RU196757U1

RU196757U1 - SEALER

Info

Publication number: RU196757U1
Application number: RU2019145744U
Authority: RU
Inventors: Эдуард Владимирович Текучев; Николай Михайлович Березкин; Геннадий Валентинович Попов; Анатолий Петрович Дубровин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "РГМ-Нефть-Газ-Сервис"
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-03-13

Abstract

Полезная модель относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб. Герметизатор, содержащий полый поршень 1, в который входит полая направляющая 4, закрепленная внутри цилиндра 2, вкрученного в верхний фланец 3, который соединен с опорой И, нижний фланец 7, в котором закреплены направляющая вставка 6 и ниппель 8, сальник 14, установленный между нижним опорным кольцом 15 и верхним опорным кольцом 16, отличающийся тем, что нижнее опорное кольцо 15 установлено внутри направляющей вставки 6, при этом верхние поверхности нижнего опорного кольца 15 и направляющей вставки 6 образуют единую поверхность.The utility model relates to the field of operation and underground repair of oil and gas wells using long clutchless pipes. A sealant containing a hollow piston 1, which includes a hollow guide 4, fixed inside the cylinder 2, screwed into the upper flange 3, which is connected to the support And, the lower flange 7, in which the guide insert 6 and the nipple 8, the gland 14, installed between lower support ring 15 and upper support ring 16, characterized in that the lower support ring 15 is installed inside the guide insert 6, while the upper surfaces of the lower support ring 15 and the guide insert 6 form a single surface.

Description

Полезная модель относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб.The utility model relates to the field of operation and underground repair of oil and gas wells using long clutchless pipes.

Известен аналог герметизатор длинномерных безмуфтовых труб в описание полезной модели к патенту №81519, МПК Е21В 33/03, от 08.10.2008, опубл. 20.03.2009, содержащий корпус, который выполнен в виде связанных между собой двух частей, нижней и верхней, связанных между собой таким образом, что нижний торец верхней части корпуса образует кольцевой выступ во внутренней полости корпуса, верхняя часть корпуса выполнена, по меньшей мере, с двумя сквозными окнами на боковой поверхности, верхнее основание корпуса выполнено со сквозным осевым отверстием, а нижнее основание корпуса выполнено со сквозным осевым каналом, для пропуска герметизируемого тела (длинномерная безмуфтовая труба), которое проходит через уплотнительный элемент, связанный посредством соединительных элементов с нижней и верхней ограничительными опорами, выполненными с центральными осевыми отверстиями для пропуска герметизируемого тела, причем верхняя ограничительная опора, выполненная с верхним горизонтальным выпуском, упирается верхней поверхностью горизонтального выпуска в выдвижной фиксатор, установленный в верхней части корпуса, а нижняя ограничительная опора упирается в кольцевой цилиндрический выступ, по которому проходит сквозной осевой канал в основании внутренней полости нижней части корпуса, являющейся одновременно полостью гидроцилиндра, связанного с источниками подачи и отвода рабочей жидкости, при этом выполненный в виде полого цилиндрического тела поршень упомянутого гидроцилиндра имеет переменный диаметр в своей верхней и нижней части и оснащен, по меньшей мере, двумя размещенными в его стенках дополнительными гидроцилиндрами, штоки поршней которых являются толкателями, упирающимися своей верхней торцевой поверхностью в нижнюю поверхность горизонтального выпуска верхней ограничительной опоры. А также, уплотнительный элемент выполнен в виде двух концентрично расположенных эластичных деталей с фигурным разрезом стыкующихся вертикальных плоскостей. При этом, выдвижной фиксатор, установленный в верхней части корпуса, является нижним основанием сквозных окон. И верхняя и нижняя части корпуса связаны между собой посредством резьбового соединения. А также, связанные между собой верхняя и нижняя части корпуса, зафиксированы с помощью одного и более стопора. При этом, полый цилиндрический поршень гидроцилиндра оснащен одним и более сальниковыми уплотнителями. А в верхней части корпуса расположен штуцер с распылителем смазки герметизируемого тела. При этом, сквозные окна на боковой поверхности верхней части корпуса расположены симметрично относительно центральной оси Х-Х. Недостатки: пропуск скважинного флюида.A known analog sealant of long clutchless pipes in the description of the utility model to the patent No. 81519, IPC ЕВВ 33/03, from 08.10.2008, publ. 03/20/2009, comprising a housing, which is made in the form of two parts connected together, lower and upper, interconnected in such a way that the lower end of the upper part of the housing forms an annular protrusion in the internal cavity of the housing, the upper part of the housing is made of at least with two through windows on the side surface, the upper base of the housing is made with a through axial hole, and the lower base of the housing is made with a through axial channel to pass the body to be sealed (long sleeveless pipe), which passes through a sealing element connected by means of connecting elements to the lower and upper restrictive supports made with central axial openings for passing the body to be sealed, and the upper restrictive support made with the upper horizontal outlet abuts against the upper surface of the horizontal outlet into a retractable latch mounted in the upper part case, and the lower restrictive support abuts against an annular cylindrical protrusion along which a through axial channel passes l at the base of the inner cavity of the lower part of the housing, which is simultaneously the cavity of the hydraulic cylinder associated with the sources of supply and removal of the working fluid, while the piston of the hydraulic cylinder made in the form of a hollow cylindrical body has a variable diameter in its upper and lower parts and is equipped with at least two additional hydraulic cylinders located in its walls, the piston rods of which are pushers that abut their upper end surface against the lower surface of the horizontal outlet ska upper limit support. And also, the sealing element is made in the form of two concentrically arranged elastic parts with a curly section of joined vertical planes. In this case, a retractable latch mounted in the upper part of the housing is the lower base of the through windows. Both the upper and lower parts of the housing are interconnected by means of a threaded connection. And also, the interconnected upper and lower parts of the body are fixed with one or more stoppers. At the same time, the hollow cylindrical piston of the hydraulic cylinder is equipped with one or more stuffing boxes. And in the upper part of the body there is a fitting with a spray gun for lubrication of the body to be sealed. At the same time, through windows on the lateral surface of the upper part of the housing are located symmetrically with respect to the central axis XX. Disadvantages: skipping well fluid.

Известен наиболее близкий аналог герметизатор в описание полезной модели к патенту №103130, МПК Е21В 33/03, от 19.11.2010, опубл. 27.03.2011, содержащий корпус, фланец, поршень, фланец промежуточный, кольцо нижнее, сальник, кольцо верхнее и шпильки, отличающийся тем, что в верхней части установлен корпус верхний, имеющий центрирующий фланец с пазами крепления, окнами для монтажа или демонтажа технологического инструмента, при этом в одном из окон имеется угольник для подачи жидкости к длинномерной безмуфтовой трубе.The closest analogue is known as a sealant in the description of a utility model for patent No. 103130, IPC ЕВВ 33/03, dated November 19, 2010, publ. 03/27/2011, comprising a housing, a flange, a piston, an intermediate flange, a lower ring, an oil seal, an upper ring and studs, characterized in that the upper case has a upper housing having a centering flange with mounting grooves, windows for mounting or dismounting a technological tool, however, in one of the windows there is a square for supplying fluid to a long clutchless pipe.

Недостатки: пропуск скважинного флюида.Disadvantages: skipping well fluid.

Технический результат: исключение пропуска скважинного флюида.EFFECT: elimination of skipping of well fluid.

Технический результат в герметизаторе, содержащем полый поршень 1, в который входит полая направляющая 4, закрепленная внутри цилиндра 2, вкрученного в верхний фланец 3, который соединен с опорой 11, нижний фланец 7, в котором закреплены направляющая вставка 6 и ниппель 8, сальник 14, установленный между нижним опорным кольцом 15 и верхним опорным кольцом 16, достигается за счет того, что нижнее опорное кольцо 15 установлено внутри направляющей вставки 6, при этом верхние поверхности нижнего опорного кольца 15 и направляющей вставки 6 образуют единую поверхность.The technical result in a sealant containing a hollow piston 1, which includes a hollow guide 4, fixed inside the cylinder 2, screwed into the upper flange 3, which is connected to the support 11, the lower flange 7, in which the guide insert 6 and the nipple 8, the gland 14 are fixed installed between the lower support ring 15 and the upper support ring 16 is achieved due to the fact that the lower support ring 15 is installed inside the guide insert 6, while the upper surfaces of the lower support ring 15 and the guide insert 6 form a single surface.

Недостатком аналогов существующих конструкций является возможность пропуска скважинного флюида через зазоры между выполненными из металла нижним опорным кольцом и направляющей вставкой.A drawback of analogues of existing structures is the possibility of passing the well fluid through the gaps between the lower support ring made of metal and the guide insert.

Существующая конструкция лишена этого недостатка за счет того, что нижнее опорное кольцо установлено внутри направляющей вставки и сальник уплотняет одновременно контактирующие с ним поверхности нижнего опорного кольца и направляющей вставки, что позволяет исключить возможность пропуска скважинного флюида в окружающую среду, и повышает надежность работы герметизатора.The existing design is devoid of this drawback due to the fact that the lower support ring is installed inside the guide insert and the gland seals the surfaces of the lower support ring and the guide insert that are in contact with it at the same time, which eliminates the possibility of the well fluid passing into the environment and increases the reliability of the sealant.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, гдеThe essence of the utility model is illustrated by drawings, where

на фиг. 1 - изображен герметизатор в разрезе;in FIG. 1 - shows a sealant in a section;

на фиг. 2 - изображен гермтизатор вид сбоку;in FIG. 2 - side view of the pressurizer;

на фиг. 3 изображено уплотнение внутренней полости герметизатора с ДБТ.in FIG. 3 shows the seal of the internal cavity of the sealant with DBT.

Описание.Description.

Герметизатор содержит полый поршень 1, цилиндр 2, который вкручен в верхний фланец 3, нижний фланец 7, ниппель 8, опору 11.The sealant contains a hollow piston 1, a cylinder 2, which is screwed into the upper flange 3, the lower flange 7, the nipple 8, the support 11.

Цилиндр 2 содержит верхний штуцер 21, нижний штуцер 22, верхний спускной клапан 20 и нижний спускной клапан 12.The cylinder 2 comprises an upper fitting 21, a lower fitting 22, an upper drain valve 20 and a lower drain valve 12.

Внутри цилиндра 2 закреплена полая направляющая 4, которая входит во внутреннюю полость полого поршня 1.Inside the cylinder 2, a hollow guide 4 is fixed, which enters the internal cavity of the hollow piston 1.

Сверху в полую направляющую 4 вкручена верхняя вставка 13 и дистанционная втулка 19, служащие опорой для ДБТ (на чертеже не показана) при ее движении по герметизатору.The upper insert 13 and the spacer sleeve 19, which serve as a support for the DBT (not shown), are screwed into the hollow guide 4 from above, as it moves along the sealant.

Для обеспечения смазки ДБТ при ее движении по герметизатору в верхнюю вставку 13 вкручен штуцер подачи смазки 9. Для сбора и отвода излишков смазки из зоны входа ДБТ в сальник 14 в опоре 11 имеется сливной штуцер 18 с краном 10, который с помощью шланга соединяется с емкостью (на чертеже не показаны).To ensure the lubrication of the DBT during its movement along the sealant, the lubricant supply nozzle 9 is screwed into the upper insert 13. To collect and drain excess lubricant from the zone of the input of the DBT to the gland 14, the support 11 has a drain nozzle 18 with a valve 10, which is connected to the tank using a hose (not shown in the drawing).

Верхний фланец 3 и нижний фланец 7 соединены между собой шпильками 5 с гайками. Между верхним фланцем 3 и нижним фланцем 7 на шпильки 5 надеты поворотные створки 17, имеющие возможность поворачиваться вокруг шпилек 5 и прижиматься к полому поршню 1 при его выдвижении в крайнее нижнее положение. Опора 11 соединена с верхним фланцем 3. От проворота в рабочем положении поворотные створки 17 фиксируются винтами. На полый поршень 1 снизу накручена круглая гайка, которая через поворотные створки 17 стопорит его в нижнем положении.The upper flange 3 and the lower flange 7 are interconnected by pins 5 with nuts. Between the upper flange 3 and the lower flange 7, the pivots 5 are fitted with pivoting flaps 17, which can rotate around the pins 5 and press against the hollow piston 1 when it is pulled out to its lowermost position. The support 11 is connected to the upper flange 3. From turning in the working position, the swinging wings 17 are fixed with screws. A round nut is screwed onto the hollow piston 1 from below, which locks it in the lower position through the rotary flaps 17.

К нижнему фланцу 7 прикручен ниппель 8 с накидной гайкой, посредством которых герметизатор крепится к превентору (на чертеже не показан). В нижнем фланце 7 закреплена направляющая вставка 6, нижнее опорное кольцо 15 установлено внутри направляющей вставки 6. На нижнее опорное кольцо 15, установлен сальник 14, состоящий из двух половин. Верхние поверхности нижнего опорного кольца 15 и направляющей вставки 6 образуют единую поверхность. Сверху на сальник 14 установлено верхнее опорное кольцо 16, которое одновременно входит в полую направляющую 4 и центрируется в ней.A nipple 8 with a union nut is screwed to the bottom flange 7, by means of which the sealant is attached to the preventer (not shown in the drawing). A guide insert 6 is fixed in the lower flange 7, a lower support ring 15 is installed inside the guide insert 6. An oil seal 14, consisting of two halves, is installed on the lower support ring 15. The upper surfaces of the lower support ring 15 and the guide insert 6 form a single surface. On top of the gland 14, an upper support ring 16 is installed, which simultaneously enters and is centered in the hollow guide 4.

Работа устройства.The operation of the device.

При проведении спуско-подъемной операции (СПО) в ходе подземного ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб (ДБТ) герметизатор монтируют посредством быстроразъемного соединения (БРС) ниппеля 8 и накидной гайки на превентор, смонтированный на фонтанной арматуре. ДБТ проходит сверху из механизма подачи колтюбинговой установки через герметизатор в скважину.When conducting a round-trip operation (STR) during the underground repair of oil and gas wells using long clutchless pipes (DBT), the sealant is mounted using a quick-connect coupling (BRS) of nipple 8 and a union nut to a preventer mounted on a fountain valve. DBT passes from above from the feed mechanism of the coiled tubing installation through the sealant into the well.

Для герметизации устья скважины во время спуско-подъемной операции (СПО) после подачи управляющего давления из кабины оператора гидравлическая жидкость через верхний штуцер 21 поступает в верхнюю полость цилиндра 2 и полый поршень 1 начинает движение вниз. При этом поршень 1 охватывает своей внутренней полостью сальник 14 и, продолжая движение вниз, перекрывает зазор между полым поршнем 1 и направляющей вставкой 6. После того, как полый поршень 1 полностью охватил сальник 14, он надавливает на верхнее опорное кольцо 16, и сальник 14 верхним опорным кольцом 16 прижимается одновременно к нижнему опорному кольцу 15 и направляющей вставке 6.To seal the wellhead during a round-trip operation (SPO) after applying control pressure from the operator’s cabin, hydraulic fluid enters the upper cavity of cylinder 2 through the upper fitting 21 and the hollow piston 1 starts to move down. In this case, the piston 1 covers the gland 14 with its internal cavity and, continuing to move downward, closes the gap between the hollow piston 1 and the guide insert 6. After the hollow piston 1 has completely covered the gland 14, it presses on the upper support ring 16 and the gland 14 the upper support ring 16 is pressed simultaneously to the lower support ring 15 and the guide insert 6.

Поскольку нижнее опорное кольцо 15 установлено внутри направляющей вставки 6, сальник 14 уплотняет контактирующую с ним единую поверхность нижнего опорного кольца 15 и направляющей вставки 6, что позволяет исключить возможность пропуска скважинного флюида в окружающую среду и повышает надежность работы герметизатора.Since the lower support ring 15 is installed inside the guide insert 6, the gland 14 seals the single surface of the lower support ring 15 and the guide insert 6 in contact with it, which eliminates the possibility of the well fluid passing into the environment and increases the reliability of the sealant.

При этом сальник 14 деформируется, обжимает трубу, выполняя герметизацию.In this case, the gland 14 is deformed, compresses the pipe, performing sealing.

Для исключения возможности случайного подъема полого поршня 1 и разгерметизации устья, полый поршень 1 в нижнем положении стопорится поворотными створками 17, которые фиксируются винтами.To exclude the possibility of accidental lifting of the hollow piston 1 and depressurization of the mouth, the hollow piston 1 in the lower position is locked by pivoting wings 17, which are fixed with screws.

В процессе СПО при прохождении гибкой трубы (ДБТ) через сальник 14 за счет трения происходит износ сальника 14, поэтому оператор колтюбинговой установки изменяет управляющее давление в зависимости от состояния сальника 14. Для уменьшения трения оператор подает в полость полой направляющей 4 смазку через штуцер 9. Излишки смазки из зоны входа ДБТ в сальник 14 собираются в опоре 11 и сливаются через кран 10, который с помощью шланга соединяется со сборной емкостью (на чертеже не показаны).In the SPO process, when the flexible pipe (DBT) passes through the gland 14 due to friction, the gland 14 is worn out, therefore, the coiled tubing operator changes the control pressure depending on the state of the gland 14. To reduce friction, the operator supplies grease through the hollow guide 4 to the cavity through the nozzle 9. Excess grease from the zone of entry of the DBT into the gland 14 is collected in the support 11 and discharged through a valve 10, which is connected to a collection tank via a hose (not shown in the drawing).

Для отжима сальника 14 необходимо расфиксировать и отвести поворотные створки 17. После подачи управляющего давления из кабины оператора гидравлическая жидкость через нижний штуцер 22 поступает в нижнюю полость цилиндра 2 и полый поршень 1 начинает движение вверх и открывает доступ к сальнику 14 для его замены.To squeeze the stuffing box 14, it is necessary to unlock and retract the rotary flaps 17. After applying the control pressure from the operator's cab, hydraulic fluid through the lower fitting 22 enters the lower cavity of the cylinder 2 and the hollow piston 1 starts to move upward and gives access to the stuffing box 14 to replace it.

Использование заявляемой полезной модели позволяет исключить пропуск скважинного флюида.The use of the claimed utility model eliminates skipping of the well fluid.

Claims

Герметизатор, содержащий полый поршень, в который входит полая направляющая, закрепленная внутри цилиндра, вкрученного в верхний фланец, который соединен с опорой, нижний фланец, в котором закреплены направляющая вставка и ниппель, сальник, установленный между нижним опорным кольцом и верхним опорным кольцом, отличающийся тем, что нижнее опорное кольцо установлено внутри направляющей вставки, при этом верхние поверхности нижнего опорного кольца и вставки образуют единую поверхность.A sealant comprising a hollow piston, which includes a hollow guide fixed inside a cylinder screwed into the upper flange that is connected to the support, a lower flange in which the guide insert and nipple are fixed, an oil seal installed between the lower support ring and the upper support ring, characterized the fact that the lower support ring is installed inside the guide insert, while the upper surfaces of the lower support ring and insert form a single surface.