УСТЬЕВАЯ ДВУХСТВОЛЬНАЯ АРМАТУРА
DUAL STRING TUBING HANGER

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к оборудованию устья скважины при одновременно раздельной эксплуатации нефтяных и газовых скважин.
Известно оборудование устья скважины с параллельной подвеской труб (SU 375369), включающее трубодержатель первого ряда труб, трубодержатель второго ряда труб с фланцами, катушку с фланцами, уплотнительный ниппель, при этом верхний фланец катушки размещен эксцентрично относительно оси катушки, а нижний фланец трубодержателя второго ряда труб - эксцентрично относительно оси трубодержателя второго ряда труб.
Для этого устройства характерны следующие недостатки: сложность спускоподъемных операций, так как необходимо отсоединять как минимум один из фланцев одного трубодержателя для проведения спускоподъемных операций даже с одним рядом труб, присоединенных к трубодержателям и сложность состыковки наземного оборудования к устройству из-за малого межосевого расстояния между осями, ограниченного внутренним диаметром обсадных труб скважины и диаметром труб в рядах.
Известна устьевая двухствольная арматура (RU 2305747), наиболее близкая по технической сути к заявляемому изобретению и включающая трубодержатель первого ряда труб с двумя каналами, один из которых оснащен верхней и нижней резьбами, и трубодержатель второго ряда труб с верхней и нижней резьбами, причем трубодержатель первого ряда труб выполнен в виде диска с отверстиями для крепления к устью скважины, а трубодержатель второго ряда - в виде полой втулки с возможностью герметичной фиксации непосредственно во втором канале трубодержателя первого ряда труб, одна из осей верхних резьб трубодержателей смещена или отклонена относительно соответствующей оси нижней резьбы во внешнюю сторону, а на трубодержателе первого ряда труб сверху по периметру выполнены выборки над частью отверстий.
Для этой арматуры характерны следующие недостатки: наличие выемок под укороченные шпильки не позволяет установить противовыбросовое оборудование при спускоподъемных операциях с насосно-компрессорных труб второго ряда, так как нет места для установки уплотняющего кольца. Кроме того, наличие запорных элементов на подающих патрубках арматуры увеличивает габаритный размер арматуры по высоте, что требует дополнительной рабочей площадки для обслуживания, а применение муфтового соединения вместо фланцевого в выкидных линиях арматуры для снижения габаритов и обеспечения собираемости вызывает необходимость постоянной ревизии и подтяжки резьбовых соединений, что невозможно без остановки скважины.
Все это ограничивает эксплуатационные возможности устьевого оборудования.
Техническим результатом изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устьевого оборудования.
Технический результат достигается тем, что в устьевой двухствольной арматуре, включающей трубодержатель первого ряда труб, выполненный в виде диска с отверстиями для крепления к устью скважины и двумя каналами, один из которых оснащен верхней и нижней резьбами, и трубодержатель второго ряда, выполненный в виде полой втулки с возможностью герметичной фиксации непосредственно во втором канале трубодержателя первого ряда труб с верхней и нижней резьбами, выкидные линии, присоединенные к арматуре, уплотнения и смазочные устройства, на трубодержатель первого ряда труб установлен запорно-распределительный блок, состоящий из соединенных резьбовым соединением трех дисков, в нижнем и верхнем из которых выполнены отверстия, соосные каналам трубодержателя первого ряда труб, а в промежуточном диске выполнены отверстия диаметром, превышающим диаметры отверстий в нижнем и верхнем дисках и эксцентричные им, в которые установлены дисковые шиберы с перепускными отверстиями, совпадающими при открытом положении шиберов с отверстиями в нижнем и верхнем дисках, на дисковых шиберах выполнены зубчатые секторы, взаимодействующие с валом-шестерней приводного механизма, опирающимся на подшипники, один из которых расположен в нижнем диске, в другой - в верхнем диске, с выступающим над верхней поверхностью верхнего диска хвостовиком, а трубопроводы выкидных линий присоединены к резьбе, выполненной в каждом отверстии верхнего диска.
На фиг.1 чертежа показан осевой разрез арматуры, на фиг.2 - поперечный разрез арматуры.
Устьевая арматура содержит трубодержатель 1 первого ряда труб 2 с двумя каналами 3 и 4, один 3 из которых оснащен верхней 5 и нижней 6 резьбами, и трубодержатель 7 второго ряда труб 8 с верхней 9 и нижней 10 резьбами. Трубодержатель 1 выполнен в виде диска, а трубодержатель 7 - в виде полой резьбовой втулки с возможностью герметичной фиксации непосредственно во втором канале 4 трубодержателя 1 при помощи установленного сверху на трубодержатель запорно-распределительного блока и уплотнительных колец 11.
Запорно-распределительный блок состоит из трех дисков: нижнего 12, промежуточного 13 и верхнего 14. В нижнем диске 12 выполнены два отверстия 15 и 16, соосные с каналами 3 и 4, в верхнем диске также выполнены отверстия 17 и 18, соосные с отверстиями 15 и 16 и имеющие резьбы 19 и 20, к которым присоединены выкидные трубопроводы 21 и 22.
В промежуточном диске 13 выполнены два отверстия 23, в которые установлены дисковые шиберы 24, имеющие возможность вращения вокруг оси 25. В шиберах 24 выполнены перепускные отверстия 26, в открытом положении шибера соосные с каналами 3, 15, 17 и 4, 16, 18 соответственно.
Шибер 24 имеет зубчатый сектор 27, с которым взаимодействует вал-шестерня 28, опирающаяся на подшипниковые узлы 29 в верхнем диске 14 и 30 в нижнем диске 12. Вращение вала-шестерни 28 происходит за счет приложения вращающего момента за его хвостовик 31. Для заполнения внутренней полости 32 шибера 24 смазкой в промежуточном диске 13 установлены пресс-масленки 33.
Для устранения утечек среды в нижнем 12 и верхнем 14 дисках установлены седла 34 и 35, плотно взаимодействующие с торцовыми поверхностями шибера 24.
Запорно-распределительный блок установлен на трубодержатель 1 через уплотнительное кольцо 36, а между промежуточным диском и нижним и верхним дисками установлены уплотнительные кольца 37.
Сборка арматуры производится в следующем порядке. На устье скважины 38 устанавливают трубодержатель 1, оборудованный снизу первым рядом труб 2. Затем в канал 4 сверху устанавливают второй ряд труб 8 с втулкой 7, который герметично уплотнительным кольцом 11 фиксируется сверху запорно-распределительным блоком.
Все элементы арматуры соединены между собой резьбовым соединением 39.
При работе арматуры вращением за хвостовик 31 вала-шестерни 28 открывается либо первая 21, либо вторая 22 выкидные лини поочередно, в зависимости от режима работы скважины, либо обе линии одновременно, расширяя тем самым эксплуатационные возможности арматуры.