УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ЗАТРУБНОГО ПРОСТРАНСТВА

Предлагаемое устройство относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметизации затрубного пространства и безопасной эксплуатации скважин, так как в затрубном пространстве бывает высокое давление, а все основные операции производятся с помощью затрубного пространства (глушение скважины, замер уровня, горячая обработка нефтью, кислотная обработка, замер затрубного давления и.т.д.).
Из патента RU 2171357 от 08.08.1996 известно устройство устьевого оборудования скважин, содержащее соединяемые элементы в виде трубной и колонной головки, задвижки и уплотнительные кольца. Трубная головка выполнена с возможностью соединения с крестовиной колонной головки по посадочному конусу. Устройство снабжено дополнительными упругими кольцами и быстроразъемными соединениями в виде соединительного резьбового кольца с опорными буртиками. Дополнительные кольца установлены в кольцевых канавках, выполненных на торцах соединяемых элементов устройства. Опорные буртики выполнены на внутренней поверхности соединительного резьбового кольца для взаимодействия с разрезными кольцевыми опорными вкладышами. Вкладыши установлены в кольцевых канавках, выполненных на наружных поверхностях соединяемых элементов устройства. Упругое уплотнительное кольцо, втулка с боковыми отверстиями, второе упругое уплотнительное кольцо и нажимное кольцо установлены последовательно в кольцевом зазоре между цилиндрическими поверхностями крестовины колонной и трубной головки и на буртике трубной головки. Нажимное кольцо взаимодействует с накидной гайкой. Накидная гайка образует с крестовиной колонной головки резьбовую пару. Изобретение позволяет обеспечить герметизацию соединяемых элементов.
Недостатком известного устройства являются низкая надежность герметизации из-за сложности устройства и контакта ответственных деталей со скважинной жидкостью, обладающей коррозионной активностью.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели по наибольшему количеству общих существенных признаков является патент RU 60124 от 10.01.2006. В этой модели фланец трубной головки выполнен с внутренней резьбой для установки прижимного кольца, цилиндрический канал запорного органа имеет сужение в виде усеченного конуса, конусное сужение имеет в торцевой части фаску и выполнено с боковым каналом для сообщения затрубного пространства скважины с внутренней полостью цилиндрического канала подвески, при этом запорный орган имеет цилиндрическую и конусную части, на поверхности которых выполнены канавки для установки уплотняющих колец, кроме того, отжимная пружина запорного органа вынесена в цилиндрическую часть канала, вне зоны воздействия скважинной жидкости.
Однако, данное устройство устьевого оборудования скважин имеет сложную конструкцию, недостаточное качество герметизации, большую элементную базу и недостаточно надежно в процессе эксплуатации.
Целью предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции и повышение надежности герметизации.
На фиг.1 показан сборочный чертеж.
На фиг.2 изображена схема обвязки устья скважины.
Устройство для герметизации затрубного пространства содержит патрубок 1, боковой отвод 2, подсоединенный к патрубку 1 с сообщением их внутренних полостей 3, причем затрубное пространство 4 устья 5 скважины сообщено через фланец 6 с внутренней полостью 3 патрубка 1, с противоположной стороны которого установлен запорный узел 7, сообщающий внутреннюю полость 3 патрубка 1 с атмосферой. Патрубок 1 выполнен с конусной резьбой на обоих концах, к одному из которых подсоединено гнездо 8 с конусной резьбой и накидная гайка 9, при этом в центре накидной гайки 9 установлен переходник 10 ниппельный, на котором установлен запорный узел 7, выполненный в виде крана 11 высокого давления».
Боковой отвод 2 выполнен в виде ниппельного патрубка и снабжен дополнительным запорным узлом 12. Подсоединение фланца 6 к патрубку 1 выполнено через конусную резьбу. Запорный узел 12 бокового отвода 2 выполнен в виде дополнительного крана высокого давления. Запорный узел 12 бокового отвода 2 выполнен в виде манометра. Подсоединение гнезда 8 к накидной гайке 9 выполнено через резиновое уплотнение 13.
Устройство для герметизации затрубного пространства работает следующим образом.
Перед началом операций по обслуживанию затрубного пространства 4 устья 5 скважины открывается запорный узел 7, выполненый в виде крана 11 высокого давления. Часто бывает так, что задвижка устья 5 скважины не полностью перекрывает затрубное пространство 4, поэтому открытие запорного узла 7 приводит к выравниванию давления.
Поскольку запорный узел 7, подсоединен к внутренней полости 3 патрубка 1 и к атмосфере, то давление в затрубном пространстве 4 снижается до безопасного значения. Это позволяет установить различные устройства (манометры, приборы замера уровня нефтепродуктов и давления, и др.), спецагрегаты и установки для подачи химического реагента в затрубное пространство 4.
Снабжение устройства гнездом 8 с конусной резьбой и накидной гайкой 9, выполнение патрубка 1 с внутренней полостью 3 с конусной резьбой на обоих концах и подсоединение гнезда 8 с конусной резьбой к конусной резьбе патрубка 1 и к накидной гайке 9 позволяет обеспечить хорошую герметизацию и безопасность выполнения отладочных и ремонтных работ.
Для лучшей герметизации подсоединение гнезда 8 с конусной резьбой к конусной резьбе патрубка 1 и к накидной гайке 9 выполнено через резиновое уплотнение 13.
Для проведения дополнительных работ и обеспечения безопасного проведения работ боковой отвод 2 может быть выполнен в виде ниппельного патрубка и снабжен дополнительным запорным узлом 12, подсоединение фланца 6 к патрубку 1 выполнено через конусную резьбу, запорный узел 12 бокового отвода 2 выполнен в виде дополнительного крана высокого давления. Запорный узел 12 бокового отвода 2 может быть также выполнен в виде манометра.
Подсоединении данного устройства к затрубному пространству 4 устья 5 скважины позволяет также проводить различные манипуляции как с технологическим оборудованием, так и с контрольно измерительными приборами, что позволит кратно сократить время проведения работ.
При этом также значительно уменьшается вредное влияние на окружающую среду путем высокой степени герметизации затрубного пространства 5 устья 6 скважины, а так же увеличивается безопасность обслуживающего скважину, так как затрубное давление может резко изменяться, а запорный узел 7, выполненый в виде крана 10 высокого давления и запорный узел 12 бокового отвода 3 позволяют его контролировать даже если задвижка скважины неисправна.
Таким образом, описываемое устройство обеспечивает упрощение конструкции и повышение надежности герметизации.
Кроме того, устройство позволяет обеспечить также достижение других дополнительных эффектов: обеспечение оптимальных режимов работы скважины, герметизацию трубного, затрубного и межтрубного пространства, обеспечение возможности безопасной эксплуатации скважин при выполнении технологических операций на скважине, глушении скважины, замера уровня, горячей обработки нефтью, кислотной обработки, замера затрубного давления и.т.д.