий элемент, гидроцилиндр управления деформацией упругого элемента, включающий штоковую и поршневую полости, а также узел по" дачи смазки, сообщенный непосредственно с каналом подачи смазки в направляющие втулки и управления гидроцилиндром, о т л и ч а ю щ а яс я -тем, что, с целью упрощения кон. струкции и повышения безопасности при нефтепромысловых работах, узел подачи смазки сообщен непосредствен" но со штоковой полостью гидроцилиндра, при этом площадь штоковой полости меньше площади поршневой полости, соединенной с зоной устьевого давления.

1015074

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию и предназначено для герметизации устья скважин при работах под давлением с инстру" ментами, приборами и аппаратами, подвешиваемыми на канате и кабеле.

Известна система уплотнения каната и кабеля, включающая уплотнитель, состоящий из корпуса и установленных в нем направляющих втулок, уплотни- 10 тельный упругий элемент, гидроцилиндр управления деформацией упругого элемента, включающий штоковую и поршневую полости, а также узел подачи смазки, сообщенный непосредст- !5 .венно с каналом подачи смазки в на правляющие втулки и управления гид-, роцилиндром. В данном устройстве уп- лотнитель управляется цилиндром, на который действует давление скважин- 20 ного флюида в зависимости от наличия утечек через уплотнитель 1, Недостатками данного устройства являются его сложность и невозможность работы в комплекте с другими . 25 типами уплот нит елей ..

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение безопасности при нефтепромысловых работах.

Поставленная цель достигается тем, З0 что в системе уплотнения каната и кабеля, включающей уплотнитель, состоящий из корпуса и установленных в нем направляющих втулок, уплотнительный упругий элемент, гидроцилиндр управления деформацией упругого эле. мента, включающий штоковую и поршневую полости, а также узел подачи смазки, сообщенный непосредственно с каналом подачи смазки в направляющие втулки и управления гидроцилиндром, узел подачи смазки сообщен непосредственно со штоковой полостью . гидроцилиндра, при этом площадь што. ковой полости меньше площади поршне-.

45 вой полости, соединенной с зонои устьевого давления.

На чертеже приведена конструкция устройства.

Уплотнитель состоит из корпуса 1, внутри которого размещены направляющие втулки 2 гидростатического уплотнителя, Снизу под втулками 2 установлен упругий уплотнительный элемент 3, деформация которого осуществляется гидроцилиндром управления. Он состоит из полого штока 4 и корпуса 5, соединенного с одной стороны с кор2 пусом .1 гидростатического уплотнителя, а с другой стороны имеющего на-: кмдную гайку 6 для соединения с лубрикатором. Для предотвращения попадания давления в зону между штоком .4 и уплотнительным элементом 3 последний может быть армирован направляющей штока.

Шток 4 с корпусом 5 образуют две рабочие камеры: поршневую 7, которая сообщена непосредственно с зоной устьевого давления, и штоковую 8, которая каналом 9 соединена с зазором между направляющими втулками 2 и канатом-кабелем, куда подается уплотнительная смазка.

Подвод смазки к уплотнителю осуществляется по линии 10 через обратный клапан 11. Отвод смазки осуществляется по дренажной линии 12.

Герметизация устья скважины с помощью уплотнителя данной конструкции осуществляется следующим образом.

Первоначально (до подсоединения коммуникационных линий и до установки уплотнителя с лубрикатором на устье .скважины) последовательно через направляющие втулки 2, уплотнительный элемент 3 и полый шток 4 свободно пропускается кабель.

Затем уплотнитель направлением .корпуса 1 и с помощью накидной гайки

6 присоединяют к лубрикатору и оснащают сборку линиями 10 и 12 для подачи и дренажа смазки, после чего лубрикатор .с находящимся в нем кабелем устанавливают над устьем скважи ны. Производят соединение кабеля с прибором и заводят последний внутрь лубрикатора. Уплотнитель не препятствует требуемым для монтажа лубрикатора движениям кабеля, так как к нему неподведено давление смазки и он не сообщен со скважинным давлением.

Затем лубрикатор присоединяют к устьевому фланцу, и линии подвода смазки соединяют со станцией управления . Затем по линии 10 через обратный клапан ll подают смазку в направляющие втулки 2 и в штоковую полость

8 гидроцилиндра, При этом регулируют давление подачи смазки до величины, превышающей устьевое давление на

3,5-5,0 ИПа. Затем открывают задвижку на устье скважины.и производят спуск прибора на кабеле. Давление смазки в штоковой полости 8 отводит шток 4 от уплотнительного элемента

3 и последний, будучи в свободном

3 10150.7 состоянии, не препятствует движению кабеля . Ilo мере выноса смазки кабелем из направляющих втулок 2 регулируют ее йодачу от насосной станции для поддержания указанного выше пере" З пара давления.

Если по каким-либо причинам давление смазки начинает снижаться, то уже при равенстве его устьевому давлению шток 4 гидроцилиндра контакт- 16 ного уплотнителя вследствие того, что площадь поршневой полости 7 выбирается со стороны устьевого давле ния больше площади штоковой полости

- 8, начинает перемещаться и деформировать элемент 3, который, обжимаясь вокруг каната-кабеля, производит перекрытие выхода лубрикатора.

Если в гидростатическом уплотнителе вновь поднимается давление смаз- 26 ки до .требуемой величины „ то контакт- ный уплотнитель откроется, и нормаль ная работа может быть продолжена .

Демонтаж уплотнения производится в последовательности, обратной 25 описанной для его монтажа.

Экономическая эффективность от . предлагаемого устройства заключается в упрощении конструкции уплотни. теля и снижении затрат времени на Эв его монтаж-демонтаж, Составитель И. Пащенко

Техред А.яч Корректор М. Коста

Ре актор С. Пекарь

Заказ 3165/30 Тираж 03 Подписное

8ИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, Данное конструктивное решение исключает необходимость дцролнительной. системы управления деформацией упру35

Ц 4 гого элемента, так как при работе гидростатического уплотнителя давле- ние смазки "открывает" контактный уплотнитель, а в случае аварийного падения давления смазки уплотнитель автоматически закрывается от действия скважинного давления. При этом благодаря тому, что контактный уплотнитель установлен до гидростатического, не требуется в последнем закрывать дренажное отверстие, а значительное сопротивление проходу скважинной жидкости в направляющих втулках гарантирует перепад давления в поршневой полости гидроцилиндра- для деформации уплотнительного элемента при значительных диапазонах изменения расхода флюида.

Одновременно выбранное соотноше-, we площадей поршневой и штоковой полостей гарантирует работоспособность гидростатического уплотнителя. Основным критерием работоспособности последнего является гарантированное превышение давления смазки на 3,5-5,0 МПа над устьевым давлением. Соответственно этому перепаду площадь штоковой полости выполняется меньше площади поршневой, в связи . с чем обеспечивается еще одно требо" вание безопасности - контактный уплотнитель откроется только в том случае, если в гидростатическом достигнута требуемая величина давления смазки.