Герметизатор

Предполагаемая полезная модель относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб. Герметизатор, содержащий корпус 1, фланец 2, поршень 3, фланец промежуточный 4, кольцо нижнее 5, сальник 6, кольцо верхнее 7, шпильки 8, корпус верхний 9 и угольник 10, в котором корпус верхний 9, имеет центрирующий фланец 11 с пазами крепления 12, окнами для монтажа или демонтажа технологического инструмента, при этом, в одном из окон имеется угольник 10 для подачи жидкости к длинномерной безмуфтовой трубе. Таким образом, использование заявленного герметизатора, позволяет достичь достаточного уровня точности в соосности и креплении герметизатора с механизмом подачи колтюбинговой установки, повысить быстродействия технологической операции на скважине при монтаже или демонтаже технологического инструмента и упростить конструкцию герметизатора посредством использования сменных уплотнительных элементов для различных диаметров длинномерных безмуфтовых труб, а также снизить материальные затраты. Заявляемая полезная модель используется в герметизаторе, выпускаемого ООО «РГМ-Нефть-Газ-Сервис», Конкурентоспособность и промышленная применимость указанного герметизатора подтверждается наличием постоянного спроса в рыночной нише нефтегазового машиностроения РФ и стран СНГ.

Предполагаемая полезная модель относится к области эксплуатации и подземного ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб.

Известен герметизатор устья скважины, содержащий корпус с крышкой, силовой цилиндр с расположенным в корпусе полым штоком и поршнем, разделяющим его на ближнюю и дальнюю от крышки рабочие полости, и уплотнитель, расположенный в полости корпуса между крышкой и полым штоком. Полый шток снабжен продольными плунжерами, установленными в выполненных в этом штоке сквозных отверстиях, которые соединяют дальнюю от крышки рабочую полость силового цилиндра и полость корпуса, в которой расположен уплотнитель. Продольные плунжеры снабжены ограничителями их перемещения в сторону, противоположную уплотнителю. Продольные плунжеры выполнены с возможностью выдвижения из сквозных отверстий полого штока. Продольные плунжеры выдвигаясь выталкивают изношенный уплотнитель из корпуса для замены на новый. [Патент РФ 2232253, МПК⁷ Е21В 33/03, 17.09.2002].

Недостатком указанного герметизатора устья скважины является низкая надежность и малая износостойкость в следствии отсутствия возможности подачи жидкости к длинномерной безмуфтовой трубе.

Известно устройство для герметизации устья скважины, содержащее цилиндрический корпус, жестко связанный с гидроцилиндром, расположенный в гидроцилиндре полый поршень, радиальные каналы для связи с источником давления, установленные в корпусе уплотнительный элемент, направляющие кольца, расположенные над и под уплотнительным элементом и опорную втулку, содержащую упор, установленный в верхней части корпуса, причем упор, уплотнительный элемент и направляющие кольца выполнены разъемными, а уплотнительный элемент имеет поверхности разъема с чередующимися выступами и впадинами, сопрягаемыми между собой и образующие поверхности в форме эллипса. А также, направляющие кольца в месте разъема имеют косой срез. [Патент РФ 21930, МПК⁷ Е21В 33/03, 09.04.2001].

Недостатком указанного устройства для герметизации устья скважины является отсутствие быстродействия технологической операции на скважине при монтаже или демонтаже технологического инструмента.

Наиболее близким к заявляемому герметизатору, по совокупности существенных признаков, является полезная модель, в которой герметизатор длинномерных безмуфтовых труб, 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. [Патент РФ 81519, МПК⁷ Е21В 33/03, 08.10.2008].

Недостатком указанного герметизатора длинномерных безмуфтовых труб является отсутствие достаточного уровня точности в соосности и креплении герметизатора с механизмом подачи колтюбинговой установки.

Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи создания герметизатора, включающего корпус, фланец, поршень, фланец промежуточный, кольцо нижнее, сальник, кольцо верхнее, шпильки, корпус верхний и угольник, с повышением надежности его работы, посредством использования в одном из окон корпуса верхнего, угольника для подачи жидкости к длинномерной безмуфтовой трубе.

Заявляемый герметизатор, характеризуется достижением технических результатов, объективно проявляющихся при использовании, а именно:

- повышение надежности работы при проведении ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб посредством применения в одном из окон корпуса верхнего, угольника для подачи жидкости к длинномерной безмуфтовой трубе;

- достижение достаточного уровня точности в соосности и креплении герметизатора с механизмом подачи колтюбинговой установки;

- повышение быстродействия технологической операции на скважине при монтаже или демонтаже технологического инструмента;

- упрощение конструкции герметизатора посредством использования сменных уплотнительных элементов для различных диаметров длинномерных безмуфтовых труб;

- снижение материальных затрат.

Указанные результаты при использовании заявляемой полезной модели достигаются за счет того, что в герметизаторе, используется корпус верхний, снабженный центрирующим фланцем 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.

Между совокупностью предложенных в заявляемой полезной модели признаков и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

В отличие от аналогов и прототипа, в конструкции заявляемой полезной модели, наличие корпуса верхнего, снабженного центрирующим фланцем 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, обеспечивает не только повышение надежности работы при проведении ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб, а также достижение достаточного уровня точности в соосности и креплении герметизатора с механизмом подачи колтюбинговой установки и повышение быстродействия технологической операции на скважине при монтаже или демонтаже технологического инструмента. Использования сменных уплотнительных элементов для различных диаметров длинномерных безмуфтовых труб снижает материальных затраты при проведении ремонта нефтяных и газовых скважин. По совокупности признаков, предложенный герметизатор более конкурентоспособен и долговечен, чем аналоги и прототип.

Приведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявления источников, содержащих сведения об аналогах заявляемой полезной модели, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными признакам заявляемой полезной модели, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявляемом объекте, изложенных в формуле полезной модели.

Следовательно, заявленная полезная модель «Герметизатор» соответствует критерию «новизна», согласно действующего законодательства.

Совокупность существенных признаков, характеризующих сущность заявляемой полезной модели «Герметизатор», использовано и может быть многократно использовано в производстве и применении герметизаторов при проведении ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб, с получением технического результата, заключающегося в повышении надежности и долговечности, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемой полезной модели критерию «промышленная применимость».

Таким образом, приведенная совокупность существенных признаков в заявляемой полезной модели «Герметизатор», отсутствует в вышеописанных аналогах и не известна из уровня техники в области горной промышленности, в частности, герметизации длинномерных безмуфтовых труб при проведении ремонта нефтяных и газовых скважин, с получением нового полезного технического результата, в связи с чем можно сделать вывод, что заявляемый «Герметизатор» соответствует критериям его патентоспособности.

В графических материалах заявляемой полезной модели представлены рисунки, где на фиг.1 приведен общий вид герметизатора, на фиг.2 - вид А; на фиг.3 - вид Б.

Сущность заявляемой полезной модели состоит в следующем.

Герметизатор (фиг.1) состоит из корпуса 1, фланца 2, поршня 3, фланца промежуточного 4, кольца нижнего 5, сальника 6, кольца верхнего 7, шпилек 8, корпуса верхнего 9, угольника 10. Корпус верхний 9 содержит в средней части шесть сквозных окон, позволяющих производить монтаж или демонтаж технологического инструмента (не показан). В одном из окон корпуса верхнего 9, расположен угольник 10 для подачи жидкости к длинномерной безмуфтовой трубе (не показана), проходящей по оси герметизатора. В верхней части корпуса верхнего 9, выполнен центрирующий фланец 11 с пазами 12 крепления герметизатора с механизмом подачи колтюбинговой установки (не показан). Фланец 2 содержит отверстие 13 для соединения с клапаном игольчатым 14 (фиг.2). Корпус 1 содержит два штуцера подвода масла: штуцер герметизации 15 и штуцер разгерметизации 16. Сквозные пазы 12 (фиг.3) выполнены симметрично относительно оси герметизатора.

Работа заявляемого герметизатора осуществляется следующим образом.

При эксплуатации и подземного ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб, герметизатор монтируют посредством фланцевого соединения фланца 2 с фланцем превентора (не показан) или фланцем фонтанной арматуры (не показана). Длинномерная безмуфтовая труба проходит сверху из механизма подачи колтюбинговой установки, через герметизатор, в скважину. В начале прохождения длинномерной безмуфтовой трубы с технологическим инструментом через сальник 6, масло подается под давлением в штуцер разгерметизации 16. Поршень 3 находится в нижнем положении. По окончании прохождения технологического инструмента через сальник 6, масло подается под давлением в штуцер герметизации 15. Поршень 3 движется вверх, нажимает на кольцо нижнее 5 и сальник 6 обжимает длинномерную безмуфтовую трубы, выполняя герметизацию. При подачи жидкости от угольника 10 к длинномерной безмуфтовой трубе при ее движении вниз, происходит смазка наружной поверхности длинномерной безмуфтовой трубы, что способствует повышению надежности работы заявляемого герметизатора при проведении ремонта нефтяных и газовых скважин, а также снижает износ сальника 6.

При окончании подземного ремонта нефтяных и газовых скважин с применением длинномерных безмуфтовых труб, масло подается под давлением в штуцер разгерметизации 16. Поршень 3 движется вниз, нажимает на кольцо нижнее 5 и сальник 6 прекращает обжимать длинномерную безмуфтовую трубы, выполняя разгерметизацию.

Достижение достаточного уровня точности в соосности и креплении герметизатора с механизмом подачи колтюбинговой установки (не показана), достигается посредством наличия в верхней части корпуса верхнего 9, центрирующего фланца 11 с пазами 12. В пазы 12 монтируются крепежные детали, например, болты или шпильки. Повышение быстродействия технологической операции на скважине при монтаже или демонтаже технологического инструмента достигается наличием шести окон, позволяющих производить монтаж и демонтаж с одной, наиболее удобной из четырех открытых сторон средней части корпуса верхнего 9. Упрощение конструкции герметизатора посредством использования сменных уплотнительных элементов, а именно сальника 6, для различных диаметров длинномерных безмуфтовых труб, например, для труб диаметров 33 мм или 38 мм.

Таким образом, использование заявленного герметизатора, позволяет достичь достаточного уровня точности в соосности и креплении герметизатора с механизмом подачи колтюбинговой установки, повысить быстродействия технологической операции на скважине при монтаже или демонтаже технологического инструмента и упростить конструкцию герметизатора посредством использования сменных уплотнительных элементов для различных диаметров длинномерных безмуфтовых труб, а также снизить материальные затраты.

Заявляемая полезная модель используется в герметизаторе, выпускаемого ООО «РГМ-Нефть-Газ-Сервис». Конкурентоспособность и промышленная применимость указанного герметизатора подтверждается наличием постоянного спроса в рыночной нише нефтегазового машиностроения РФ и стран СНГ.

Герметизатор, 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.