Способ герметизации устья скважины под давлением при производстве тросовых работ с инструментами или приборами и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к горной промышленности. Цель - повышение эффективности герметизации при многократных спусках и подъемах инструментов или приборов при экономии смазочного материала. Приборы размещают в лубрикаторе, герметично соединенным с устьем скважины. В уплотнительный узел с помощью насоса подают смазку под давлением, превышающим устьевое. Внутреннюю полость лубрикатора сообщают со скважиной. При подаче смазки спускают или поднимают приборы. Одновременно с повторным размещением приборов в лубрикаторе производят заполнение смазочным материалом всасывающей полости насоса в объеме, достаточном для обеспечения герметизации при однократном спуске-подъеме приборов. При этом подачу смазки в уплотнительный узел прекращают. Устройство для реализации способа содержит лубрикатор 7 с установленной на нем направляющей калиброванной втулкой 3 с радиальным каналом 5 для подвода смазочных материалов в зазор между тросом и втулкой 3. Устройство имеет насос 10 в виде поступательного гидропреобразователя давления, связанного с объемным гидронасосом 15, контейнер-аккумулятор 9 для смазочного материала, соединенный через обратный клапан 11 с нагнетательной полостью гидропреобразователя. Устройство также имеет трубопроводы 6 с запорно-регулирующей арматурой. Гидропреобразователь имеет поршень 13 с центральным каналом для размещения в нем втулки 3. Канал 5 выполнен на уровне полости гидропреобразователя ниже крайнего рабочего положения поршня при ходе нагнетания. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 E 21 В 33/03

f ! л

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фие. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4094476/23-03; 4094565/23-03 (22) 10.07.86 (46) 23.09.89. Бюл. ¹ 35 (71) Азербайджанский научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностро-. ения (72) А.В. Круткин (53) 622.2.45.7(088:8) (56) Френкель Б.О. и др. Об испытаниях оборудования для герметизации устья при геофизических исследованиях и перфорации скважин под давлением. — Азербайджанское нефтяное хозяйство, 1984, ¹ 6, с. 46-50, Общий каталог фирмы "Боуэн", США, 1986-87, с. 585-588.

„.Я0„„150951З А1

2 (54) СПОСОБ ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ ПОД ДАВЛЕНИЕМ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ °

ТРОСОВЫХ РАБОТ С ИНСТРУМЕНТАМИ ИЛИ

ПРИБОРАМИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к горной пром-сти. Цель - повышение эффек- тивности герметизации при многократных спусках и подъемах инструментов или приборов при экономии смазочного материала. Приборы размещают в лубрикаторе, герметично соединенным с устьем скважины. В уплотнительный узел с помощью насоса подают смазку под давлением, превьппающим устьевое.

Внутреннюю полость лубрикатора сооб3 150951 таю со сквакиной. При подаче смазки. сп., каюк или поднимают IIpH6opbIе

Оцновременно с повторным размещением приборов в лубрикаторе произво5 дят заполнение смазочным материалом всасывающей полости насоса в объеме, достаточном для обеспечения герметизации при однократном спускеподъеме приборов. При этом подачу смаз- 10 ки в уплотнительпый узел прекращают.

Устр-во для реализации способа содержит лубрикатор 7 с. Установленной, -;-а нем направляющей калиброванной втулкой 3 с радиальным каналом 5 15 для подвода смазочных материалов в зазор между тросом и втулкой 3 . Устрво имеет насос 10 в виде поступательного гидропреобразователя давления, связанного с объемным гидронасосом

15, контейнер-аккумулятор 9 для сма.эочного материала, соединенный через обратный клапан 11 с нагнетательной полостью гидропреобразователя. Устрво также имеет трубопроводы б с запорно-регулирующей арматурой, Гидропреобразователь имеет поршень 13 с центральным каналом для размещения в нем втулки 3. Канал 5 выполнен на уровне полости гидропреобразователя ниже крайнего рабочего положения поршня при ходе нагнетания. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретепие относится к горной промышленности, а именно к способам и устройствам для герметизации устья скважин, находяшихся под давлением, в процессе их исследования, перфорации, ремонта и т.д.

Цель изобретения — повышение эффективности герметизации при многократных спусках и подъемах инструмен-30 тов или приборов при зкономии смазочного материала:

На фиг. 1 показана принципиальная схема обвязки устья скважины, на фиг.2— конструкция устройства, рализующего предлагаемый способ.

Система герметизации устья скважины при работе с инструментами или приборами 1 на тросе, канате или кабеле 2 содержит уплотнитель в виде g0 направляющей втулки 3 с калиброванным отверстием 4. В стенке направляющей втулки 3 выполнен радиальный ,канал 5 для подвода уплотнительной смазки через трубопровод б. Направляющая втулка 3 соединена с лубрикатором 7, который через запорный орган (задвижку или канатный превентор) 8, сообщается с устьем скважины (не показано). Смазочный мате50 риал находится в контейнере-аккумуляторе 9, давление в котором поддерживается с помощью насоса или компрессора 10. Контейнер 9 соединен трубопроводом 6 через обратный клапан 11 с направляющей втулкой 3.

Подача смазки осуществляется с помощью насоса 12, выполненного в виде поступательного гидропреобраэо вателя одностороннего действия с двухступенчатым поршнем 13. Полость низкого давления преобразователя соединена через двухпозиционный распределитель 14 с объемным гидронасосом

15, давление которого регулируется клапаном 16. Поршень 13 гидропреобразователя имеет центральный осевой канал, с помощью которого гидропреобраэователь устанавливается концентрично на направляющей втулке 3, размер калиброванного отверстия 4 в которой определяется внутренним диаметром составных шлифованных втулок 17 °

В верхнюю полость 18 гидро реобразователя (полость низкого давления) объемным гидронасосом 15 подается рабочая жидкость, а в нижнюю полость

19 — уплотнительный смазочньж матери ал из контейнера 9 через обратный клапан 11.

Ход поршня 13 вверх для такта всасывания ограничен упором в бурт верхней крышки 20, рабочий ход поршня 13 вниз для такта нагнетания ограничен буртом нижней крышки 2.1. Радиальный канал 5 для подвода смазки в зазор между канатом 2 и втулками 17 выполнен на уровне нагнетательной полости 19 ниже крайнего рабочего положения поршня 13.при ходе нагнетания.

Технология работ по герметизации устья осуществляется следующим образом.

Канат или кабель 2 пропускают через калиброванное отверстие 4 направляющей втулки 3, а затем через лубри5 15095 катор 7. Свободный конец каната 2, пропущенный через лубрикатор 7, соединяют с инструментом или прибором

1, а с направляющей втулкой 3 соединяется трубопровод 6 подачи уплотнительной смазки. Лубрикатор 7 с размещенным в нем инструментом 1 устанавливают на устье скважины, перекрытое запорным органом 8, и герметично,соединяют с ним.

Одновременно с процессом установки и соединения лубрикатора 7 с устьем производят заполнение из контейнера 9 уплотнительной смазкой определенного объема нагнетательной полости 19 насоса 12, достаточного для расхода не менее, чем в течение одного цикла спускоподъемного инструмента или прибора 1. При этом на- 2О сосу или компрессору 10 достаточно развить давление в контейнере 9, необходимое только лишь для заполнения полости 19 смазкой. Это давление значительно меньше устьевого. При заполнении нагнетательной полости 19 насоса 12 смазкой гидрораспредели тель 14 устанавливается в положение, при котором рабочая жидкость от объемного гидронасоса 15 направляется на слив. При этом поршень 13 отводится в крайнее верхнее положение.

После заполнения смазкой полости . 19 непосредственно перед открытием устья скважины с помощью гидрораспределителя 14 направляют насосом 15 рабочую жидкость гидросистемы в верх. нюю полость 18 насоса 12. Смазка из нижней полости 19 насоса 12 через радиальный канал 5 нагнетается в за,зор между втулками 17 и движущимся канатом 2, Давление рабочей жидкости и соответственно смазки регулируется клапаном 16. Обратный клапан 11 препятствует поступлению смазки под высоким давлением в контейнер 9.

При достижении давления смазки, превышающего устьевое давление на

3-5 МПа, внутреннюю полость лубрикатора 7 сообщают со скважинным давлением и начинают производить спуск инструмента 1. В процессе спуска, а затем и подъема инструмента 1 под- держивают требуемое давление смазки в зазоре регулировкой клапана 16.

После подъема инструмента 1 из скважины устье вновь перекрывают с помощью запорного органа 8, стравли вают давление из внутренней полости

13 б лубрикатора 7 и отсоединяют его от устья. Одновременно прекращают подачу смазки переключением гидрораспределителя 14, при этом рабочая жид-, кость гидросистемы от насоса 15 и из полости 18 низкого давления насоса

12 направляется на слив, в результате чего смазка под действием давления в контейнере 9, превьппающим давление слива, вновь начинает заполнять нагнетательную полость 19 насоса 12, отжимая поршень 13 вверх.

3а время заполнения смазкой полости 19 производят замену инструмента 1 и повторяют цикл работы, начиняя с соединения лубрикатора 7 с запорным органом 8 на устье скважины, Формула изобретения

1. Способ герметизации устья скважины под давлением при производстве тросовых работ с инструментами или приборами,.включаюший размещение последних в лубрикаторе, герметичное соединение его с устьем скважины, подачу смазки в уплотнительный узел с помощью насоса под давлением, превышающим устьевое„ сообщение внутренней полости лубрикатора со скважиной и спуск-подъем инструментов или приборов при подаче смазки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения эффективности герметизации при многократных спусках и подъемах инструментов или приборов при экономии смазочного материала, одновременно с повторным размещением инструментов или приборов в лубрикаторе производят заполнение смазочным материалом всасывающей полости насоса в объеме, достаточном для обеспечения герметизации при однократном спуске-подъеме инструментов или приборов, а подачу смазки в уплотнительный узел при этом прекращают, 2. Устройство для герметизации устья скважины под давлением при производстве тросовых работ с инст- рументами или приборами, содержащее * лубрикатор с установленной на нем направляющей калиброванной втулкой с радиальным каналом для подвода сма- зочных материалов в зазор между тросом и втулкой, насос в виде поступательного гидропреобразователя давления, связанного с объемным гидронасосом, контейнер †аккумулят для смазочного материала, соединенный через

1509513

z.

Составитель А; Кейбан

Техред А.Кравчук Корректор Й. Иуска

Редактор Л. Зайцева

Заказ 5776/27 Тираж -514 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 обратный клапан с нагнетательной полостью гидропреобразователя, и трубопроводы с запорно-регулирующей арматурой, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения эффектив5 ности герметизации при многократных спусках и подъемах инструментов или приборов при экономии смазочного материала, поступательный гидропре образователь давления размещен конРаАюае жидтсяь центрично на калиброванной втулке и выполнен одностороннего прерывного действия, причем его поршень имеет центральный осевой канал для размещения в нем калиброванной втулки, при этом радиальный канал последней выполнен на уровне нагнетательной полости гидропреобразователя ниже крайнего рабочего положения поршня при ходе нагнетания.