Сальник устьевой
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, и может быть использована при эксплуатации высокообводненных скважин. Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационной надежности устьевого оборудования. Сальник содержит шаровое соединение, комплект верхних манжет, емкость для смазывающей жидкости, сгон, клапан предохранительный, заглушку предохранительного клапана, противовыбросный клапан, заглушку противовыбросного клапана, пружину противовыбросного клапана, комплект нижних манжет, полированный шток. 8 з.п. ф-лы, 2 фиг.
Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности, и может быть использована при эксплуатации высокообводненных скважин.
Сальник устьевой предназначен для уплотнения сальникового штока скважин, эксплуатируемого штанговым насосом.
Известен устьевой сальник скважинной штанговой насосной установки (патент РФ 
2057908, МПК E21B 43/01, E21B 33/038, опубл. 10.04.1996), содержащий кольцевую полость под сальниковую набивку на протяжении участка уплотнения, выполненную в виде усеченного конуса с обращенной к скважине вершиной, сальниковые кольца, расположенные в сужающемся в сторону скважины корпусе, имеющие свойство более эффективного и продолжительного прилегания к сальниковому штоку, обжимая его по периметру на участке уплотнения.
Известен устьевой сальник (патент РФ 2272889 МПК E21B 33/03, опубл. 27.03.2006), содержащий основной корпус, корпус верхнего сальника с крышкой, корпус нижнего сальника, регулировочный узел, размещенный в полости. Полость образована основным корпусом, корпусом нижнего сальника и накидной гайкой. Регулировочный узел содержит ступенчатый кольцевой поршень, взаимодействующие между собой с возможностью поворота относительно друг друга корпус нижнего сальника и ступенчатый кольцевой поршень. Внутренние и наружные цилиндрические поверхности последних выполнены с равным эксцентриситетом. Внутренние полости между основным корпусом, ступенчатым кольцевым поршнем и накидной гайкой, между которыми предусмотрен зазор, заполнены жидкостью. Крышка верхнего сальника имеет полость, выполненную с возможностью заполнения смазкой до начала эксплуатации и в ее процессе.
Известен устьевой сальник (патент РФ 2260672, МПК E21B 33/03, опубл. 20.09.2005), содержащий камеру с сальниковой набивкой и крышкой для уплотнения устьевого полированного штока, имеется патрубок с шаровой опорой, расположенной в гнезде тройника арматуры. С нижней стороны к шаровой опоре патрубка подсоединен свободно подвешенный цилиндр, в котором расположен с возможностью возвратно-поступательного движения заглушенный плунжер. Плунжер с нижней стороны соединен с подвеской колонны штанг, а с верхней - с устьевым полированным штоком. Внутренняя полость патрубка и надплунжерный зоны цилиндра заполнены смазкой и гидравлически сообщены с затрубным пространством устьевой арматуры через обратный клапан.
Известен устьевой сальник (патент РФ 2309239, МПК E21B 33/03, опубл. 27.10.2007), содержащий шаровой шарнир устьевого сальника, образованный трубным сферическим наконечником и охватывающий его корпусной обоймой со сферическими поверхностями, взаимодействующими с соответствующими поверхностями наконечника посредством верхнего и нижнего уплотнений, и содержащий переходник под насосно-компрессорную трубу и манжетно-уплотнительный блок с отверстием под сальниковый шток. Каждое уплотнение содержит по крайней мере две сферические прокладки из эластичного материала, между которыми установлена сферическая металлическая прокладка.
Известен устьевой сальник (патент РФ 2257461, МПК E21B 33/03, опубл. 27.07.2005), состоящий из шарового соединения, стянутого откидными болтами, вспомогательных манжет, манжетодержателя и комплекта верхних разрезных манжет. В качестве манжетодержателя использованы откидные болты. Верхние конические манжеты установлены в сальниковом стакане, в который ввернута втулка резьбовая. Внутри резьбовой втулки установлены две направляющие втулки, между которыми располагаются вспомогательные манжеты. В нижней части стянутого шарового соединения установлено уплотнительное кольцо, размещено шаровое соединение в виде тройника с крышкой. Резьбовая втулка нижней частью ввернута в обратный клапан, который в свою очередь ввернут в шаровое соединение. В качестве манжетодержателя использованы откидные болты.
Известен устьевой сальник для штанговых насосных скважин (патент РФ 2105129, МПК E21B 33/03, опубл. 20.02.1998), ближайший по технической сущности и принятый за прототип, содержащий плоские кольцевые конусные манжеты, установленные в корпусе сальника раструбом навстречу газожидкостному потоку в скважине. Корпус сальника состыкован из двух секций. Торец верхней секции выполнен в виде поджимной гайки для поджима сальниковой набивки нижней секции при замене манжет в верхней секции.
Однако, в известных устройствах при высокой обводненности скважин резиновые манжеты от воздействия сточной воды и отсутствия смазки быстро изнашиваются и происходит утечка технологической жидкости через сальник устьевой, износ полированного (сальникового) штока, активная коррозия устьевой арматуры.
Заявляемое устройство позволяет повысить период износа резиновых манжет за счет периодического поступления смазывающего материала между сальником и полированным штоком.
Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является усовершенствование устройства сальника устьевого, что позволяет увеличить срок службы устьевого оборудования.
Техническим результатом полезной модели является повышение эксплуатационной надежности устьевого оборудования.
Технический результат достигается тем, что в сальнике устьевом, содержащем шаровое соединение, комплект верхних манжет, новым является то, что содержит емкость для смазывающей жидкости, сгон, клапан предохранительный, заглушку предохранительного клапана, заглушку противовыбросного клапана, противовыбросный клапан, пружину противовыбросного клапана, комплект нижних манжет, полированный шток.
Сгон соединен с предохранительным клапаном и имеет диаметр 15 мм.
Клапан предохранительный имеет рабочее давление 1^=16 МПа, диаметр условного прохода d, 15 мм.
В качестве смазывающей жидкости может содержать масло или нефть.
Противовыбросный клапан выполнен в виде шарика.
Нижние и верхние манжеты выполнены резиновыми.
В заглушке предохранительного клапана выполнено восемь перфорационных отверстий диаметром 6-8 мм.
Ёмкость имеег объём 1,5 литра.
Полированный шток имеет диаметр 32 мм.
Заявляемое устройство поясняется на фигурах.
На фиг. 1 представлена общая схема устройства.
На фиг. 2 показана компоновка устройства на устьевом оборудовании.
Устройство состоит из следующих элементов:
1 - ёмкость для смазывающей жидкости (масло, нефть), 2 сгон диаметром 15 мм (предназначен для соединения с клапаном 3), 3 -- клапан предохранительный с рабочим давлением Ру=^16 МПа, диаметром условною прохода под резьбовое соединение dy=15 мм, 4 -- заглушка предохранительного клапана, 5 - заглушка противовыбросного клапана, 6 -противовыбросный клапан (шарик), 7 пружина противовыбросного клапана, 8 нижние резиновые манжеты, 9 - верхние резиновые манжеты, 10 жидкость для смазки (масло, нефть), 11 - полированный шток.
При возвратно-поступательном движении полированного штока 11, происходи т постоянный износ резиновых манжет 8, 9.
За счёт герметичного прилегания сальника создаётся вакуум в его полости и смазывающая жидкость постоянно поступает через противовыбросный клапан 6 диаметром â=32 мм за счёт постоянного движения полированного штока, т.к. пружина 7 не герметично прижимает клапан 6 за счёт чего возникают утечки (клапан 6 предназначен для герметизации сальника в случае аварийной ситуации, а именно, при обрыве или отвороте полированного штока, пружина 7 выталкивает клапан в полость
сальника). Из ёмкости 1, которая навёрнута на заглушку 5, жидкость для смазки 10 поступает в полость сальника устьевого между резиновыми манжетами 8, 9, тем самым смазывая поверхность полированного штока и резиновых манжет 8, 9.
Заправка ёмкости 1 производится следующим образом: с предохранительного клапана 3, который навёрнут на сгон 2, отворачивается заг лушка 4 и производится заправка ёмкости 1.
Усовершенствование конструкции устьевого сальника осуществляют посредством следующих действий:
отворачивают заглушку 4, просверливают в ней 8 отверстий диаметром 6-8 мм;
изготовленную ёмкость объёмом 1,5 литров (отвечающий требованиям для сосудов, работающих под давлением);
после отворота заглушки 4 извлекают предохранительный клапан;
заворачивают ёмкость 1;
заполняют ёмкость 1 и пространство между нижними и верхними резиновыми манжетами 8, 9 смазывающей жидкостью через клапан.
Скважина, эксплуатируемая штанговой глубинно-насосной установкой с наземным приводом станка-качалки укомплектована устьевой арматурой 140x50, в состав конструкции которой входит сальник устьевой, в качестве которого может быть применён сальник устьевой с самоустанавливающейся головкой (СУСГ).
Насосно-компрессорные трубы (MKT) имеют резьбу 73 мм.
Использование смазывающей жидкости для смазки резиновых манжет 8, 9 позволяет увеличить срок службы как резиновых манжет 8, 9, так и всей арматуры.
Таким образом, при использовании новой конструкции устьевого сальника полный износ резиновых манжет 8, 9 происходит через 30-40 дней (подтягивание манжет производится 1 -2 раза в неделю).
1. Сальник устьевой, содержащий шаровое соединение, комплект верхних манжет, отличающийся тем, что содержит ёмкость для смазывающей жидкости, сгон, клапан предохранительный, заглушку предохранительного клапана, противовыбросный клапан, заглушку противовыбросного клапана, пружину противовыбросного клапана, комплект нижних манжет, полированный шток.
2. Сальник по п. 1, отличающийся тем, что сгон соединен с предохранительным клапаном и имеет диаметр 15 мм.
3. Сальник по п. 1, отличающийся тем, что клапан предохранительный имеет рабочее давление Ру=16 МПа, диаметр условного прохода dy=l5 мм.
4. Сальник по п. 1, отличающийся тем, что в качестве смазывающей жидкости может содержать масло или нефть.
5. Сальник по п. 1, отличающийся тем, что противовыбросный клапан выполнен в виде шарика.
6. Сальник по п. 1, отличающийся тем, что нижние и верхние манжеты выполнены резиновыми.
7. Сальник по п. 1, отличающийся тем, что в заглушке предохранительного клапана выполнено восемь перфорационных отверстий диаметром 6-8 мм.
8. Сальник по п. 1, отличающийся тем, что ёмкость имеет объём 1,5 л.
9. Сальник по п. 1, отличающийся тем, что полированный шток имеет диаметр 32 мм.
