ШТУЦЕРНОЕ УСТРОЙСТВО БЫСТРОРАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ УСТЬЕВОЙ АРМАТУРЫ

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к нефтепромысловому оборудованию в области нефтедобычи, а именно к устьевому оборудованию нефтедобывающих скважин, и может быть использована для регулировки работы скважин, на которых отсутствуют задвижки со штуцером на струне.
Уровень техники
Известна задвижка (патент РФ №2286499, кл. МПК F16K 3/06, F16K 31/53, дата публ. 27.10.2006), содержащая корпус, состоящая из двух соединенных между собой полукорпусов, между которыми закреплено промежуточное кольцо, в полости которого с возможностью поворота в соей плоскости размещен шибер, зубчатый венец, установленный с возможностью поворота и взаимодействующий с приводом вала. Зубчатый венец установлен в полости, образованной шибером, промежуточным кольцом и полукорпусами. В шибере выполнен уступ с возможностью взаимодействия с зубчатым венцом. Недостатком данной конструкции является отсутствие устройства для регулировки потока жидкости из скважины.
Известна задвижка шиберно-штуцерная (патент РФ №2259465, кл. МПК Е21В 33/03, F16K 3/02, дата публ. 27.08.2005), содержащая корпус с центральным отверстием в верхней части, продолговатой прямоугольной полостью, соосными каналами для потока жидкости и кольцевыми углублениями в зоне седел, расположенных в расточках соосных каналов и поджатых упругими элементами к шиберу. Задвижка также содержит привод со штурвалом, грундбуксу, шпиндель, проходящий через центральное отверстие в верхней части корпуса, уплотнение, вложенное в полость корпуса. Задвижка выполнена составной из двух полукорпусов и корпуса с канавкой под уплотнение из эластичного материал на боковых поверхностях по всему периметру. Продолговатая прямоугольная полость выполнена сквозной. Полость корпуса, в которую вложено уплотнение, выполнена с внутренней конусной поверхностью. В нижней части полукорпусов выполнены резьбовые отверстия с заглушками, образующими соосные каналы. Шибер имеет в нижней части поперечное отверстие со штуцером и в верхней части продольное резьбовое отверстие для соединения со шпинделем. Недостатком данной конструкции является то, что при замене штуцера необходимо производить разъединение фланцев задвижки со струной, что в полевых условиях представляет трудоемкий процесс и занимает достаточно много времени (3-4 часа работы сварщика и оператора).
Известна универсальная задвижка (патент РФ №55067, кл. МПК F16K 3/02, дата публ. 27.07.2006), содержащая корпус, выполненный из двух полукорпусов, в корых установлены седла с проходными каналами, между корпусами с возможностью поворота размещенен шибер с проходным отверстием, регулирующий элемент, выполненный с возможностью установки в проходном отверстии. В полукорпусе выполнено сквозное отверстие для замены регулирующего элемента. В шибере выполнено дополнительное проходное отверстие, при этом проходные отверстия выполнены с возможностью одновременного совмещения одного проходного отверстия со сквозным отверстием в полукорпусе, а другого проходного отверстия - с проходными каналами седел. Недостатком данной конструкции является устройства, регулирующего поток жидкости из скважины.
Известна задвижка (патент РФ №2246653, кл. МПК F16K 3/02, дата публ. 20.02.2005), включающая корпус, выполненный из двух соединенных между сосбой частей. В каждой части установлены подпружиненные седла с уплотнительными элементами. Между седлами с возможностью поворота в своей плоскости размещен дисковый шибер с проходным отверстием, в котором установлен сменный регулирующий элемент, выполненный в виде клапанной камеры с возможностью перемещения ее в осевом направлении на величину, не превышающую величину зазора между частями корпуса и дисковым шибером. Уплотнительные элементы установлены с натягом на торце седел в канавках, имеющих рифленую поверхность. Недостатком данной конструкции является устройства, регулирующего поток жидкости из скважины.
Наиболее близкой по достигаемому техническому результату является задвижка дисковая ЗДШ (ТУ 3741-001-49652808-2000, Руководство по монтажу, наладке, эксплуатации и техническому обслуживанию ЗД.00.000РЭ, изготовитель: ООО «Завод НГО «ТЕХНОВЕК» г. Воткинск), включающая два полукорпуса, шибер с промежуточным кольцом, подпужиненных седла, размещенные симметрично относительно друг друга в каждом из полукорпусов, а также цилиндрический штуцер, размещенный в шибере соосно со сквозными каналами седел. Задвижка включает также зубчатый сектор, связанный кинематической связью с валом-шестерней, и рукоятка. При выводе шибера из межкорпусного пространства, производят замену штуцеров. Недостатком данной конструкции является дороговизна изделия.
Раскрытие полезной модели
Задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении технологичности операций по замене штуцеров в колонной обвязке.
Технический результат, достигаемый решением данной задачи, заключается в возможности проведения монтажа штуцерного стройства без переобвязки скважины, сокращении времени остановки скважины, необходимого для замены штуцера при изменениии дебита скважины.
Указанный технический результат достигается тем, что штуцерное устройство быстросъемного соединения устьевой арматуры включает штуцерную колодку, выполненную в виде фланцевой втулки, штуцер, установленный на верхнюю торцевую поверхность штуцерной колодки, пластмассовую втулку, также установленную на верхнюю торцевую поверхность штуцерной колодки, наружный диаметр которой совпадает с наружным диаметром фланца штуцерной колодки; червяк БРС, нижняя боковая часть которого выполнена цилиндрической, верхний торец имеет форму углубленного конуса, а боковая наружная поверхность выполнена резьбовой; гайку БРС, внутренний центральный канал которой включает последовательно размещенные сверху вниз: резьбовой участок для соединения с верхней рабочей струной, конус. Наружный контур конуса идентичен углубленному конусу червяка БРС, а параметры резьбы соответствуют параметрам резьбовой части червяка БРС.
Краткое описание чертежей
На Фиг. 1 представлено штуцерное устройство быстроразъемного соединения, установленное на устьевой арматуре. На Фиг. 2 представлена общая схема колонной обвязки устьевой арматуры с установленным штуцерным устройством.
Осуществление полезной модели
Штуцерное устройство быстроразъемного соединения устьевой арматуры включает штуцерную колодку 1, выполненную в виде фланцевой втулки с центральным сквозным резьбовым каналом, фланец которой, через уплотнение 2, опирается на торцевую поверхность нижней рабочей струны (трубы) 3. На верхнюю торцевую поверхность штуцерной колодки 1, внутрь ее центрального сквозного канала установлен на резьбовое соединение штуцер 4 с центральным сквозным каналом 5. На верхнюю торцевую поверхность штуцерной колодки 1, также соосно, установлена опорная пластмассовая цилиндрическая втулка 6, наружный диаметр которой совпадает с наружным диаметром фланца штуцерной колодки 1. Длина опорной втулки 6 определяется расстоянием между торцем верхней струны 10 и торцевой поверхностью штуцерной колодки 1.
По наружной боковой поверхности нижней рабочей струны 3, на резьбовое соединение, концентрично, устанавливают червяк быстроразъемного соединения (далее - червяк БРС) 7, часть нижней боковой наружной поверхности которого выполнена цилиндрической, остальная часть боковой наружной поверхности выполнена резьбовой с крупным шагом резьбы, а верхний торец имеет форму углубленного конуса.
Наружная боковая поверхность опорной втулки 6 и торцевая коническая часть червяка БРС 7 по наружной поверхности фиксируются конусом 8, выполненным с центральным сквозным цилиндрическим каналом.
Наружная боковая поверхность конуса 8 выполнена ступенчатой, верхняя часть 9 выполнена зауженной цилиндрической, с более широкой центральной частью и с сужающейся конической торцевой поверхностью.
В верхней части внутренней поверхности цилиндрического удлинения 9 конуса 8 выполнена внутренняя резьба для соединения с верхней струной 10. В центральной части сужающейся конической поверхности конуса 8 выполнено кольцевое углубление с установленным в нем уплотнительным кольцом 11. Конус 8 установлен во внутреннюю ступенчатую часть центрального канала гайки быстроразъемного соединения (далее - гайки БРС) 12. Другая (нижняя) часть внутренней боковой поверхности центрального канала гайки БРС 12 выполнена с резьбой, параметры которой соответствуют резьбовому участку червяка БРС 7.
Работа штуцерного устройства быстросъемного соединения устьевой арматуры осуществляется следующим образом:
После подбора ожидаемого дебита скважины, определяют необходимый диаметр штуцера 4 с соответствующим диаметром центрального сквозного отверстия 5, обеспечивающим необходимый объем отбора нефтепродукта из скважины. Для установки штуцерного устройства между двумя струнами производят следующие операции:
- на нижнюю струну 3, через уплотнительное кольцо 2, устанавливают штуцерную колодку 1 с установленным в ней штуцером 4 и соответствующим дебиту диаметром канала 5
-на торцевую поверхность штуцерной колодки 1 устанавливают пластиковую втулку 6
- на резьбовую поверхность наружной поверхности нижней струны 3 устанавливают червяк БРС 7
- собирают верхний блок, включающий конус 8 и гайку 12, устанваливая его по наружной поверхности пластиковой втулки 6
-собирают нижний блок, включающий штуцерную колодку 1, уплотнительное кольцо 2, штуцер 4, пластиковую втулку 6, устновливают его на нижнюю струну 3,
-соединяют верхний и инижний блоки гайкой БРС 12 таким образом, что торцевая коническая часть конуса 8 устанавливается в коническое углубление червяка БРС 7, затягивают соединение.
В случае необходимости, производят замену уплотнений 2 или 11, запускают скважину в работу
Предалагаемая конструкция штуцерного устройства быстроразъемного соединения устьевой арматуры нефтедобывающих скважин используется на скважинах месторождений ООО «ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ».