МОНОБЛОЧНАЯ ТРУБНАЯ ГОЛОВКА

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано в качестве устьевого оборудования при эксплуатации нефтяных и газовых скважин для герметизации устья скважин, подвески насосно-компрессорных труб, контроля и регулирования режима работы скважины, перекрытия и направления добываемой продукции в манифольд, а также проведения различных технологических операций.
Известны трубные головки, включающие цилиндрический корпус с верхним и нижним присоединительными фланцами, с двумя верхними и двумя нижними отводами, имеющими присоединительные фланцы для установки задвижек, установленный в осевом канале корпуса трубодержатель (патент 2359105 Е21В 33/03). Над трубодержателем размещен шаровый запорный орган, с осевыми и боковыми каналами. Применение данных конструкций трубных головок позволяет исключить из состава устьевого оборудования «фонтанную елку», так регулирование работой скважины происходит за счет трубной головки.
Принципиальным недостатком данных конструкций является малая надежность. Это обусловлено тем, что после длительного пребывания шарового запорного органа в открытом положении происходит отложение солей, твердых частиц, содержащихся в скважинной среде между поверхностью шара и уплотнениями. В результате при закрытии шарового органа возникают повышенные силы трения, приводящие в ряде случаев к деформации или же поломке деталей. При этом увеличивается время закрывания, значительно увеличивается усилие на закрытие запорного органа, все это может быть причиной аварийной ситуации.
Задачей изобретения является повышение надежности добычного оборудования на базе моноблочных трубных головок. Исключения заклинивания запорного органа, установленного в трубной головке. Обеспечения постоянства усилий на закрытие-открытие, для обеспечения стабильной управляемости арматуры.
Указанные цели достигаются заменой шарового запорного органа на шиберный. В отличие, от шарового запорного органа, в шиберном - исключены зазоры в запорном устройстве, таким образом, исключается заклинивание, увеличение усилий на закрытие при длительном пребывании запорного органа в закрытом положении.
Кроме этого, поверхность запорного элемента шиберной задвижки представляет собой плоскость, в шаровом запорном органе - сфера. Применение более простой поверхности обеспечивает более надежное уплотнение и ремонтопригодность, вследствие взаимозаменяемости элементов запорного органа шиберной задвижки, в отличие от запорных элементов шарового крана, где требуется совместная притирка деталей запорного органа.
Трубная головка (фиг.1) состоит из корпуса 1, с нижним 2 и верхним 3 присоединительными фланцами. На боковой поверхности выполнены два верхних 4, 5 - добычных отвода, и два нижних 6, 7 - затрубных отвода. Отводы имеют фланцевые соединения, посредством которых на них устанавливаются задвижки. Над трубодержателем насосно-компрессорных труб - 9 (фиг.2), находится встроенная шиберная задвижка - 8.
Встроенная в корпус шиберная задвижка - 8, имеет двухпозиционный шибер - 10. Шибер имеет два пересекающихся отверстия. Первое отверстие - 11 по направлению совпадает с осевым каналом корпуса трубной головки, второе отверстие - 12 совпадает по направлению с верхними боковыми отводами корпуса трубной головки.
В положении «закрыто» (разрез А-А, фиг.2) - шибер закрывает осевой канал корпуса трубной головки и соответственно перекрывает поступление скважинной среды в манифольд.
В положении «открыто» (разрез А-А, фиг.3) - шибер посредством четырех отверстий перенаправляет скважинную среду в манифольд.
Таким образом, предложенное техническое решение позволяет существенно повысить надежность и исключить заклинивание рабочего органа устройства по сравнению с известными изобретениями, а так же обеспечивается стабильная управляемость арматуры.