СКВАЖИННОЕ САЛЬНИКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ УСТЬЕВОЙ ДВУСТВОЛЬНОЙ АРМАТУРЫ

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к оборудованию устья скважины при одновременно раздельной эксплуатации нефтяных скважин.
Известна конструкция устья скважины раздельной эксплуатации пластов с помощью двух штанговых насосных установок (Силаш А.П. Добыча и транспорт нефти и газа. Часть 1. Пер. с англ. - М.: Недра, 1980, 375 с. Пер. изд. ВНР, 1975. Стр.341, рис.4.1-79), включающая 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. Оси труб смещены так, чтобы обеспечить минимальное расстояние между головками балансиров (40 мм).
Недостатками данного устройства являются:
во-первых, отсутствует нижний вспомогательный уплотнительный узел, предназначенный для замены сальниковых набивок основного уплотнительного узла полированного штока;
во - вторых, 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;
в-третьих, сложность состыковки наземного оборудования к устройству из-за малого (40 мм) межосевого расстояния между осями, ограниченного внутренним диаметром обсадных труб скважины и диаметром труб в рядах, например, если установлены два станка-качалки, то они могут задевать друг друга головками балансира.
Известна также "Устьевая двухствольная арматура" (Изобретение RU 2305747 С1 от 08.12.2005 г.) типа АУД 40×14-146/48 (для 5" э/к) или АУД 50×14-168/60 (для 6" э/к), включающие 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. Трубодержатель первого ряда труб выполнен в виде диска с отверстиями для крепления к устью скважины, а трубодержатель второго ряда выполнен в виде полой втулки с возможностью герметичной фиксации непосредственно во втором канале трубодержателя первого ряда труб. При этом сальниковое устройство (СУ) в конструкции арматуры применяется согласно «Руководству по эксплуатации ОРЭ.01.000 РЭ», стр.13, рис.2.
В данной конструкции двуствольной арматуры, предназначенной для скважин с ОРЭ двух пластов, применяются стандартные сальниковые устройства (СУС2А-73-31) из арматуры АУ-140-50 (Добыча нефти штанговыми насосами. - М.; Недра, 1993 г.) При этом из-за диаметральных размеров сальникового устройства приходится разнести их на разный уровень путем использования патрубков. Вследствие этого высота арматуры с СУ от уровня колонной муфты до крышки верхнего сальникового устройства (СУ) составляет 2,5 м. Такая высота конструкция СУ на устьевой двуствольной арматуре имеет следующие недостатки:
во-первых, сложность и небезопасность обслуживания арматуры (набивка сальников, снятие динамограмм при исследовании скважины и т.д.) обслуживающим персоналом из-за значительной высоты СУ;
во-вторых, такая высота устьевой арматуры скважин для ОРЭ обуславливает дополнительное поднятие основания фундаментов приводов штанговых глубинных насосов (станков-качалок, приводов цепных и т.п.) на высоту от 0,5 м до 0,8 м для обеспечения максимальной длины хода привода ШГН. Несмотря на то, что "короткий" СУ располагается ниже, перемещение траверсы канатной подвески при ходе вниз обоих рядов ограничивается высотой "длинного" СУ, вследствие чего требуется поднятие оснований фундаментов обоих приводов ШГН. Это приводит к удорожанию стоимости строительно-монтажных работ приводов ШГН при ОРЭ (дополнительные транспортные затраты на перевозку и приобретение щебня);
в-третьих, необходимость установки приводов ШГН на высокую отсыпку щебня или дополнительные фундаментные плиты, что в последующем при работе скважины приводит к потерям устойчивости основания приводов ШГН из-за усадки фундамента, приводящим к простою скважины при устранении смещения приводов ШГН относительно центра устья скважины и затратам на производство данных работ;
Технической задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение материальных, трудовых затрат и обеспечение безопасности, удобство обслуживании скважин с ОРЭ за счет уменьшения высоты устьевого сальникового устройства.
Поставленная задача решается тем, что в скважинном сальниковое устройстве для устьевой двуствольной арматуры, включающей корпус с крышкой, верхние и нижние уплотнительные камеры с сальниковой набивкой, тройник с быстроразъемным отводом, установленные в каждом ряде трубодержателя арматуры, тройник каждого ряда выполнен с уменьшенным диаметром и одинаковой высотой, а отвод одного из них - разборный для возможности поворота тройника вокруг своей оси при его завертывании в трубодержатель второго ряда, при этом крышки и муфтовые части корпусов, выполняющие функции
затягивания соответственно верхней и нижней сальниковых набивок, выполнены с уменьшенными наружными диаметрами.
На фиг.1 изображено скважинное сальниковое устройство для двуствольной арматуры в осевом разрезе, а на фиг.2 - поперечный разрез по линии А-А на фиг.1 (без быстроразъемного соединения отвода тройника второго ряда).
Устройство состоит из 2-х сальниковых устройств, каждый из которых уплотняет устьевой шток 1 глубинно-насосной установки и состоит из патрубка 2, внутренняя полость которого образует нижнюю уплотнительную камеру с сальниковой набивкой 5, нижним и верхним конусными кольцами 6 и 7 соответственно, нижней втулкой 8 с деревянным вкладышем 9, нажимной втулкой 10. Патрубок 2 установлен на тройнике 11 (для сальникового устройства трубодержателя второго ряда труб 12) и на тройнике 13 (для сальникового устройства трубодержателя первого ряда труб 14), выполненных из труб меньшего диаметра, которые соединены планшайбой 15 и резьбовой втулкой 16 с устьевой арматурой 17. На верхнюю часть патрубка 2 навернута верхняя уплотнительная камера 18 для подтягивания сальниковой набивки 5 нижней уплотнительной камеры патрубка 2. Верхняя уплотнительная камера 18 состоит из сальниковой набивки 19, нижнего 20 и верхнего 21 конусных колец, верхней нажимной втулки 22 с расположенным внутри деревянным вкладышем 23. На верхнюю часть верхней уплотнительной камеры 18 навинчивается крышка 24 для подтягивания верхней сальниковой набивки 19. Для предотвращения отворота крышки сальника 24 и верхней уплотнительной камеры 18 сальниковое устройство имеет контргайки 25 и 26 соответственно.
К тройнику 11 соединена муфта 27 для соединения с отводом 28 быстроразъемного соединения 29.
К тройнику 13 соединен отвод 30 быстроразъемного соединения 31.
Устройство работает следующим образом.
При монтаже устройства на устьевую двуствольную арматуру устья скважины при одновременно раздельной эксплуатации нефтяных скважин сначала производят установку сальникового устройства трубодержателя первого ряда труб 14 путем завинчивания крестовины 13 в планшайбу 15. Затем производят установку сальникового устройства трубодержателя второго ряда труб 12 путем завинчивания крестовины 11 в резьбовую втулку 16 планшайбы 15. Соединяют к муфте 27 отвод 28 быстроразъемного соединения 29.
Производят центрирование устьевых штоков 1 относительно патрубков 2. Подтягивают нижние сальниковые набивки 5 путем завинчивания верхних уплотнительных камер 18. Перед запуском установки в работу верхнюю сальниковую набивку 19 затягивают при
помощи крышки сальника 24, а нижнюю сальниковую набивку 5 частично расслабляют, затягивая затем контргайки 25 и 26.
При возвратно-поступательном перемещении устьевых штоков 1 установки одновременно-раздельной эксплуатации нефтяных скважин, обеспечивается герметичность скважины с внешней средой за счет прижатия верхних сальниковых уплотнений 19 устройства к устьевому штоку 1.
При необходимости замены верхних сальниковых уплотнений 19 одного из 2-х сальниковых устройств останавливают лишь одну насосную установку, работающую на соответствующем ряде трубодержателей 14 или 12, и путем сброса жидкости по устьевой арматуре в затрубное пространство 27 скважины, разряжают остаточное давление в тройнике 13 или 11. Ослабляют контргайки 25 или 26, подтягивают нижние сальниковые уплотнения 5 путем поворачивания верхней уплотнительной камеры 18, обеспечивая герметичность между скважиной и верхней уплотнительной камерой 18. Отворачивают крышку 24, вынимают верхнюю нажимную втулку 22 с расположенным внутри деревянным вкладышем 23, верхнее конусное кольцо 21, и производят замену верхних сальниковых уплотнений 19.
Предлагаемое выполнение сальниковых устройств (СУСГ) устьевой двуствольной арматуры позволяет снизить материальные затраты и увеличить ее надежность за счет упрощения конструкции исключением шарового соединения из конструкции стандартного СУС, которое в принципе в двуствольной арматуре не выполняет свою функцию из-за отсутствия возможности отклонения по вертикали нижней части полированного штока относительно сальникового устройства (СУ) в виду незначительного зазора между полированным штоком и проходным отверстием двуствольной арматуры.
Устройство позволяет сократить используемый материал (щебень) при монтаже приводов штанговых глубинных насосов, за счет чего сокращаются материальные затраты и простой скважины, так как исключается возможность потери устойчивости и смещения относительно центра устья скважины приводов ШГН из-за усадки фундамента.
Также устройство позволяет обеспечить безопасность и упрощение условий труда при обслуживании арматуры (набивка сальников, снятие динамограмм при исследовании скважин и т.д.) за счет уменьшения высоты сальникового устьевого устройства и расположения обоих СУС на одном уровне на трубодержателях двуствольной арматуры для ОРЭ.
Предлагаемое устройство обеспечивает возможность наворачивания второго тройника, высота которого равна высоте первого тройника, при установке обоих сальниковых
устройств на двуствольной арматуре за счет того, что зазор между двумя параллельно установленными тройниками увеличен до 31 мм, обеспеченный тем, что тройники предлагаемого СУ, патрубки, верхние уплотнительные камеры и крышки сальника выполнены из труб меньшего диаметра, а отвод одного из двух СУ - разборный в виде переходника от труб к быстроразъемному соединению (БРС) устьевой арматуры.