АРМАТУРА УСТЬЕВАЯ СКВАЖИННОЙ ШТАНГОВОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к оборудованию для добычи нефти и может быть использована в качестве устьевого оборудования, например для соединения наземного привода со скважинным штанговым насосом.
6
Известна арматура устьевая скважинной штанговой установки для соединения с колонной насосных штанг гидропривода скважинного насоса, (свид. №9902 на полезную модель, МПК F04B 47/04, опубл. 1999 г.) содержащего раму, на которой установлен приводной цилиндр, пневмогидроаккумулятор, гидробак, электродвигатель и насос. Рама монтируется над устьем скважины, а шток силового цилиндра соединяется устьевым штоком с колонной насосных штанг.
Такая конструкция арматуры устьевой сложна и неудобна в эксплуатации, что объясняется большой металлоемкостью привода и, как следствие, большой нагрузкой на планшайбу, сложностью монтажа привода и необходимостью полного его демонтажа при проведении ремонтных работ на скважине.
Известна арматура устьевая скважинной штанговой установки для соединения с колонной насосных штанг гидропривода скважинного насоса (свид. №61367 на полезную модель, МПК F04B 47/04 (2006.01), опубл. 2007 г.), содержащего два модуля, один из которых имеет раму, на которой установлен приводной цилиндр. Рама с силовым цилиндром монтируется над устьем скважины, а шток приводного цилиндра соединяется устьевым штоком с колонной насосных штанг.
Такая конструкция более удобна в эксплуатации, так как позволяет упростить монтаж привода и нет необходимости полного его демонтажа при проведении ремонтных работ на скважине.
Однако обе эти конструкции арматуры устьевой скважинной штанговой установки имеют следующие недостатки:
При эксплуатации скважины возникают утечки как добываемой жидкости из сальников скважины, так и гидравлической жидкости через уплотнения силового цилиндра в окружающую среду из-за открытых подвижных элементов (штоков) и их уплотнений. Усложняется эксплуатация скважин с такой арматурой устьевой в связи с необходимостью обслуживания уплотнений подвижных элементов. Арматура устьевая имеет ограниченный срок эксплуатации из-за воздействия агрессивной и абразивной среды добываемой жидкости на устьевой шток и сальник.
Известна арматура устьевая скважинной штанговой установки (А.В. Золотухин и др. «Основы разработки шельфовых нефтегазовых месторождений и строительство морских сооружений в Арктике, М. ГУП Издательство «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И.М. Губкина, 2000, стр. 193-195), содержащая выкидной манифольд, устьевой сальник и устьевой шток.
Такая арматура устьевая скважинной штанговой установки имеет ограниченный срок эксплуатации из-за воздействия агрессивной и абразивной среды добываемой жидкости на устьевой шток и сальник, а масляная пленка, образующаяся на поверхности штока при его выдвижении, которая могла бы защитить шток от добываемой среды, смывается добываемой жидкостью.
Наиболее близкой к заявляемой и принятой в качестве прототипа является арматура устьевая скважинной штанговой установки (патент. №117495 на полезную модель, МПК E21B 33/03 (2006.01), опубл. 2012 г.), содержащая планшайбу, шток, установленный в охватывающем его полом элементе, полость которого имеет возможность гидравлического соединения с полостью колонны насосно-компрессорных труб.
Такая конструкция позволяет повысить срок эксплуатации арматуры устьевой скважинной штанговой установки и скважинного оборудования за счет исключения воздействия агрессивной и абразивной среды добываемой жидкости на шток и сальник, а также защиты штока масляной пленкой.
Однако, при использовании такой конструкции происходят попадание гидравлического масла в добываемую жидкость, что объясняется утечками гидравлического масла из полости силового цилиндра в полость полого элемента. Необходимость пополнения гидравлического масла усложняет эксплуатацию гидропривода и всей скважинной установки.
Задачей полезной модели является упрощение эксплуатации гидропривода за счет исключения утечек гидравлического масла и предотвращения его попадания в добываемую жидкость.
Поставленная задача решается усовершенствованием арматуры устьевой скважинной штанговой установки, содержащей шток, соединенный с поршнем силового цилиндра гидропривода, установленный в охватывающем его полом элементе, полость которого имеет возможность гидравлического соединения с полостью колонны насосно-компрессорных труб.
Это усовершенствование заключается в том, что арматура снабжена камерой, через сальники которой проходит шток силового цилиндра, и имеющей возможность сообщения со сливом через клапан давления и газовый сапун.
Такое конструктивное выполнение позволяет выровнять давление в камере и полости полого элемента и за счет этого предотвратить попадание гидравлического масла из силового цилиндра в добываемую жидкость.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена заявляемая арматура устьевой скважинной штанговой установки для соединения гидропривода с колонной насосных штанг с полым элементом, расположенным в скважине, на фиг. 2 - арматура устьевой скважинной штанговой установки для соединения гидропривода с колонной насосных штанг с полым элементом, расположенным на поверхности.
Арматура устьевая скважинной штанговой установки для соединения гидропривода 1 с колонной насосных штанг 2 содержит шток 3, установленный в охватывающем его полом элементе 4, полость 5 которого имеет возможность гидравлического соединения с полостью 6 колонны насосно-компрессорных труб 7. Арматура снабжена камерой 8, через сальники 9 и 10 которой проходит шток 3 силового цилиндра 11. Камера 8 имеет возможность сообщения со сливом 12 через клапан давления 13 и газовый сапун 14. В варианте на фиг.2 полый элемент 4 выполнен в виде несущей стойки, установленной на планшайбе 15. Полость 5 несущей стойки 4 имеет возможность гидравлического соединения с полостью 6 колонны насосно-компрессорных труб 7 через отверстие 16 планшайбы 15.
Арматура устьевой скважинной штанговой установки работает следующим образом.
Шток 3 силового цилиндра 11 гидропривода 1 соединяют муфтой 20 с колонной насосных штанг 2. При работе скважинной установки полость 5 полого элемента 4 заполняется газом, выделяемым из добываемой жидкости при декомпрессии в процессе ее подъема с глубины скважины. При этом шток 3 изолирован от добываемой жидкости, что позволяет исключить воздействие агрессивной и абразивной среды добываемой жидкости на шток 3, а также предотвратить смывание защитной масляной пленки штока 3 добываемой жидкостью. При увеличении давления в камере 8 из-за утечек гидравлической жидкости через сальник 9 открывается клапан давления 13 и гидравлическая жидкость подается на слив 12, выравнивая давление в камере 8 и полости 5 полого элемента 4, что предотвращает попадание гидравлического масла из силового цилиндра 11 в добываемую жидкость. Имеющийся в камере 8 газ, выходит через газовый сапун 14.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет выровнять давление в камере и полости полого элемента и за счет этого предотвратить попадание гидравлического масла из силового цилиндра в добываемую жидкость, что упрощает эксплуатацию гидропривода.