Компенсатор для насосно-компрессорных труб
Устройство предназначено для использования в нефтегазодобывающей промышленности, для предотвращения образования предельных концентраций напряжений в колонне насосно-компрессорных труб. Компенсатор содержит упругий элемент, элементы крепления и связанный с насосно-компрессорными трубами посредством резьбы корпус. В последнем размещена труба с упругим элементом, концы которой фиксируются в корпусе и трубе элементами крепления. Компенсатор присоединен к насосной установке переводником, закрепленным в нижней части трубы. Упругий элемент выполнен в виде пружины кручения. Использование компенсатора в составе насосной установки значительно уменьшает нагрузки при ее пуске и остановке, повышая надежность работы скважинного оборудования путем улучшения его амортизационных свойств. 1 ил.
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройствам для предотвращения образования предельных концентраций напряжений в колонне насосно-компрессорных труб.
Известен демпфер крутильных колебаний, включающий корпус с демпфирующими элементами в виде стаканов, вставленных один в другой и закрепленных одними торцами на разных торцах корпуса, а также снабженный пневмоупругим элементом, установленным во внутреннем стакане (а.с.№ 1486657, F 16 F 16/10, 15.06.1989 г.). На цилиндрической поверхности внутреннего стакана выполнены отверстия, на цилиндрической поверхности наружного стакана в окружном направлении - сквозные пазы переменной ширины, а боковая поверхность корпуса выполнена в виде продольных гофр.
Данное техническое решение при использовании в скважинных условиях требует герметизации, пневмоупругий элемент должен обладать стойкостью к воздействию скважинной жидкости.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для гашения крутильных колебаний, включающее упругие элементы, выполненные в виде дугообразных реек с размещением их концов в связанных стержнем втулках Одни концы дугообразных реек защемлены во втулке-ниппеле, а другие - во втулке-ползуне с возможностью перемещения ее вдоль стержня и исключения поворота вокруг его оси (пат. № 2179670, F 16 F 15/073, 25.12.2002 г).
Недостатком является сложность изготовления, требуется подгонка дугообразных реек под внутренний диаметр обсадной колонны Кроме того, дугообразные рейки образуют зоны трения с обсадной колонной, что приводит к ее износу, особенно в наклонно-направленных скважинах, а также к износу самого устройства для гашения крутильных колебаний.
Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, предотвращение износа обсадной колонны и самого устройства.
Поставленная задача решается тем, что компенсатор для насосно-компрессорных труб, содержащий упругий элемент и элементы крепления, согласно изобретению, дополнительно содержит связанный с насосно-компрессорными трубами посредством резьбы корпус, в котором размещена труба с упругим элементом, концы которой фиксируются в корпусе и трубе элементами крепления, присоединение к насосной установке производится переводником, закрепленным в нижней части трубы, а упругий элемент выполнен в виде пружины кручения.
Конструкция компенсатора для насосно-компрессорных труб показана на чертеже.
В верхней части компенсатора расположен корпус 1, в котором размещена труба 2 с конусной резьбой, на нижнюю часть которой навертывается переводник 3, а на верхней располагается пружина 4 с элементами крепления (штифты) 5 и 6, а также уплотнительные кольца 7 и 8.
Компенсатор для насосно-компрессорных труб работает следующим образом.
Компенсатор для насосно-компрессорных труб устанавливается на колонне НКТ над электроцентробежным насосом (ЭЦН). Диаметр компенсатора меньше диаметра муфты насосно-компрессорных труб, что предотвращает износ обсадной колонны и самого устройства. При запуске двигателя насосной установки возникает пусковой крутящий момент, который воспринимается пружиной кручения 4, предотвращая тем самым возможность образования предельных концентраций напряжений в колонне НКТ (не показаны) и их обрыв, не допуская превышения допустимых пределов пусковых токов, а также скручивание кабеля насосной установки. При возможном обесточивании насосной установки и пропуске обратного клапана вследствие загрязнения пружина кручения 4 воспринимает обратный крутящий момент, возникающий от сил инерции столба жидкости в насосно-компрессорных трубах и вращающихся масс насосной установки, предотвращая отворот НКТ.
Использование предлагаемого устройства в составе насосной установки значительно уменьшает нагрузки при ее пуске и остановке, повышая надежность работы скважинного оборудования путем улучшения его амортизационных свойств.
Формула изобретения
Компенсатор для насосно-компрессорных труб, содержащий упругий элемент и элементы крепления, отличающийся тем, что он дополнительно содержит связанный с насосно-компрессорными трубами посредством резьбы корпус, в котором размещена труба с упругим элементом, концы которой фиксируются в корпусе и трубе элементами крепления, присоединение к насосной установке производится переводником, закрепленным в нижней части трубы, а упругий элемент выполнен в виде пружины кручения.
РИСУНКИ
