RU197998U1 - KOLTYUBING UNIT FOR REPAIR AND MAINTENANCE OF WELLS OF HYDROCARBON RAW MATERIALS - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области нефтегазовой добывающей промышленности. Технический результат заключается в повышении срока службы гибкой трубы и улучшении технологичности конструкции агрегата. Агрегат колтюбинговый для ремонта и обслуживания скважин углеводородного сырья содержит транспортную базу, кабину оператора с системой управления, размещенную на транспортной базе, барабан с приводом, предназначенный для размещения непрерывной гибкой стальной трубы и установленный на транспортной базе, укладчик непрерывной гибкой стальной трубы на барабан, инжектор с тяговыми цепями, установленными на направляющих звездочках, при этом на цепях расположены прижимные колодки, а перед входом в инжектор установлено направляющее устройство, привод инжектора, герметизирующее и противовыбросное оборудование, выполненное с возможностью присоединения к фонтанной арматуре скважины, установленной над устьем скважины. Инжектор агрегата выполнен с возможностью замены тяговых цепей путем замены всего инжектора. Тяговые цепи установлены с возможностью изменения расстояния между двумя смежными диаметрально противоположно расположенными колодками. На транспортной платформе установлено, по крайней мере, три барабана намотки с приводом и с гидравлическими рукавами высокого давления. Гидравлические линии одного барабана соединены с герметизирующим оборудованием, другого – с противовыбросным оборудованием, третьего – с инжектором. В гидравлической линии устройства прижима установлен гидравлический клапан с электромагнитным управлением для контроля давления на стенки непрерывной гибкой стальной трубы при помощи управляющей программы. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.The utility model relates to the field of oil and gas mining industry. The technical result consists in increasing the service life of the flexible pipe and improving the manufacturability of the design of the unit. The coiled tubing unit for the repair and maintenance of hydrocarbon wells contains a transport base, an operator’s cabin with a control system located on the transport base, a drum with a drive designed to accommodate a continuous flexible steel pipe and installed on a transport base, a stacker of continuous flexible steel pipe on a drum, an injector with traction chains mounted on the guide sprockets, while pressure pads are located on the chains, and a guide device, an injector drive, sealing and blowout equipment installed with the possibility of attaching to the fountain fittings installed above the wellhead are installed in front of the injector entrance. The unit injector is configured to replace the traction chains by replacing the entire injector. Traction chains are mounted with the ability to change the distance between two adjacent diametrically opposed pads. At least three winding drums with a drive and high-pressure hydraulic hoses are installed on the transport platform. The hydraulic lines of one drum are connected to sealing equipment, the other to blowout equipment, and the third to the injector. A hydraulic valve with electromagnetic control is installed in the hydraulic line of the clamping device to control the pressure on the walls of a continuous flexible steel pipe using a control program. 1 s P. f-ly, 6 ill.

Description

Полезная модель относится к области нефтегазовой добывающей промышленности и предназначена для агрегатов подземного ремонта, геофизических и термогидродинамических исследований нефтяных, газовых, газоконденсатных и других вертикальных скважин, наклонных скважин и скважин с горизонтальными участками профиля с использованием гибкой трубы и для выполнения внутрискважинных работ - ловильных работ, монтажа и снятия пакеров, клапанов - отсекателей, установки и удаления цементных мостов, восстановления циркуляции и глушения скважины, гидроперфорации обсадных колонн, промывки, удаления гидратных и парафиновых пробок, перфорационных и иных работ.The utility model relates to the field of oil and gas mining industry and is intended for underground repair units, geophysical and thermohydrodynamic studies of oil, gas, gas condensate and other vertical wells, deviated wells and wells with horizontal sections of the profile using a flexible pipe and for performing downhole operations - fishing, installation and removal of packers, shutoff valves, installation and removal of cement bridges, restoration of circulation and killing of a well, hydroperforation of casing strings, flushing, removal of hydrate and paraffin plugs, perforation and other works.

Из уровня современной техники известна подъемная установка для обслуживания нефтяных скважин, содержащая транспортное средство с направляющими балками, барабан с непрерывной стальной трубой, механизм подачи с расположенными попарно четырьмя гидравлическими стойками, из которых противоположная по отношению к скважине пара гидравлических стоек жестко связана с основанием механизма подачи и оснащена роликами для выдвижения по направляющим балкам в рабочее положение, и узел выдвижения механизма подачи в рабочее положение. Для повышения производительности за счет ускорения и упрощения монтажа и центровки механизма подачи на скважине и расширения технологических возможностей обращенная к скважине пара гидравлических стоек связана с основанием механизма подачи шарнирно, а противоположная по отношению к скважине пара гидравлических стоек снабжена опорными башмаками для размещения в них роликов, узел выдвижения механизма подачи в рабочее положение выполнен в виде двух гидроцилиндров и канатов с перекидными роликами, причем концы каната связаны с опорными башмаками гидравлических стоек, а середина каната -с механизмом подачи через гидроцилиндр, барабан выполнен в виде двух концентричных обечаек, наружной с отверстиями и внутренней, образующих кольцевую полость для подачи в нее подогретого воздуха (SU 1439197 А1, МПК: Е21В 19/22, Е21В 19/00, 23.11.1988).A state-of-the-art technology is known for a lifting rig for servicing oil wells, comprising a vehicle with guide beams, a drum with a continuous steel pipe, a feed mechanism with four hydraulic struts arranged in pairs, of which a pair of hydraulic struts opposite the well is rigidly connected to the base of the feed mechanism and equipped with rollers for extension along the guide beams to the working position, and the extension unit of the feed mechanism to the working position. To increase productivity by accelerating and simplifying the installation and alignment of the feed mechanism at the well and expanding technological capabilities, the pair of hydraulic struts facing the well is connected to the base of the feed mechanism pivotally, and the pair of hydraulic struts opposite the well is equipped with support shoes for placing rollers in them, the extension of the feed mechanism to the working position is made in the form of two hydraulic cylinders and ropes with flip rollers, the ends of the rope connected to the support shoes of the hydraulic struts, and the middle of the rope with the feed mechanism through the hydraulic cylinder, the drum is made in the form of two concentric shells, the outer one with holes and internal, forming an annular cavity for supplying heated air to it (SU 1439197 A1, IPC: Е21В 19/22, Е21В 19/00, 11/23/1988).

Недостатком этой конструкции является низкая долговечность непрерывной стальной трубы, обусловленная двукратным циклом изгиба трубы при ее спуске и извлечении из скважины. Первый цикл изгиба трубы имеет место при ее сматывании с барабана - труба из согнутого положения распрямляется. Второй цикл изгиба - при входе в инжектор, где труба из прямолинейной формы повторно изгибается, перед тем как попасть в инжектор. Помимо этого, взаимное расположение кабины оператора, барабана и инжектора исключает одновременный контроль за их функционированием.The disadvantage of this design is the low durability of a continuous steel pipe, due to the double bending cycle of the pipe during its descent and removal from the well. The first pipe bending cycle takes place when it is unwound from the drum - the pipe straightens from a bent position. The second bending cycle is at the entrance to the injector, where the pipe from a rectilinear form is repeatedly bent before entering the injector. In addition, the relative position of the operator’s cab, drum and injector eliminates the simultaneous monitoring of their functioning.

Известен агрегат подземного ремонта скважин с использованием гибкой стальной трубы, содержащий транспортную базу, на раме которой установлена кабина управления, трансмиссия, барабан для намотки гибкой трубы, инжектор, обеспечивающий принудительное перемещение гибкой трубы, механизмы перевода инжектора и кабины управления в рабочее положение, герметизатор устья. Ось вращения барабана для намотки гибкой трубы параллельна оси транспортной базы, которая при рабочем положении агрегата проходит через ось скважины (RU 2154146 С2, МПК: Е21В 19/22, 10.08.2000).A well-known unit for underground well repair using a flexible steel pipe containing a transport base, on the frame of which a control cabin, transmission, a drum for winding a flexible pipe, an injector, which provides the forced movement of the flexible pipe, mechanisms for transferring the injector and control cabin to the working position, the mouth seal . The axis of rotation of the drum for winding a flexible pipe is parallel to the axis of the transport base, which, when the unit is in working position, passes through the axis of the well (RU 2154146 C2, IPC: Е21В 19/22, 10.08.2000).

Недостатками этого агрегата являются недолговечность гибкой трубы, сложность и высокая себестоимость конструкции. Использование стальной трубы имеет ряд отрицательных последствий. При проходе через инжектор и при намотке на барабан стальная труба подвержена необратимой пластической деформации, при погружении в скважину в условиях высокого давления в контакте с кислородом она подвержена ускоренной коррозии, а в связи с высокой усталостью под действием циклических напряжений гибкая труба подвергается трещинам, быстро разрушается и в итоге становится непригодной.The disadvantages of this unit are the fragility of the flexible pipe, the complexity and high cost of construction. The use of steel pipe has a number of negative consequences. When passing through an injector and when winding onto a drum, a steel pipe is subjected to irreversible plastic deformation, when immersed in a well under high pressure in contact with oxygen, it is subject to accelerated corrosion, and due to high fatigue due to cyclic stresses, the flexible pipe is cracked and quickly destroyed and eventually becomes unusable.

Использование стальной трубы также вынуждает усложнять конструкцию за счет дополнительного введения в нее направляющего устройства в виде дуги перед входом трубы в инжектор. Применение этого устройства необходимо для того, чтобы увеличить радиус перегиба стальной трубы и тем самым понизить деформацию стали и увеличить срок ее службы. Кроме того, поскольку сталь является тяжелым материалом, это вынуждает применять дорогие инжекторы повышенной мощности. К недостаткам также относится неравномерное распределение нагрузки на гибкую трубу во время выполнения спускоподъемных операций, обусловленное тем, что основным тяговым компонентом конструкции служит инжектор, а барабан предназначен только для намотки трубы и ее хранения. В таком случае при подъеме и спуске трубы в скважину на большую глубину на участок трубы, расположенный ниже инжектора, действует сила растяжения, намного большая, нежели на участок трубы между барабаном и инжектором. Это приводит к ускоренному разрушению трубы, а также вынуждает применять дорогие инжекторы высокой мощности.The use of a steel pipe also forces one to complicate the design by additionally introducing into it a guiding device in the form of an arc before the pipe enters the injector. The use of this device is necessary in order to increase the radius of bending of the steel pipe and thereby reduce the deformation of steel and increase its service life. In addition, since steel is a heavy material, this forces the use of expensive high-power injectors. The disadvantages also include the uneven distribution of the load on the flexible pipe during hoisting operations, due to the fact that the injector is the main traction component of the structure, and the drum is intended only for winding the pipe and storing it. In this case, when lifting and lowering the pipe into the well to a greater depth, a tensile force is applied to the pipe section located below the injector, much greater than the pipe section between the drum and the injector. This leads to accelerated destruction of the pipe, and also forces the use of expensive high-power injectors.

Известен агрегат для ремонта нефтяных и газовых скважин и способ спуска и подъема гибкой трубы с помощью данного агрегата, при этом агрегат содержит транспортную базу с двумя аутригерами, расположенными в задней части транспортной базы, кабину оператора с системой управления, размещенную в передней части транспортной базы, барабан с приводом, размещенный в средней части транспортной базы, гибкую трубу, укладчик гибкой трубы на барабан, инжектор с прижимными колодками, перед входом в который установлено направляющее устройство, привод инжектора, герметизирующее и противовыбросовое оборудование, которое соединено с фонтанной арматурой скважины, установленной над устьем скважины, и каротажно-технологический модуль, установленный на нижнем конце гибкой трубы и имеющий кабельный канал связи с системой управления, при этом привод барабана выполнен силовым, направляющее устройство представляет собой ролик, гибкая труба представляет собой сталеполимерную трубу, на агрегате установлен насос для подачи пульсирующего давления в полость трубы, а также датчик измерения скорости подачи трубы в скважину, два датчика усилия ее подачи, один из которых установлен на укладчике, а другой - на инжекторе, и измеритель длины трубы в скважине, причем вышеуказанные датчики, датчик температуры и датчик давления в скважине, третий датчик усилия подачи трубы, индикатор гамма-активности, акселерометр, локатор муфт и измеритель длины трубы в скважине подключены к системе управления, при этом каротажно-технологический модуль включает в себя датчик температуры и датчик давления в скважине, локатор муфт, индикатор гамма-активности, акселерометр и третий датчик усилия подачи трубы, (патент РФ на изобретение №2520976, заявка №2012128727/03 от 09.07.2012, МПК: Е21В 19/00 - прототип).A known unit for repairing oil and gas wells and a method of lowering and raising a flexible pipe using this unit, the unit contains a transport base with two outriggers located at the rear of the transport base, an operator's cab with a control system located in front of the transport base, a drum with a drive located in the middle of the transport base, a flexible pipe, a flexible pipe stacker on a drum, an injector with pressure pads, a guide device, an injector drive, sealing and blowout equipment that is connected to a well overhead fitting mounted above wellhead, and a logging and technological module mounted on the lower end of the flexible pipe and having a cable communication channel with the control system, while the drum drive is made power, the guiding device is a roller, the flexible pipe is a steel-polymer pipe, a pump is installed on the unit for supplying a pulsating pressure into the pipe cavity, as well as a sensor for measuring the pipe feed rate into the well, two sensors for its supply force, one of which is installed on the stacker and the other on the injector, and a pipe length meter in the well, the above sensors, a temperature sensor and a well pressure sensor, a third pipe supply force sensor, a gamma activity indicator, an accelerometer, a coupler locator and a pipe length meter in the well are connected to the control system, while the well logging module includes a temperature sensor and a pressure sensor in the well, a coupler locator , gamma activity indicator, accelerometer and third pipe feed force sensor, (RF patent for the invention No. 2520976, application No. 2012128727/03 dated 09.07.2012, IPC: Е21В 19/00 - prototype).

Основным недостатком является отсутствие возможности определения давления колодок на стенки трубы с учетом факторов, действующих на трубу в процессе спуска или подъема, что может привести к нарушению целостности стенки и сокращению срока ее службы, не технологичность конструкции агрегата.The main disadvantage is the inability to determine the pressure of the pads on the pipe walls, taking into account the factors acting on the pipe during the descent or ascent, which can lead to a violation of the integrity of the wall and reduce its service life, not the manufacturability of the unit design.

Задачей предлагаемой полезной модели является повышение срока службы гибкой трубы и улучшение технологичности конструкции агрегата.The objective of the proposed utility model is to increase the service life of the flexible pipe and improve the manufacturability of the design of the unit.

Решение указанной задачи достигается тем, что в предложенном агрегате колтюбинговом для ремонта и обслуживания скважин углеводородного сырья, содержащем транспортную базу, кабину оператора с системой управления, размещенную на транспортной базе, барабан с приводом, предназначенный для размещения гибкой трубы и установленный на транспортной базе, укладчик гибкой трубы на барабан, инжектор с тяговыми цепями, установленными на направляющих звездочках, при этом на цепях расположены прижимные колодки, а перед входом в инжектор установлено направляющее устройство, привод инжектора, герметизирующее и противовыбросовое оборудование, выполненное с возможностью присоединения к фонтанной арматуре скважины, установленной над устьем скважины, согласно техническому решению, инжектор агрегата выполнен с возможностью замены тяговых цепей путем замены всего инжектора, при этом тяговые цепи установлены с возможностью изменения расстояния между двумя смежными диаметрально противоположно расположенными колодками, при этом на транспортной платформе установлено, по крайней мере, три барабана намотки с приводом и с гидравлическими рукавами высокого давления, при этом гидравлические линии одного барабана соединены с герметизирующим оборудованием, другого - с противовыбросовым оборудованием, третьего - с инжектором, а в гидравлической линии устройства прижима установлен гидравлический клапан с электромагнитным управлением для контроля давления на стенки трубы при помощи управляющей программы.The solution to this problem is achieved by the fact that in the proposed coiled tubing unit for repair and maintenance of hydrocarbon wells containing a transport base, an operator's cab with a control system located on a transport base, a drum with a drive designed to accommodate a flexible pipe and installed on a transport base, a stacker a flexible pipe to a drum, an injector with traction chains mounted on guide sprockets, while pressure pads are located on the chains, and a guide device, an injector drive, sealing and blowout equipment installed with the possibility of attaching to the fountain armature of a well installed above the wellhead, according to the technical solution, the injector of the unit is configured to replace the traction chains by replacing the entire injector, while the traction chains are installed with the possibility of changing the distance between two adjacent diametrically opposed to boats, at the same time, at least three winding drums with a drive and with high pressure hydraulic hoses are installed on the transport platform, while the hydraulic lines of one drum are connected to sealing equipment, the other to blowout equipment, the third to the injector, and in the hydraulic The pressure device line is equipped with a solenoid-controlled hydraulic valve to control the pressure on the pipe walls using the control program.

В варианте исполнения, колодки выполнены с возможностью изменения геометрических размеров и/или формы прижимных элементов путем установки/снятия профилированных накладок для соответствующего диаметра трубы.In an embodiment, the blocks are made with the possibility of changing the geometric dimensions and / or shape of the clamping elements by installing / removing profiled linings for the corresponding pipe diameter.

В варианте исполнения, в барабане с цельнометаллической трубой установлен манифольд для подачи гидравлической жидкости внутрь указанной трубы при проведении технологических операций спуска-подъема с упомянутой трубой.In an embodiment, a manifold is installed in a drum with an all-metal pipe for supplying hydraulic fluid to the inside of the specified pipe when carrying out the descent-lifting operations with the said pipe.

Сущность полезной модели иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 изображен предложенный агрегат для ремонта и обслуживания скважин углеводородного сырья, в частности, нефтяных, газовых и газоконденсатных скважин (далее - агрегат) в аксонометрии, на фиг. 2 изображен инжектор в аксонометрии, на фиг. 3 - показан инжектор, вид сбоку, на фиг. 4 - показана тяговая цепь с колодками, на фиг. 5 - показана колодка с накладкой под разный тип гибкой трубы, на фиг. 6 - гибкая труба в обвязке скважины.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the proposed unit for repair and maintenance of hydrocarbon wells, in particular, oil, gas and gas condensate wells (hereinafter referred to as the unit) in a perspective view, FIG. 2 shows an injector in a perspective view; FIG. 3 is a side view of the injector; FIG. 4 - shows a traction chain with pads, in FIG. 5 - shows a block with an overlay for a different type of flexible pipe; in FIG. 6 - flexible pipe in the piping of the well.

Предложенный агрегат устроен следующим образом.The proposed unit is arranged as follows.

Предложенный агрегат для обслуживания скважин для добычи углеводородного сырья содержит транспортную базу 1, кабину оператора 2 с системой управления, размещенную на транспортной базе 1, барабан 3 с приводом, предназначенный для размещения гибкой трубы 4 и установленный на транспортной базе. Для укладки трубы на барабан, в непосредственной близости от барабана, установлен укладчик 5 гибкой трубы 4 на барабан 3. Гибкая труба 4 выполнена цельнометаллической (непрерывной стальной).The proposed unit for servicing wells for hydrocarbon production comprises a transport base 1, an operator’s cabin 2 with a control system located on the transport base 1, a drum 3 with a drive designed to accommodate a flexible pipe 4 and installed on a transport base. To lay the pipe on the drum, in the immediate vicinity of the drum, a stacker 5 of flexible pipe 4 is installed on the drum 3. The flexible pipe 4 is made of all-metal (continuous steel).

Для подачи трубы в скважину, также в непосредственной близости от барабана, установлен инжектор 6 с тяговыми цепями 7, установленными на направляющих звездочках 8. На цепях 7 расположены прижимные колодки 9 (далее - колодки), а перед входом в инжектор установлено направляющее устройство 10. Привод цепей осуществляется при помощи привода инжектора 11.To feed the pipe into the well, also in the immediate vicinity of the drum, an injector 6 is installed with traction chains 7 mounted on the guide sprockets 8. On the chains 7 there are clamping blocks 9 (hereinafter - blocks), and a guide device 10 is installed in front of the entrance to the injector. The chain drive is carried out using the injector drive 11.

Кроме того, на платформе транспортной базы 1 установлены герметизирующее 12 и противовыбросовое 13 оборудование, выполненное с возможностью присоединения к фонтанной арматуре скважины, установленной над устьем скважины.In addition, on the platform of the transport base 1, sealing 12 and blowout 13 equipment is installed, made with the possibility of attaching to the fountain fittings of the well installed above the wellhead.

Инжектор агрегата выполнен с возможностью замены тяговых цепей 7 путем замены всего инжектора. Тяговые цепи 7 установлены с возможностью изменения расстояния между двумя смежными диаметрально противоположно расположенными колодками путем изменения расстояния между ветвями цепи.The unit injector is configured to replace the traction chains 7 by replacing the entire injector. Traction chains 7 are installed with the ability to change the distance between two adjacent diametrically opposed located blocks by changing the distance between the branches of the chain.

В варианте исполнения, колодки 9 выполнены с возможностью изменения геометрических размеров и/или формы прижимных элементов путем установки/снятия профилированных накладок 14 для соответствующего диаметра трубы.In an embodiment, the pads 9 are made with the possibility of changing the geometric dimensions and / or shape of the clamping elements by installing / removing profiled plates 14 for the corresponding pipe diameter.

Тяговая цепь 7 механизма подачи колтюбингового агрегата, содержит прижимные колодки 9 и крепежные элементы 15 для шарнирного соединения колодок между собой. Каждая колодка 9 выполнена состоящей из фасонного башмака (далее - башмак) и накладки 14 с профилированной поверхностью под свой тип и диаметр трубы. Башмак выполнен с возможностью монтажа и демонтажа накладок с профилированной поверхностью для труб разного диаметра. Поверхность разъема между башмаком и накладкой выполнена ступенчатой, содержащей периферийные и центральную части, расположенные со смещением друг относительно друга в параллельных плоскостях. Центральная часть поверхности разъема на корпусе башмака выполнена в виде внутреннего паза в корпусе башмака, а центральная часть поверхности разъема накладки выполнена в виде выступа, взаимодействующего с упомянутым пазом в корпусе башмака. Башмак и накладка соединены между собой при помощи крепежных элементов. Выступы на накладке могут быть выполнены в виде многозаходной спирали. Такое исполнение позволяет увеличить поверхность соприкосновения выступов с трубой при неизменном усилии поджатая поверхности профилированной накладки к трубе.The traction chain 7 of the feed mechanism of the coiled tubing unit contains clamping pads 9 and fasteners 15 for articulating the pads to each other. Each block 9 is made up of a shaped shoe (hereinafter referred to as the shoe) and a lining 14 with a profiled surface for its type and diameter of the pipe. The shoe is made with the possibility of mounting and dismounting linings with a profiled surface for pipes of different diameters. The surface of the connector between the shoe and the pad is made stepped, containing peripheral and central parts located offset from each other in parallel planes. The central part of the surface of the connector on the shoe body is made in the form of an internal groove in the shoe body, and the central part of the surface of the patch connector is made in the form of a protrusion interacting with said groove in the shoe body. The shoe and the pad are interconnected using fasteners. The protrusions on the pad can be made in the form of a multi-helix. This design allows you to increase the contact surface of the protrusions with the pipe with constant force pushed the surface of the profiled lining to the pipe.

В варианте исполнения, на транспортной платформе установлено по, крайней мере, три барабана 16 намотки с приводом, и с гидравлическими рукавами высокого давления (далее - РВД), при этом гидравлические линии одного барабана соединены с соответствующими элементами герметизирующего 12, другого -с соответствующими элементами противовыбросового 13 оборудования, третьего- с соответствующими элементами инжектора 6.In an embodiment, at least three winding drums 16 with a drive and high-pressure hydraulic sleeves (hereinafter - RVD) are installed on the transport platform, while the hydraulic lines of one drum are connected to the corresponding elements of the sealing 12, the other to the corresponding elements blowout control equipment 13, the third with the corresponding elements of the injector 6.

В гидравлической линии устройства прижима цепи установлен гидравлический клапан (не обозначен) с электромагнитным управлением для контроля давления колодок на стенки трубы по мере ее опускания в скважину/подъема из скважины при помощи управляющей программы, для исключения нарушения целостности стенки трубы.A hydraulic valve (not labeled) with electromagnetic control is installed in the hydraulic line of the chain clamp device to control the pressure of the blocks on the pipe walls as it is lowered into the well / ascent from the well using the control program to prevent violation of the integrity of the pipe wall.

В варианте исполнения, в барабане с цельнометаллической трубой установлен манифольд для подачи гидравлической жидкости внутрь указанной трубы при проведении технологических операций спуска-подъема с упомянутой трубой.In an embodiment, a manifold is installed in a drum with an all-metal pipe for supplying hydraulic fluid to the inside of the specified pipe when carrying out the descent-lifting operations with the said pipe.

Предложенный агрегат работает следующим образом.The proposed unit operates as follows.

Предложенный агрегат подъезжает к фонтанной арматуре и принимает положение, обеспечивающее оптимальные условия для опускания трубы в фонтанную арматуру скважины, которая представляет собой комплект устройств, монтируемый на устье скважины для его герметизации, подвески лифтовых труб, используемых для подъема пластовых флюидов - нефти, газа, воды, на поверхность при освоении, фонтанной и газлифтной эксплуатации скважин и управления потоками продукции скважины.The proposed unit drives up to the fountain fixture and assumes a position that provides optimal conditions for lowering the pipe into the fountain fixture of the well, which is a set of devices mounted at the wellhead to seal it, suspension of elevator pipes used to lift formation fluids - oil, gas, water , to the surface during the development, fountain and gas lift operation of wells and flow control of production wells.

Агрегат может работать в двух режимах - спуска и подъема гибкой трубы 4. Режим задается оператором в кабине оператора 2 с системой управления.The unit can operate in two modes - lowering and raising the flexible pipe 4. The mode is set by the operator in the operator's cabin 2 with a control system.

Спуск гибкой трубы в скважину для проведения операций подземного ремонта, геофизических и термогидродинамических исследований, для выполнения внутрискважинных работ - ловильных работ, монтажа и снятия пакеров, клапанов - отсекателей, установки и удаления цементных мостов, восстановления циркуляции и глушения скважины, гидроперфорации обсадных колонн, промывки, удаления гидратных и парафиновых пробок, перфорационных и иных работ производится следующим образом.Lowering the flexible pipe into the well for underground repair, geophysical and thermohydrodynamic studies, for performing downhole operations - fishing operations, installing and removing packers, shutoff valves, installing and removing cement bridges, restoring the circulation and plugging of the well, hydroperforating casing, flushing , removal of hydrated and paraffin plugs, perforation and other works is performed as follows.

Подача гибкой трубы в скважину с барабана 3 осуществляется при помощи инжектора 6 с тяговыми цепями 7, установленными на направляющих звездочках 8, при этом для каждого типа трубы устанавливается свой барабан с требуемым типом трубы и подбирается свой инжектор 6 со своими цепями 7 и накладками и прижимными колодками 9, для обеспечения требуемого удельного давления на стенку трубы. Требуемое удельное давление на стенку трубы/усилие прижатия прижимных колодок 9 инжектора 6, в свою очередь, выбирается исходя из условия сохранения целостности стенки трубы 4 и исключения проскальзывания трубы по отношению к прижимным колодкам по мере возрастания/уменьшения массы трубы при операциях спуска или подъема соответственно.The flexible pipe is supplied to the well from the drum 3 by means of an injector 6 with traction chains 7 mounted on guide sprockets 8, while for each type of pipe its own drum with the required pipe type is installed and its injector 6 is selected with its own chains 7 and overlays and clamping pads 9, to provide the required specific pressure on the pipe wall. The required specific pressure on the pipe wall / pressing force of the pressure pads 9 of the injector 6, in turn, is selected based on the condition of maintaining the integrity of the pipe wall 4 and excluding slippage of the pipe with respect to the pressure pads as the weight of the pipe increases / decreases during lowering or lifting operations, respectively .

В варианте исполнения, в гидравлической линии механизма прижима установлен гидравлический клапан с электромагнитным управлением (не обозначен) для контроля давления на стенки трубы по мере ее опускания в скважину при помощи управляющей программы. Система управления агрегата, по команде от гидравлического клапана, обеспечивает регулирование усилия прижатия прижимных колодок инжектора к гибкой трубе в зависимости от требуемого усилия подачи или тормозного усилия инжектора, чем обеспечивается оптимальное нагружение деталей и узлов инжектора и повышение его долговечности.In an embodiment, a hydraulic valve with electromagnetic control (not indicated) is installed in the hydraulic line of the clamp mechanism to control the pressure on the pipe walls as it is lowered into the well using the control program. The control system of the unit, on command from the hydraulic valve, provides control of the pressing force of the injector clamping blocks against the flexible pipe depending on the required feed force or injector braking force, which ensures optimal loading of parts and components of the injector and increase its durability.

При эксплуатации и подземном ремонте нефтяных и газовых скважин с применением гибкой трубы, две одинаковые тяговые цепи 7 монтируются в механизме подачи инжектора 6 агрегата колтюбингового и между цепями располагается упомянутая труба, которая находится на барабане колтюбингового агрегата. При движении тяговых цепей 7, колодки внутренней профилированной поверхностью накладки 14, контактируют с гибкой трубой, и опускают или поднимают ее из скважины.During the operation and underground repair of oil and gas wells using a flexible pipe, two identical traction chains 7 are mounted in the feed mechanism of the injector 6 of the coiled tubing unit and the pipe is located between the chains, which is located on the drum of the coiled tubing unit. When moving the traction chains 7, the pads with the inner profiled surface of the lining 14, are in contact with the flexible pipe, and lower or raise it from the well.

При необходимости изменения диаметра гибкой трубы, накладки 15 с профилированной поверхностью демонтируются с башмака и на их место, при помощи крепежных элементов (показаны, но не обозначены), устанавливаются аналогичные накладки, имеющие соответствующую профилированную поверхность под гибкую трубу требуемого диаметра и эквидистантную ответную поверхность для установки на башмак. При установке накладки, выступ центральной части поверхности разъема накладки взаимодействует с ответным пазом в корпусе башмака.If it is necessary to change the diameter of the flexible pipe, the linings 15 with a profiled surface are removed from the shoe and in their place, using fasteners (shown, but not indicated), similar linings are installed having a corresponding profiled surface for a flexible pipe of the required diameter and an equidistant mating surface for installation on the shoe. When installing the lining, the protrusion of the Central part of the surface of the connector lining interacts with the mating groove in the shoe.

Чтобы исключить выбрасывание трубы под действием устьевого давления при извлечении конца трубы из скважины, у выхода из скважины установлено герметизирующее 12 и противовыбросовое оборудование 13 и, кроме того, при извлечении трубы ее удерживает инжектор 6. Привод указанного оборудования осуществляется через рукава высокого давления, размещаемые на барабанах 16.To exclude the ejection of the pipe under wellhead pressure when removing the end of the pipe from the well, a sealing 12 and blowout equipment 13 is installed at the well exit, and, in addition, the injector 6 holds the pipe while removing the pipe. The specified equipment is driven through high-pressure hoses placed on reels 16.

Приведенные иллюстрации и описание признаков полезной модели не охватывают весь спектр возможных модификаций и эквивалентных изменений, очевидных для специалиста в данной области. Следует понимать, что прилагаемая формула полезной модели охватывает все возможные модификации и изменения, которые попадают в рамки сущности настоящего технического решения.The illustrations and description of the features of the utility model do not cover the entire spectrum of possible modifications and equivalent changes that are obvious to a person skilled in the art. It should be understood that the attached formula of the utility model covers all possible modifications and changes that fall within the scope of the essence of this technical solution.

Проведенные автором и заявителем испытания полноразмерного агрегата для обслуживания скважин для добычи углеводородного сырья, полностью подтвердили правильность заложенных конструкторско-технологических решений.The tests by the author and applicant of a full-sized unit for servicing wells for hydrocarbon production fully confirmed the correctness of the design and technological solutions.

Использование предложенного технического решения позволит значительно расширить функциональные возможности агрегата с одновременным упрощением и удешевлением конструкции агрегата и повышением срока службы гибкой трубы.Using the proposed technical solution will significantly expand the functionality of the unit while simplifying and cheapening the design of the unit and increasing the life of the flexible pipe.

Claims (2)

1. Агрегат колтюбинговый для ремонта и обслуживания скважин углеводородного сырья, содержащий транспортную базу, кабину оператора с системой управления, размещенную на транспортной базе, барабан с приводом, предназначенный для размещения непрерывной гибкой стальной трубы и установленный на транспортной базе, укладчик непрерывной гибкой стальной трубы на барабан, инжектор с тяговыми цепями, установленными на направляющих звездочках, при этом на цепях расположены прижимные колодки, а перед входом в инжектор установлено направляющее устройство, привод инжектора, герметизирующее и противовыбросное оборудование, выполненное с возможностью присоединения к фонтанной арматуре скважины, установленной над устьем скважины, отличающийся тем, что инжектор агрегата выполнен с возможностью замены тяговых цепей путем замены всего инжектора, при этом тяговые цепи установлены с возможностью изменения расстояния между двумя смежными диаметрально противоположно расположенными колодками, при этом на транспортной платформе установлено, по крайней мере, три барабана намотки с приводом и с гидравлическими рукавами высокого давления, при этом гидравлические линии одного барабана соединены с герметизирующим оборудованием, другого – с противовыбросным оборудованием, третьего – с инжектором, а в гидравлической линии устройства прижима установлен гидравлический клапан с электромагнитным управлением для контроля давления на стенки непрерывной гибкой стальной трубы при помощи управляющей программы.1. The coiled tubing unit for the repair and maintenance of hydrocarbon wells, containing a transport base, an operator’s cabin with a control system located on the transport base, a drive drum designed to accommodate a continuous flexible steel pipe and installed on a transport base, a stacker of continuous flexible steel pipe on a drum, an injector with traction chains mounted on guide sprockets, with pressure pads located on the chains, and a guide device, an injector drive, sealing and blow-out equipment configured to attach to the well’s fountain mounted above the wellhead characterized in that the injector of the unit is configured to replace the traction chains by replacing the entire injector, while the traction chains are installed with the possibility of changing the distance between two adjacent diametrically opposed pads, while on the transp At least three winding drums with a drive and high-pressure hydraulic hoses are installed on the platform platform, while the hydraulic lines of one drum are connected to sealing equipment, the other to blowout equipment, the third to an injector, and the hydraulic line of the clamping device is equipped with a hydraulic solenoid valve for controlling wall pressure of a continuous flexible steel pipe using a control program. 2. Агрегат по п. 1, отличающийся тем, что колодки выполнены с возможностью изменения геометрических размеров и/или формы прижимных элементов путем установки/снятия профилированных накладок для соответствующего диаметра непрерывной гибкой стальной трубы.2. The assembly according to claim 1, characterized in that the blocks are made with the possibility of changing the geometric dimensions and / or shape of the clamping elements by installing / removing profiled plates for the corresponding diameter of a continuous flexible steel pipe.

Images