Отсекатель для колонны труб

 

Изобретение относится к устройствам для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, оборудованных штанговым насосом. Отсекатель для колонны труб содержит корпус с седлом и подпружиненным затвором с толкателем. Имеются подвижный хвостовик с программным пазом на боковой поверхности и неподвижная втулка со шпонкой, взаимодействующая с программным пазом хвостовика. Отсекатель дополнительно снабжен подвижной втулкой со шпонками, которая установлена над неподвижной втулкой торец в торец. Хвостовик выполнен вставным. Программный паз хвостовика выполнен с открытыми вниз проточками для вхождения через них в программный паз шпонок подвижной втулки и размещения в них шпонок неподвижной втулки. Контактирующие торцы втулок выполнены ступенчатыми. Выступу на торце нижней втулки соответствует углубление на торце верхней втулки для обеспечения возможности вхождения их одна в другую при повороте подвижной втулки. На выступах выполнены торцевые шипы для ограничения несанкционированного поворота подвижной втулки. Отсекатель спускают в скважину на колонне труб в сборе с насосом, к которому подвешен хвостовик. В верхней части корпуса выполнена замковая опора для посадки вставного штангового насоса. Манипулируя насосом с хвостовиком, приподнимая и опуская их с помощью насосных штанг, можно закрывать и открывать затвор. При закрытом затворе производят замену насоса, подгонку штанг и герметизацию устья скважины. Устройство обеспечивает перекрытие колонны труб при манипулировании насосными штангами во время подбора их длины, например, при установке полированного штока в устьевой сальник. 7 ил.

Изобретение относится к устройствам для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, например, при подземном ремонте скважин, оборудованных вставным штанговым глубинным насосом.

Известен отсекатель для колонны насосно-компрессорных труб, включающий корпус, в котором расположен запорный элемент, состоящий из седла с шаром, над которым размещена опорная втулка со штырями на внутренней поверхности. Во втулке установлен шток с фигурным пазом, в который входят штыри [1].

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает надежной герметизации колонны при установке в скважине штангового глубинного насоса, когда необходимо приподнимать насос для подбора оптимальной длины колонны штанг.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является обеспечение перекрытия колонны при манипулировании насосными штангами во время подбора их длины, например, при установке полированного штока в устьевой сальник.

Поставленная задача решается тем, что отсекатель для колонны труб, содержащий корпус с седлом и подпружиненным затвором, подвижный хвостовик с программным пазом на боковой поверхности и закрепленную в корпусе втулку со шпонкой, взаимодействующей с программным пазом хвостовика, дополнительно снабжен подвижной втулкой со шпонками, установленной над неподвижной торец в торец, хвостовик выполнен вставным, а программный паз хвостовика выполнен с открытыми вниз проточками для размещения в них шпонки неподвижной втулки и вхождения через них в программный паз шпонок подвижной втулки. Контактирующие торцы втулок выполнены ступенчатыми, причем выступу и углублению на торце одной втулки соответствуют углубление и выступ на торце другой втулки, что обеспечивает возможность вхождения их одна в другую при соответствующем повороте подвижной втулки. На выступах выполнены торцевые шипы, ограничивающие несанкционированный поворот подвижной втулки относительно неподвижной.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид отсекателя; на фиг.2 - хвостовик; на фиг.3 - программный паз (развертка); на фиг.4 (а, б, в, г) - схема последовательного взаимного расположения неподвижной и подвижной втулок.

Отсекатель содержит корпус 1 с клапаном, включающим седло 2 и подпружиненный затвор 3 с толкателем 4. В корпусе установлена неподвижная втулка 5 со шпонкой 6, а над нею размещена подвижная втулка 7 со шпонками 8. В верхней части корпуса выполнена замковая опора 9 для посадки вставного штангового насоса 10, к которому крепится вставной хвостовик 11, выполненный с каналом для притока жидкости к насосу.

На поверхности хвостовика выполнен зигзагообразный программный паз 12 с шагом 90, с четырьмя верхними и двумя нижними тупиковыми зонами и двумя открытыми вниз продольными проточками 13. Программный паз предназначен для вращения верхней подвижной втулки при перемещении по нему шпонок этой втулки, а открытые проточки - для прохождения этих шпонок в программный паз и для предотвращения вращения хвостовика после вхождения в одну из них шпонки нижней неподвижной втулки.

Контактирующие торцы втулок выполнены ступенчатыми (фиг.4), при этом выступу 14 и впадине 15 на торце нижней втулки соответствуют впадина 16 и выступ 17 на торце верхней втулки, а со стороны торца поверхности выступа и впадины образуют полукольца. На торцевых полукольцевых поверхностях выступов выполнены шипы: два (18 и 19) на неподвижной втулке и два (20 и 21) - на подвижной, ограничивающие несанкционированный поворот верхней втулки. С этой же целью в корпусе установлена пружина 22, поджимающая верхнюю втулку к нижней при размещении верхней втулки в крайнем верхнем положении в корпусе отсекателя.

Верхняя подвижная втулка 7 выполнена с двумя шпонками 8, так как на этих штифтах устанавливается (подвешивается) хвостовик. На нижней неподвижной втулке 5 для фиксации хвостовика от поворота достаточно выполнить одну шпонку 6. При этом шпонки на втулках располагают так, чтобы одна из шпонок 8 на верхней втулке и шпонка 6 на нижней втулке устанавливались на одной вертикали в положение, когда торцевая полукольцевая поверхность выступа верхней втулки, надвигаясь на торцевую полукольцевую поверхность выступа нижней втулки, перекрывала ее на 45.

Шипы на торцевых полукольцевых поверхностях выступов втулок должны быть расположены таким образом, чтобы предотвратить несанкционированный поворот верхней втулки, когда хвостовик приподнимают так, что программный паз сходит со шпонок. Шип 18 расположен в начале выступа неподвижной втулки, а шип 20 - в начале выступа подвижной втулки. Таким образом, при заходе выступа подвижной втулки 7 на выступ неподвижной втулки 5 (позиция, показанная на фиг.4а) шип 20 заходит за шип 18. Шипы 18 и 19 и шипы 20 и 21 разнесены относительно друг друга на 90. При возврате хвостовика в отсекатель шпонки втулок входят в программный паз в той же позиции, что и при выходе из него.

При сборке отсекателя на поверхности насос с хвостовиком, перемещая их вниз и вверх, устанавливают в позицию, показанную на фиг.1, когда насос 10 посажен в замковую опору 9, а затвор 3 открыт, при этом втулки 5 и 7 устанавливаются в позицию, показанную на фиг.4г. В этой позиции втулки утоплены одна в другую.

При спуске в заглушенную скважину отсекатель в сборе с насосом (при открытом клапане) крепят в нижней части подвески колонны насосно-компрессорных труб 23. После установки насоса в скважину спускают колонну штанг и соединяют ее с плунжером сцепным устройством. Скважину вводят в эксплуатацию.

Если в процессе эксплуатации требуется заменить насос без глушения скважины, то его приподнимают вместе с хвостовиком, при этом насос выдергивается из замковой опоры, а клапан закрывается. Хвостовик продолжает тянуть за собой верхнюю втулку. Как только выступ верхней втулки выходит из ответного углубления нижней втулки, она поворачивается на 45, при этом ее шип 20 переходит за шип 18 нижней втулки (втулки приходят в позицию, показанную на фиг.4а). После чего шпонки верхней втулки входят в открытые проточки и хвостовик выходит из отсекателя. Колонна насосных штанг вместе с насосом и хвостовиком извлекается на поверхность.

Новый или отремонтированный насос опускают до упора в отсекатель, при этом хвостовик входит в отсекатель до упора шпонок верхней втулки в верхние тупиковые зоны программного паза (верхняя втулка поворачивается на 45 относительно позиции, показанной на фиг.4а). Посадки насоса в замковую опору не происходит, а клапан отсекателя остается закрытым.

В этом положении на устье скважины осуществляют замеры для установки укороченной штанги и полированного штока.

После этого с натяжкой 200-300 кг поднимают колонну штанг вверх до упора, а затем опускают до упора вниз (нулевой вес штанг) и поднимают вновь на высоту (хвостовик выходит из отсекателя), необходимую для установки укороченной штанги и полированного штока. В процессе этих манипуляций подвижная втулка 7 поворачивается относительно неподвижной втулки 5, при этом первый шип 20 втулки 7 переходит за второй шип втулки 5, а общий поворот верхней втулки 7 с момента ввода штока 11 в отсекатель (от позиции, показанной на фиг.4а) до момента выхода его из отсекателя составляет 180.

После установки укороченной штанги и полированного штока колонну штанг с насосом и хвостовиком опускают вниз. Хвостовик входит в отсекатель и устанавливается на шпонках верхней втулки (верхняя втулка поворачивается на 45, и втулки приходят в позицию, показанную на фиг.4в). Клапан остается закрытым.

На устье скважины устанавливают сальник для герметизации колонны насосно-компрессорных труб и с натяжкой поднимают колонну штанг до упора (происходит поворот втулки 7 на 45 и переход второго шипа втулки 7 за второй шип втулки 5), а затем опускают ее (втулка 7 поворачивается еще на 45). Выступ 17 верхней втулки 7 входит во впадину 15 нижней втулки, и втулки входят одна в другую (фиг.4г), при этом насос садится в замок 9, а хвостовик нажимает на толкатель 4 и открывает затвор клапана отсекателя. Скважину вновь вводят в эксплуатацию.

Источники информации

1. Патент РФ № 2049225, МКИ6 E 21 В 34/06, 1995.

Формула изобретения

Отсекатель для колонны труб, содержащий корпус с седлом и подпружиненным затвором, подвижный хвостовик с программным пазом на боковой поверхности и закрепленную в корпусе втулку, по меньшей мере, с одной шпонкой, отличающийся тем, что он дополнительно снабжен подвижной втулкой со шпонками, установленной над неподвижной торец в торец, хвостовик выполнен вставным, а программный паз хвостовика выполнен с открытыми вниз проточками для вхождения через них в программный паз шпонок подвижной втулки и размещения в них шпонок неподвижной втулки, при этом контактирующие торцы втулок выполнены ступенчатыми, причем выступу на торце одной втулки соответствует углубление на торце другой втулки для обеспечения возможности вхождения их одна в другую, а на выступах выполнены торцевые шипы для ограничения несанкционированного поворота подвижной втулки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области добычи нефти и может быть использовано для различных технологических операций при ремонте скважин

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для обработки призабойных зон скважин методом создания мгновенных перепадов давления

Изобретение относится к скважинным клапанным системам и может быть применено в лубрикаторном устройстве. Клапан смонтирован на колонне труб и отличается шаром, вращающимся вокруг своей оси и размещенным в клетке, где предусмотрено уплотнение относительно потоков, направленных в сторону забоя и устья скважины. Клетка взаимодействует с золотником, эксцентричным образом входящим в зацепление с шаром и вызывающим его поворот между положениями открытия и закрытия. Втулка приводится в движение механическим образом и перемещается в противоположных направлениях сдвигающим устройством, управляемым посредством троса. Перепад давления на шаре, находящемся в положении закрытия, не оказывает влияния на исполнительный поршень вследствие уравнивания давлений на этом поршне, благодаря чему перепад давления на шаре, находящемся в положении закрытия, сохраняется. Технический результат заключается в том, что запорный клапан способствует уравниванию давлений на исполнительном поршне, в то время как шар остается в положении закрытия. 5 ил.

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и может быть применена для эксплуатации скважин с применением электропогружных насосов. Клапан содержит соединенные между собой муфту и полый цилиндрический корпус с радиальными отверстиями, сообщающиеся с надпакерным межтрубным пространством. Внутренняя поверхность корпуса выполнена ступенчатой, в которой посредством манжет герметично размещен полый золотник с возможностью ограниченного осевого перемещения, соединяемый с колонной НКТ и временно зафиксированный на корпусе срезными штифтами, а снизу корпус соединяется, например, со шпинделем ниже установленного пакера. В корпусе выполнен продольный канал, сообщающийся с кольцевой канавкой, выполненной на внутренней поверхности корпуса, с образованием камеры. На золотнике выполнен выступ, упирающийся в торцовый буртик муфты, ограничивающий осевое перемещение золотника при его открытии с образованием между золотником и корпусом канала сообщения из надпакерного межтрубного пространства через радиальные отверстия и центральный канал в колонну НКТ и через камеру с кольцевой канавкой, продольный канал и трубку в подпакерную полость скважины. Технический результат заключается в повышении эффективности эксплуатации скважин. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к бурению и ремонту нефтяных и газовых скважин и может быть применено для изоляции зон осложнения бурения скважин. Перепускной клапан, расположенный выше расширяющей головки и ниже гидродомкрата, содержит полую корпусную втулку с цилиндрическим сужением и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в корпусную втулку, и оснащен снизу ниппелем с наружным уплотнением, герметично взаимодействующим с цилиндрическим сужением корпусной втулки. Причем ниппель перекрыт снизу, выше перекрытия выполнены отверстия, расположенные с возможностью герметичного перекрытия при перемещении штока вниз относительно корпусной втулки. При этом корпусная втулка и шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом. Цилиндрическое сужение корпусной втулки выполнено цельным, а ниппель перекрыт снизу глухой заглушкой. При этом отверстия, сообщающие внутреннее пространство корпусной втулки и внутреннее пространство штока, расположены выше наружного уплотнения, которое выполнено в виде эластичного стакана с наружной проточкой в виде воротниковой манжеты, концы которого зафиксированы на ниппеле соответственно нижним и верхним упорами. Причем верхний упор оснащен каналами, сообщающими полость стакана с внешним пространством. Технический результат заключается в повышении надежности оборудования при изоляции зон осложнения при бурении или ремонте скважин. 2 ил.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено для продления безводного режима разработки нефтяных скважин. Устройство включает спущенную в скважину колонну труб, пакер с установленным в нем отключателем потока, который выполнен в виде полого корпуса с верхним рядом отверстий, размещенным выше уплотнительного элемента пакера и сообщающимся с надпакерным пространством. Внутри полого корпуса концентрично его оси расположена труба, сверху жестко соединенная с колонной труб, а снизу - с поршнем. Также труба с поршнем имеют возможность осевого перемещения относительно полого корпуса отключателя потока. Поршень выполнен полым и заглушенным снизу. При этом поршень оснащен верхним и нижним рядами сквозных отверстий. Причем в полом корпусе ниже уплотнительного элемента пакера выполнен нижний ряд отверстий, сообщающийся с подпакерным пространством скважины. При этом сверху на внутренней поверхности полого корпуса выполнен замкнутый фигурный паз в виде последовательно чередующихся и соединенных между собой в верхней части средней, короткой и длинной продольных проточек. Причем в замкнутом фигурном пазу полого корпуса с возможностью перемещения установлен направляющий штифт, жестко закрепленный в поршне выше его верхнего ряда сквозных отверстий. При размещении направляющего штифта в средней продольной проточке замкнутого фигурного паза над- и подпакерные пространства скважины сообщаются с внутренним пространством трубы посредством соответствующих верхнего ряда отверстий полого корпуса и верхнего ряда сквозных отверстий поршня, а также нижнего ряда отверстий полого корпуса и нижнего ряда сквозных отверстий поршня. При размещении направляющего штифта в короткой продольной проточке замкнутого фигурного паза надпакерное пространство скважины сообщается с внутренним пространством трубы посредством верхнего ряда отверстий полого корпуса и нижнего ряда сквозных отверстий поршня. При этом подпакерное пространство скважины герметично отсечено поршнем. При размещении направляющего штифта в длинной продольной проточке замкнутого фигурного паза подпакерное пространство скважины сообщается с внутренним пространством трубы посредством нижнего ряда отверстий полого корпуса и верхнего ряда сквозных отверстий поршня. При этом надпакерное пространство скважины герметично отсечено поршнем. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства. 4 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена при гидроразрыве пласта. Узел муфты гидроразрыва содержит композитную муфту и открывающий инструмент. Композитная муфта и открывающий инструмент могут автоматически сцепляться друг с другом с помощью размещенных на них зубообразных элементов для того, чтобы открыть композитную муфту. Устройство на основе муфты гидроразрыва содержит множество композитных муфт и открывающих инструментов, где каждая композитная муфта и каждый открывающий инструмент могут осуществлять уникальное сцепление. Кроме того, предложен способ использования устройства на основе муфты гидроразрыва. Технический результат заключается в повышении эффективности гидроразрыва пласта. 5 н. и 26 з.п. ф-лы, 30 ил.

Изобретение относится к бурению и ремонту нефтяных и газовых скважин и может быть применено для изоляции зон осложнений при бурении скважин. Перепускной клапан, расположенный выше расширяющей головки и ниже гидравлического домкрата, содержит полый корпус и полый шток, вставленный телескопически с возможностью ограниченного перемещения в полом корпусе. При этом полый корпус и полый шток соединены соответственно с расширяющей головкой и гидравлическим домкратом. Причем полый шток оснащен снизу центратором проходным с отверстиями, продольными выборками и конусом в его нижней части, конус при этом снабжен эластомерным уплотнительным кольцом. При перемещении полого штока вниз относительно полого корпуса конус центратора проходного герметично взаимодействует с соответствующей упорной конической поверхностью, выполненной в нижней части полого корпуса. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности используемого оборудования при изоляции зон осложнения при бурении или ремонте скважин. 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, оборудованных штанговым насосом

Наверх