Узел крепления корпуса датчиков измерения давления вне и внутри насосно-компрессорной трубы

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для крепления датчиков измерения давления вне и внутри насосно-компрессорных труб (НКТ), и может быть использована для установки на оборудовании нефтяных скважин.
Известно устройство для одновременного измерения давления в трубном и межтрубном пространствах скважины (патент на ПМ RU № 96915, МПК E21B 47/06, опубл. 20.08.2010 в Бюл. № 23), содержащее скважинную камеру с резьбовыми соединениями на концах и дистанционный глубинный двухдатчиковый манометр с кабельным наконечником, стационарно закрепленный в узле крепления так, что один датчик манометра гидравлически сообщен с внутренним пространством скважинной камеры, а другой датчик гидравлически подключен к внешней поверхности скважинной камеры, причем скважинная камера выполнена в виде цилиндра, имеющего внутри эксцентрически расположенный продольный сквозной канал круглого сечения, узел крепления представляет собой продольный наружный паз, полностью вмещающий дистанционный глубинный двухдатчиковый манометр в сборе с кабельным наконечником и имеющий дно со сквозным крепежным отверстием, имеющим резьбу и ориентированным по линии радиуса скважинной камеры, и крепежный болт с гидравлическими каналами, сообщающими один из датчиков манометра с внутренним пространством скважинной камеры, и уплотнительными элементами, стационарно фиксирующий дистанционный глубинный двухдатчиковый манометр в узле крепления, при этом дистанционный глубинный двухдатчиковый манометр имеет корпус с двухсторонней лыской на конце противоположном кабельному наконечнику и сквозным отверстием, совпадающим со сквозным крепежным отверстием в скважинной камере.
Устройство фиксируется узлом крепления, которое представляет собой продольный наружный паз, полностью вмещающий дистанционный глубинный двухдатчиковый манометр в сборе с кабельным наконечником и имеющий дно со сквозным крепежным отверстием, имеющим резьбу и ориентированным по линии радиуса скважинной камеры, и крепежный болт с гидравлическими каналами, сообщающими один из датчиков манометра с внутренним пространством скважинной камеры, и уплотнительными элементами, стационарно фиксирующий дистанционный глубинный двухдатчиковый манометр в узле крепления.
Недостатками данного узла являются невозможность его применения в скважинах со штанговым глубинным насосом (ШГН), так как происходит изменение геометрии гидравлического канала внутри НКТ, также исключено размещение датчиков давления со сдвигом по глубине и сложность изготовления.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для одновременного измерения давления вне и внутри НКТ (патент RU № 2652403, МПК E21B 47/06, G01L 9/04, опубл. 26.04.2018 в Бюл. № 12), содержащее скважинную камеру в виде НКТ с резьбовыми соединениями на концах, дистанционный глубинный двухдатчиковый манометр, стационарно закрепленный на скважинной камере так, что один датчик манометра гидравлически сообщен с внутренним пространством НКТ, а другой с внешним пространством НКТ, причем в НКТ выполнено цилиндрическое отверстие, в которое герметично помещен цилиндрический выступ корпуса дистанционного глубинного двухдатчикового манометра, не изменяя геометрию гидравлического канала внутри НКТ, с поперечным к НКТ сквозным отверстием, в котором соосно расположены две одинаковые мембраны с тензометрами, одна из которых выполнена с возможностью восприятия давления с внутренней стороны НКТ, а вторая с внешней стороны НКТ (в затрубье), при этом выводы тензометров подключены к электронной обрабатывающей схеме внутри корпуса дистанционного глубинного двухдатчикового манометра, имеющего в продольном НКТ направлении сквозные отверстия для герметизации одножильного провода питания и связи (типа ГПСМП) и подключения его к электронной схеме, а в поперечном НКТ направлении сквозные отверстия для установки крепежных винтов, под которые в НКТ выполнены несквозные резьбовые отверстия.
Устройство фиксируется на поверхности НКТ узлом крепления, изготовленным в виде крепежных винтов, выполненных с возможностью установки в сквозных отверстиях корпуса соответствующего датчика измерения давления и взаимодействия с поперечными несквозными резьбовыми отверстиями снаружи НКТ для прижатия корпуса к его наружной поверхности.
Недостатком данного узла является ненадежность фиксации корпуса датчиков с помощью несквозных резьбовых отверстий, выполненных в стенке НКТ, толщина которой не превышает нескольких миллиметров, а это может повлечь за собой нарушение предусмотренных конструкцией уплотнений и, как следствие, невозможность однозначной интерпретации данных.
Технической задачей предполагаемой полезной модели является создание простой и надежной конструкции узла крепления корпуса датчиков измерения давления вне и внутри НКТ за счет дополнительной фиксации кожухом корпуса к наружной поверхности НКТ.
Техническая задача узел крепления корпуса датчиков измерения давления вне и внутри насосно-компрессорной трубы (НКТ), включающим крепёжные винты, установленные в сквозных отверстиях корпуса.
Новым является то, что сквозные отверстия корпуса снабжены резьбой под резьбу винтов, а на наружной поверхности НКТ с двух сторон от места установки соответствующего корпуса зафиксированы Г-образные продольные направляющие с полками, направленными навстречу друг другу, для скользящего взаимодействия с выступами кожуха, выполненного с возможностью плотного охвата и фиксации корпуса снаружи НКТ, при этом кожух снабжен соответствующими отверстиями для сообщения наружного датчика с пространством снаружи НКТ и для доступа к крепежным винтам, выполненным с возможностью взаимодействия при вращении с внутренней поверхностью кожуха для прижатия корпуса к наружной поверхности НКТ.
На фиг. 1 изображена схема узла крепления.
На фиг.2 изображен разрез А-А фиг. 1.
Узел крепления корпуса 1 (фиг. 1 и 2) соответствующих датчиков 2 и 3 (фиг. 2) измерения давления вне и внутри НКТ 4 (фиг. 1 и 2), включающий крепёжные винты 5, выполненные с возможностью установки в соответствующих сквозных резьбовых отверстиях 6 (фиг. 2) корпуса 1. На наружной поверхности НКТ 4 с двух сторон от места установки соответствующего корпуса 1 зафиксированы Г-образные продольные направляющие 7 с полками 8 и 8’, направленными навстречу друг другу, для скользящего взаимодействия с выступами 9 и 9’ кожуха 10, выполненного с возможностью плотного охвата и фиксации корпуса 1 снаружи НКТ 4. Кожух 10 снабжен соответствующими отверстиями 11 и 12 для сообщения наружного датчика с пространством снаружи НКТ и для доступа к крепежным винтам 5, выполненным с возможностью взаимодействия при вращении с внутренней поверхностью кожуха 10 для прижатия корпуса 1 к наружной поверхности НКТ 4.
Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность узла крепления корпуса 1 датчиков давления 2 и 3 к НКТ 4 на фиг. 1 и 2 не показаны.
Узел крепления корпуса датчиков измерения давления устанавливается следующим образом.
Корпус 1 (фиг. 1 и 2) с датчиками 2 (фиг. 2) и 3 и закрученными в резьбовые отверстия 6 винтами 5 располагают между Г-образными направляющими 7 так, чтобы датчик 3 располагался напротив отверстия 13 в НКТ 4, а корпус 1 (фиг. 1) продольно. Затем придерживая корпус 1 в нужном положении сверху устанавливают кожух 10, перемещая его продольно по поверхности НКТ 4 (фиг.2) для скользящего взаимодействия выступов 9 и 9’ с соответствующими полками 8 и 8’ Г-образных направляющих 7 до фиксации корпуса 1 на поверхности НКТ 4 и совмещения отверстия 11 (фиг. 1) с наружным датчиком 2, а отверстий 12 – с винтами 5. Выкручивая винты 5 (фиг. 2) из резьбовых отверстий 6, добиваются плотного прижатия корпуса к наружной поверхности НКТ 4 за счет упора винтов 5 во внутреннюю поверхность кожуха 10.
Предлагаемый узел крепления корпуса датчиков измерения давления вне и внутри НКТ прост и надежен в изготовлении и в использовании за счет дополнительной фиксации кожухом корпуса к наружной поверхности НКТ.