Система байпасирования насосной установки
Полезная модель относится к нефтепогружному оборудованию и может быть использовано для подъема скважинной жидкости и замера параметров скважины без извлечения насосной установки. Система байпасирования насосной установки состоит из Y-блока с пробкой, к одному выходу которого посредством разрывной муфты, соединителя и патрубков подвешена колонна байпасных труб, а ко второму выходу через разрывную муфту и уравновешивающий клапан присоединена насосная установка, содержащая погружной насос и погружной электродвигатель, снабженный опорным патрубком. При этом колонна байпасных труб и насосная установка скреплены между собой протектолайзерами и седлом. Соединитель выполнен разъемным и состоит из двух симметричных деталей с продольным полуцилиндрическим и призматическим углублением, соединенных шарниром по свободным краям со стороны призматического углубления и винтами между углублениями с возможностью дополнительного скрепления колонны байпасных труб с насосной установкой за счет охвата последней стенками призматических углублений. Байпасная труба на уровне погружного электродвигателя выполнена перфорированной. Упрощение технология сборки системы байпасирования насосной установки на скважине, повышается термическая стабильности погружного электродвигателя и надежность работы насосной установки в целом. 2 илл.
Полезная модель относится к нефтепогружному оборудованию и может быть использовано для подъема скважинной жидкости и замера параметров скважины без извлечения насосной установки.
Известна система байпасирования насосной установки, состоящая из Y-блока с пробкой, к одному выходу которого через вертлюг присоединена колонна байпасных труб с воронкой на конце, а ко второму выходу с помощью переводника и клапана подвешены секции погружного насоса с гидрозащитой и электродвигателем, и снабженная протектолайзерами и держателем (Бадретдинов Ю.А., Валиуллин А.С., Пархимович А.Ю. Системы байпасирования УЭЦН компании "ИНТЭКО". Первый опыт проведения ГИС в ЭК диаметром 146 мм // Инженерная практика. 2011. 
8. с.120-122).
Недостатком приведенной системы байпасирования является неудовлетворительная технологичность при монтаже, а также сложность подъема насосной установки при заклинивании в скважине.
Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является система байпасирования насосной установки, состоящая из Y-блока с пробкой, к одному выходу которого посредством разрывной муфты, соединителя и патрубков прикреплена колонна байпасных труб, а ко второму выходу через разрывную муфту и уравновешивающий клапан присоединена линия насосной установки, содержащая погружной насос с погружным электродвигателем, при этом колонна байпасных труб и насосная установка скреплены между собой протектолайзерами и седлом с возможностью их разъединения, а в качестве соединителя использован вертлюг (Патент РФ 2449117 Е21В 47/00, 2010).
Недостатком принятой за прототип системы байпасирования насосной установки является использование в качестве соединителя разрывной муфты с патрубком байпасной трубы вертлюга, для вращения которого относительно продольной оси трубы требуется специальный инструмент, например, цепной ключ. Манипуляции инструментом затруднены из-за близкого расположения к трубе насосной установки. Кроме того, в процессе эксплуатации байласная труба с непроточной пластовой жидкостью является аккумулятором тепла и дополнительно нагревает погружной электродвигатель, что может привести к выходу его из строя.
Технической задачей, решаемой настоящей полезной моделью, является упрощение технологии сборки системы байпасирования насосной установки на скважине, повышение термической стабильности погружного электродвигателя и надежности работы насосной установки в целом.
Указанный технический результат достигается тем, что в системе байпасирования насосной установки, состоящей из Y-блока с пробкой, к одному выходу которого посредством разрывной муфты, соединителя и патрубков подвешена колонна байпасных труб, а ко второму выходу через разрывную муфту и уравновешивающий клапан присоединена насосная установка, содержащая погружной насос и погружной электродвигатель, снабженный опорным патрубком, при этом колонна байпасных труб и насосная установка скреплены между собой протектолайзерами и седлом, согласно полезной модели, соединитель выполнен разъемным и состоит из двух симметричных деталей с продольным полуцилиндрическим и призматическим углублением, соединенных шарниром по свободным краям со стороны призматического углубления и винтами между углублениями с возможностью дополнительного скрепления колонны байпасных труб с насосной установкой за счет охвата последней стенками призматических углублений, а байпасная труба на уровне погружного электродвигателя выполнена перфорированной.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 представлен общий вид предлагаемой системы байпасирования насосной установки, на фиг.2 - поперечный разрез системы байпасирования, проходящий через соединитель.
Система байпасирования насосной установки включает Y-блок 1 с нижними выходами 2 и 3 (фиг.1), в котором установлена пробка (не показана). К выходу 2 посредством патрубка 6, разрывной муфты 4 и разъемного соединителя 5 прикреплена колонна байпасных труб 8. К выходу 3 через патрубок 7, разрывную муфту 4 и уравновешивающий клапан 9 присоединена насосная установка 10, содержащая погружной насос 11 и погружной электродвигатель 12, снабженным опорным патрубком 13, который жестко зафиксирован относительно нижней части колонны байпасных труб 8 с помощью седла 14. По высоте колонны байпасных труб 8 и насосной установки 10 размещены протектолайзеры 15, скрепляющие их между собой. Байпасная труба 8 в пределах погружного электродвигателя 12 выполнена с перфорациями 16. Разъемный соединитель 5 состоит из двух симметричных деталей 17 с продольным полуцилиндрическим 18 и призматическим углублением 19 (фиг.2). Детали 17 по свободным краям со стороны призматических углублений 19 соединены шарниром 20 и дополнительно между полуцилиндрическими и призматическими углублениями скреплены винтами 21, ориентированными перпендикулярно оси шарнира 20. В образованной внутри соединителя 5 цилиндрической полости размещены патрубок 6 и разрывная муфта 4, а в его призматической полости - патрубок 7 насосной установки 10, что обеспечивает ее скрепление с колонной байпасных труб 8.
Монтаж системы производится путем поэтапной сборки и спуска в скважину колонны байпасных труб 8 и линии насосной установки 10. Сначала на хомуте-элеваторе (не показан) спускается седло 14 с параллельно установленными опорным патрубком 13 и нижней байпасной трубой 8. После этого к ним присоединяются соответственно погружной электродвигатель 12 и перфорированная байпасная труба 8, а далее пристыковываются погружной насос 11 и байпасные трубы 8, при этом соединения между частями насосной установки 10 и сочленения отдельных байпасных труб 8 оказываются на одном уровне и защищаются протектолайзерами 15. Затем на линии насосной установки 10 монтируется уравновешивающий клапан 9, разрывная муфта 4 и патрубок 7, а на колонне байпасных труб 8 - разрывная муфта 4 и патрубок 6. На хомуте-элеваторе (не показан) подводится Y-блок 1 и соединяется своими выходами 2 и 3 с патрубками 6 и 7. Разъемный соединитель 5 с выкрученными винтами 21 и разведенными на шарнире 20 симметричными деталями 17 подводят к линии насосной установки 10 и колонне байпасных труб 8. При сведении симметричных деталей 17 стенки полуцилиндрических углублений 18 охватывают патрубок 6 и разрывную муфту 4, состыковывая их между собой, а стенки призматических углублений 19 - патрубок 7. После этого симметричные детали 17 стягиваются винтами 21 и осуществляется связка колонны байпасных труб 8 с линией насосной установки 10. Монтаж завершается присоединением колонны НКТ 22 сверху Y-блока 1.
Благодаря разъемной конструкции соединителя 5 существенно упрощается сборка системы байпасирования насосной установки и сокращается время монтажа.
Система байпасирования насосной установки работает следующим образом.
При запуске погружного электродвигателя 12 погружной насос 11 подает пластовую жидкость через уравновешивающий клапан 9, разрывную муфту 4 и патрубок 7 в Y-блок 1, откуда жидкость по колонне НКТ 22 поступает на поверхность. При работе погружного насоса 11 в клапане 9 открываются каналы, а установленная в Y-блоке 1 пробка (не показана) предотвращает переток жидкости в колонну байпасных труб 8. Перфорации 16 предотвращают аккумуляцию тепла в байпасной трубе 8, заполненной жидкостью, за счет естественной конвекции и снижают вероятность возникновения термических напряжений в погружном электродвигателе 12.
При необходимости измерения параметров скважины или выполнения в ней других технологических операций погружной электродвигатель 12 отключается и жидкость из колонны НКТ 22 сливается в скважину через уравновешивающий клапан 9.
Заглушающая пробка (не показана) извлекается из Y-блока 1 с помощью инструмента для спускоподъемных операций, открывая сквозной канал в колонну байпасных труб 8. По колонне НКТ на геофизическом кабеле спускаются каротажная пробка (не показана), которая остается в Y-блоке 1 для предотвращения перетока жидкости в колонну байпасных труб 8, и измерительная система, которая проходит по колонне байпасных труб 8 и фиксируется ниже погружного электродвигателя 12. Далее при работающем погружном насосе 11 проводят исследования скважины. По их завершению погружной насос 11 отключается, и геофизическая пробка с измерительной системой извлекается на поверхность. Перед следующим запуском насосной установки 10 заглушающая пробка устанавливается в Y-блоке 1 с помощью спускоподъемного инструмента.
С помощью предлагаемой системы байпасирования могут выполняться специальные технологические операции, например, по обработке призабойной зоны пласта.
Система байпасирования насосной установки, состоящей из Y-блока с пробкой, к одному выходу которого посредством разрывной муфты, соединителя и патрубков подвешена колонна байпасных труб, а ко второму выходу через разрывную муфту и уравновешивающий клапан присоединена насосная установка, содержащая погружной насос и погружной электродвигатель, снабженный опорным патрубком, при этом колонна байпасных труб и насосная установка скреплены между собой протектолайзерами и седлом, отличающаяся тем, что соединитель выполнен разъемным и состоит из двух симметричных деталей с продольным полуцилиндрическим и призматическим углублением, соединенных шарниром по свободным краям со стороны призматического углубления и винтами между углублениями с возможностью дополнительного скрепления колонны байпасных труб с насосной установкой за счет охвата последней стенками призматических углублений, а байпасная труба на уровне погружного электродвигателя выполнена перфорированной.
