УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАСКРЕПЛЕНИЯ, ДОКРЕПЛЕНИЯ, СВИНЧИВАНИЯ И РАЗВИНЧИВАНИЯ КОЛОННОЙ ГОЛОВКИ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ КОЛОННЫ

Полезная модель относится к капитальному и текущему ремонту скважин, а именно к устройствам для раскрепления, докрепления, свинчивания и развинчивания колонной головки эксплуатационной колонны.
В настоящее время большая часть фонда добывающих и нагнетательных скважин имеет различную высоту устья скважин над уровнем земли. В связи с приведением устья скважин к единому стандарту обвязки, при подземном и капитальном ремонте производятся работы по установке на эксплуатационную колонну дополнительных переводников или муфт. Кроме этого, существуют различные технологические операции, и исследования скважин, проведение которых невозможно без отворота и снятия с эксплуатационной колонны колонной головки.
В последнее время наблюдается рост работ, связанных с раскреплением, докреплением, развинчиванием и свинчиванием колонной головки.
В настоящее время для докрепления, раскрепления, свинчивания и развинчивания резьбового соединения колонной головки эксплуатационной колонны одновременно используются два цепных ключа КЦН-3 (ТУ 26-02-355-76), выпускаемых ОАО «Ишимбайский машиностроительный завод». Один ключ КЦН-3 используется для свинчивания и развинчивания колонной головки, а второй ключ КЦН-3 используется для предотвращения вращения муфты или патрубка, то есть второй ключ работает на стопорение нижней части эксплуатационной колонны.
Недостатками цепного ключа КЦН - 3 являются:
- недостаточная величина максимального крутящего момента для раскрепления и докрепления резьбового соединения колонной головки;
- неудобство в работе;
- значительный вес, вследствие чего ключ при работе необходимо подвешивать к талевой системе подъемного агрегата;
- из-за ограниченного рабочего пространства на устье скважины во время подземного или капитального ремонта необходимо постоянно переустанавливать ключ;
- при низком расположении устья скважины над уровнем земли работа производится в неудобном наклонном положении;
- при значительной овальности наружного диаметра эксплуатационной колонны происходит проворот цепного ключа.
- частый выход из строя из-за обрыва цепи или поломки рукоятки ключа.
Известен машинный ключ, включающий большую и малую челюсти, шарнирно скрепленные с рычагом-рукояткой, который снабжен вертлюжками для крепления тягового и страховочного канатов, захватные зубчатые плашки на указанных челюстях, установленные в плашкодержателях, защелку, шарнирно скрепленную с большой челюстью и приспособленную к взаимодействию с малой челюстью, причем большая челюсть выполнена в виде одно- или многослойного (многорядного) пакета гибких упругих элементов, на котором размещен ряд плашкодержателей, при этом пакет гибких упругих элементов выполнен в виде высокопрочных лент или канатов, снабженных проушинами для соединения челюстей между собой посредством пальцев, а также с защелкой и рычагом-рукояткой (патент РФ №2295624 кл. МПК (Е21В 19/16).
Недостатком данного технического решения является:
- сложность конструкции;
- из-за ограниченного рабочего пространства на устье скважины во время подземного или капитального ремонта необходимо постоянно переустанавливать ключ;
- при низком расположении устья скважины над уровнем земли работа производится в неудобном наклонном положении;
- при значительной овальности наружного диаметра эксплуатационной колонны происходит проворот цепного ключа.
Известно устройство для свинчивания обсадных труб большого диаметра, содержащее неразъемный корпус с центральным отверстием для трубы, шарнирно соединенный с корпусом, заклинивающий элемент, выполненный в виде двух фигурных сухарей с рычагом, стянутыми пружинами, и трос, при этом устройство снабжено неразъемной двухсекционной катушкой, установленной на корпусе с возможностью вращения ее относительно последнего для намотки на нее двух тросов в противоположных направлениях и фиксатором стопорения катушки относительно корпуса (а.с. №1654523 кл. МПК Е21В 19/16).
Недостатками данного технического решения являются:
- в качестве исполнительного механизма необходимо использовать буровую лебедку;
- центральное отверстие неразъемного корпуса меньше диаметра колонной головки.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание упрощенной конструкции устройства для раскрепления, докрепления, свинчивания и развинчивания колонной головки эксплуатационной колонны, повышающей качество работ при свинчивании резьбового соединения колонной головки и улучшающей условия труда.
Техническая задача решается за счет того, что устройство для раскрепления, докрепления, свинчивания и развинчивания колонной головки эксплуатационной колонны содержит цилиндрический корпус с прорезью, телескопический рычаг поворота, верхний фланец с прорезью, нижний фланец с прорезью. Для унификации устройства верхний и нижний фланцы имеют различные диаметры, соответствующие наиболее распространенным типоразмерам фланцев колонной головки (АФК) и (ГНС).
Устройство устанавливается на фланец эксплуатационной колонны и крепится к нему болтовыми соединениями с возможностью передачи крутящего момента непосредственно болтами, которые работают на срез и смятие.
Устройство состоит из цилиндрического корпуса с прорезью 1, верхнего разрезного фланца 2 и нижнего разрезного фланца 6. Нижний фланец с прорезью 4 и верхний фланец с прорезью 2 имеют различные диаметры и соответствуют присоединительным размерам фланцев колонных головок АФК и ГНС. Во фланцах 4 и 2 выполнены сквозные отверстия для болтов или шпилек. На наружной поверхности цилиндрического корпуса для установки трубчатого рычага поворота 12 под углом приварены втулки 3, которые усилены косынками 4, 5. Для увеличения крутящего момента поворотный рычаг 12 выполнен телескопическим. Раскрепление и докрепление колонной головки производят при максимально выдвинутом рычаге.
Сущность полезной модели поясняется чертежами.
На фиг.1 показан общий вид устройства.
На фиг.2 показан общий вид по поперечному сечению устройства.
На фиг.3 показана схема установки устройства для развинчивания и свинчивания колонной головки без подъема НКТ.
Устройство работает следующим образом.
Если колонна насосно - компрессорных труб 10 и глубинное оборудование извлечено из скважины, то на фланец колонной головки 7 эксплуатационной колонны 9 устанавливается устройство для раскрепления и докрепления, которое крепится к нижнему разрезному фланцу 6 не менее чем четырьмя шпильками или болтами, затем в одну из втулок 3 в зависимости от условий расположения оборудования в рабочей зоне устья скважины устанавливается телескопический рычаг 12. Для задержки от проворота на муфту 8 эксплуатационной колонны устанавливается цепной ключ 11. В зависимости от направления приложения сил к телескопическому рычагу проводится раскрепление или докрепление, свинчивание или развинчивание колонной головки.
В случае докрепления резьбового соединения колонной головки с эксплуатационной колонной без подъема на устье глубинно-насосного оборудования и колонны насосно-компрессорных труб муфтовый конец НКТ 10 зацепляется элеватором (на рисунке не указан), подвешенным на крюке посредством стропов (на рисунке не указаны), и приподнимается подъемным агрегатом на высоту 700-900 мм от колонного фланца 7 эксплуатационной колонны. Предлагаемое устройство нижним фланцем с прорезью крепится к фланцу колонной головки болтами или шпильками, при этом колонна НКТ через прорези в цилиндрическом корпусе 1, верхнем 2 и нижнем 6 фланцах устройства устанавливается в центр устройства. Для обеспечения безопасности выполнения работ муфта колонны НКТ располагается над верхним фланцем 2, при этом колонна НКТ фиксируется дополнительно элеватором ЭХЛ соответствующего типоразмера (на рисунке не указан).
Затем в одну из втулок 3 в зависимости от условий расположения оборудования в рабочей зоне устья скважины устанавливается телескопический рычаг 12. На муфту 8 эксплуатационной колонны 9 для задержки ее от проворота устанавливается цепной ключ 11. В зависимости от направления приложения сил к телескопическому рычагу проводится раскрепление или докрепление свинчивание или развинчивание колонной головки.
Предлагаемое устройство обеспечивает качество и надежность резьбовых соединений колонной головки и эксплуатационной колонны, значительно увеличивает производительность выполняемых работ, позволяет производить увеличение или уменьшение высоты эксплуатационной колонны без подъема насосно-компрессорных труб. Устройство просто в изготовлении и эксплуатации.