Устройство для герметизации затрубного пространства

Предлагаемая полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначена для герметизации затрубного пространства и безопасной эксплуатации скважин. Новым является то, что патрубок с боковым отводом подсоединен с одной стороны через фланец к затрубному пространству устья скважины, а с другой - к запорному узлу, подсоединенному к внутреннему отверстию патрубка и к атмосфере. Устройство снабжено также гнездом с конусной резьбой и накидной гайкой, патрубок с внутренним отверстием выполнен с конусной резьбой на обоих концах, гнездо с конусной резьбой подсоединено к конусной резьбе патрубка и к накидной гайке, запорный узел выполнен в виде крана высокого давления и подсоединен к внутреннему отверстию патрубка через переходник ниппельный, установленный в центре накидной гайки. 5 з.п., 2 рис.

Предлагаемое устройство относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметизации затрубного пространства и безопасной эксплуатации скважин, так как в затрубном пространстве бывает высокое давление, а все основные операции производятся с помощью затрубного пространства (глушение скважины, замер уровня, горячая обработка нефтью, кислотная обработка, замер затрубного давления и.т.д.).

Из патента RU 2171357 от 08.08.1996 известно устройство устьевого оборудования скважин, содержащее соединяемые элементы в виде трубной и колонной головки, задвижки и уплотнительные кольца. Трубная головка выполнена с возможностью соединения с крестовиной колонной головки по посадочному конусу. Устройство снабжено дополнительными упругими кольцами и быстроразъемными соединениями в виде соединительного резьбового кольца с опорными буртиками. Дополнительные кольца установлены в кольцевых канавках, выполненных на торцах соединяемых элементов устройства. Опорные буртики выполнены на внутренней поверхности соединительного резьбового кольца для взаимодействия с разрезными кольцевыми опорными вкладышами. Вкладыши установлены в кольцевых канавках, выполненных на наружных поверхностях соединяемых элементов устройства. Упругое уплотнительное кольцо, втулка с боковыми отверстиями, второе упругое уплотнительное кольцо и нажимное кольцо установлены последовательно в кольцевом зазоре между цилиндрическими поверхностями крестовины колонной и трубной головки и на буртике трубной головки. Нажимное кольцо взаимодействует с накидной гайкой. Накидная гайка образует с крестовиной колонной головки резьбовую пару. Изобретение позволяет обеспечить герметизацию соединяемых элементов.

Недостатком известного устройства являются низкая надежность герметизации из-за сложности устройства и контакта ответственных деталей со скважинной жидкостью, обладающей коррозионной активностью.

Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по наибольшему количеству общих существенных признаков является патент RU 60124 от 10.01.2006. В этой модели фланец трубной головки выполнен с внутренней резьбой для установки прижимного кольца, цилиндрический канал запорного органа имеет сужение в виде усеченного конуса, конусное сужение имеет в торцевой части фаску и выполнено с боковым каналом для сообщения затрубного пространства скважины с внутренней полостью цилиндрического канала подвески, при этом запорный орган имеет цилиндрическую и конусную части, на поверхности которых выполнены канавки для установки уплотняющих колец, кроме того, отжимная пружина запорного органа вынесена в цилиндрическую часть канала, вне зоны воздействия скважинной жидкости.

Однако, данное устройство устьевого оборудования скважин имеет сложную конструкцию, недостаточное качество герметизации, большую элементную базу и недостаточно надежно в процессе эксплуатации.

Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение надежности герметизации.

На фиг.1 показан сборочный чертеж.

На фиг.2 изображена схема обвязки устья скважины.

Устройство для герметизации затрубного пространства содержит патрубок 1, боковой отвод 2, подсоединенный к патрубку 1 с сообщением их внутренних полостей 3, причем затрубное пространство 4 устья 5 скважины сообщено через фланец 6 с внутренней полостью 3 патрубка 1, с противоположной стороны которого установлен запорный узел 7, сообщающий внутреннюю полость 3 патрубка 1 с атмосферой. Патрубок 1 выполнен с конусной резьбой на обоих концах, к одному из которых подсоединено гнездо 8 с конусной резьбой и накидная гайка 9, при этом в центре накидной гайки 9 установлен переходник 10 ниппельный, на котором установлен запорный узел 7, выполненный в виде крана 11 высокого давления».

Боковой отвод 2 выполнен в виде ниппельного патрубка и снабжен дополнительным запорным узлом 12. Подсоединение фланца 6 к патрубку 1 выполнено через конусную резьбу. Запорный узел 12 бокового отвода 2 выполнен в виде дополнительного крана высокого давления. Запорный узел 12 бокового отвода 2 выполнен в виде манометра. Подсоединение гнезда 8 к накидной гайке 9 выполнено через резиновое уплотнение 13.

Устройство для герметизации затрубного пространства работает следующим образом.

Перед началом операций по обслуживанию затрубного пространства 4 устья 5 скважины открывается запорный узел 7, выполненый в виде крана 11 высокого давления. Часто бывает так, что задвижка устья 5 скважины не полностью перекрывает затрубное пространство 4, поэтому открытие запорного узла 7 приводит к выравниванию давления.

Поскольку запорный узел 7, подсоединен к внутренней полости 3 патрубка 1 и к атмосфере, то давление в затрубном пространстве 4 снижается до безопасного значения. Это позволяет установить различные устройства (манометры, приборы замера уровня нефтепродуктов и давления, и др.), спецагрегаты и установки для подачи химического реагента в затрубное пространство 4.

Снабжение устройства гнездом 8 с конусной резьбой и накидной гайкой 9, выполнение патрубка 1 с внутренней полостью 3 с конусной резьбой на обоих концах и подсоединение гнезда 8 с конусной резьбой к конусной резьбе патрубка 1 и к накидной гайке 9 позволяет обеспечить хорошую герметизацию и безопасность выполнения отладочных и ремонтных работ.

Для лучшей герметизации подсоединение гнезда 8 с конусной резьбой к конусной резьбе патрубка 1 и к накидной гайке 9 выполнено через резиновое уплотнение 13.

Для проведения дополнительных работ и обеспечения безопасного проведения работ боковой отвод 2 может быть выполнен в виде ниппельного патрубка и снабжен дополнительным запорным узлом 12, подсоединение фланца 6 к патрубку 1 выполнено через конусную резьбу, запорный узел 12 бокового отвода 2 выполнен в виде дополнительного крана высокого давления. Запорный узел 12 бокового отвода 2 может быть также выполнен в виде манометра.

Подсоединении данного устройства к затрубному пространству 4 устья 5 скважины позволяет также проводить различные манипуляции как с технологическим оборудованием, так и с контрольно измерительными приборами, что позволит кратно сократить время проведения работ.

При этом также значительно уменьшается вредное влияние на окружающую среду путем высокой степени герметизации затрубного пространства 5 устья 6 скважины, а так же увеличивается безопасность обслуживающего скважину, так как затрубное давление может резко изменяться, а запорный узел 7, выполненый в виде крана 10 высокого давления и запорный узел 12 бокового отвода 3 позволяют его контролировать даже если задвижка скважины неисправна.

Таким образом, описываемое устройство обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности герметизации.

Кроме того, устройство позволяет обеспечить также достижение других дополнительных эффектов: обеспечение оптимальных режимов работы скважины, герметизацию трубного, затрубного и межтрубного пространства, обеспечение возможности безопасной эксплуатации скважин при выполнении технологических операций на скважине, глушении скважины, замера уровня, горячей обработки нефтью, кислотной обработки, замера затрубного давления и.т.д.

1. Устройство для герметизации затрубного пространства, содержащее патрубок, боковой отвод, подсоединенный к патрубку с сообщением их внутренних полостей, причем затрубное пространство устья скважины сообщено через фланец с внутренней полостью патрубка, с противоположной стороны которого установлен запорный узел, сообщающий внутреннюю полость патрубка с атмосферой, отличающееся тем, что патрубок выполнен с конусной резьбой на обоих концах, к одному из которых подсоединено гнездо с конусной резьбой и накидная гайка, при этом в центре накидной гайки установлен переходник ниппельный, на котором установлен запорный узел, выполненный в виде крана высокого давления.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что боковой отвод выполнен в виде ниппельного патрубка и снабжен дополнительным запорным узлом.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что подсоединение фланца к патрубку выполнено через конусную резьбу.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что запорный узел бокового отвода выполнен в виде дополнительного крана высокого давления.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что запорный узел бокового отвода выполнен в виде манометра.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что подсоединение гнезда к накидной гайке выполнено через резиновое уплотнение.