Устройство для смены задвижек на устье скважины

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ремонте устьевого скважинного-оборудования . Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности замены задвижек различных типоразмеров, установленных в труднодоступных местах. Устройство включает основную 6 и дополнительную 7 опорные плиты (ОП) с осевыми каналами. В них установлены направляющие винты 1, свя

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/03:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4835023/03 (22) 05.06.90 (46) 23.08.92. Бюл. N 31 (71) Украинская военизированная часть по предупреждению. возникновения и по ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов (72) А,P.Áóëäûñêî, А,В,Дитковский и

Ю.E.Ëенкевич (56) Приспособление для смены задвижек под давлением конструкции Каспийской военизированной части, Плакат ФВО 2318; типография изд-ва "Южный Урал", 1984.. Ж, 1756533 А1

2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СМЕНЫ ЗАДВИЖЕК НА УСТЬЕ. СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ремонте устьевого скважинного.оборудования. Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет обес.печения возможности" замены задвижек различных тйпоразмеров, установленных в труднодоступных местах . Устройство включает основную 6 и дополнительную 7 опорные плиты (ОП) с осевымй каналами. S них установлены направляющие винты 1, свя1756533

25

40 занные с узлом крепления к фонтанной арматуре 2. Узел крепления выполнен в виде разъемного фланца 5. В центральном осевом канале ОП 6 размещены полый шток (ПШ) 11, приводной вал (ПВ) 24 с пэкером 12 и механизм герметизации 16 ПШ 11 относительно корпуса задвижки 4, включающий фланец 17, уплотнительный элемент 18, грундбуксу 19 и нажимную крышку 20. B ОП

6 установлена упорная гайка 31. Основная и дополнительная ОП 6, 7 параллельны. Дополнительная ОП 7 размещена на направляющих винтах 1 со стороны, Изобретение относится к бурению и может быть использовано для замены вышедших из строя задвижек под давлением.

Известно приспособление для смены задвижек под давлением, содержащее на- правляющие винты с узлом крепления к фонтанной арматуре в виде разьемного фланца, опорную плиту, размещенную на направляющих винтах с воэможностью ее поступательного перемещения вдоль оси сменяемой задвижки, размещенный в центральном осевом канале опорной плиты полый шток с закрепленным на нем пакером и установленным внутри полого штока приводным валом.

Данное приспособление не позволяет производить замену задви>кек, установленных в труднодоступных местах, не обеспечивает увеличение глубины посадки пакера без увеличения осевых габаритов конструкции, Цель изобретения — повышение надежности в работе устройства за счет обеспечения возможности замены задвижек различных типоразмеров, установленных в труднодо ступ н ы х местах.

На фиг.1 изображено устройство для смены задвижек на устье скважины, продольный разрез; на фиг,2 — разрез А-А на фиг,1.

Устройство для смены задвижек на устье скважины содержит направляющие винты 1;закрепленные на фонтанной арматуре

2 скважины параллельно оси неисправной 3 и страхующей 4 задвижек посредством узла крепления. выполненного в виде, например, разъемного фланца 5. На направляющих винтах 1 размещены опорные силовые плиты 6 и 7 с возможностью их поступательного перемещения по направляющим винтам 1, расположенным в осевых каналах силовых плит 6, 7, вдоль оси задвижек 3 и 4, и ответные гайки 8 с воэможностью их опипротивоположной раэьемному фланцу 5, Основная ОП 6, ПШ 11 и ПВ 24 выполнены разъемными. Направляющие винты 1 размещены в осевых каналах дополнительной

ОП 7, а ПВ 24 — в ее центральном осевом канале, При замене неисправной задвижки

3 разьемный фланец 5 закрепляют на фонтанной арматуре 2. На направляющих винтах 1 закрепляют ОП 6, 7 и пакер 12 вводят через ПШ 11 в фонтанную арматуру 2. После ее герметизации с помощью пакера 12 производят замену неисправной задви>кки 3. 2 ил. рания на плиты 6 и 7 устройства, Основная опорная плита 6 выполнена разьемной в продольной плоскости, проходящей через ось задвижек 3 и 4. Половинки основной плиты 6 соединены между собой посредством, например, призонных болтов 9 с гайками 10. К основной опорной плите 6 соосно задвижкам 3 и 4 присоединен полый шток

11, конец которого заведен в рэсточку цен10 трального осевого канала плиты 6, Полый шток 11 выполнен разъемным для возможности изменейия своей длины. составные части штока 11 соединены между собой посредством, например, конической трубной резьбы.

На противоположном конце полого штока 11 закрейлен пакер 12, содержащий упругие герметизирующие элементы 13, приводной валик 14, при вращении которого происходит сжатие упругих герметизирующих элементов 13, и упорный бурт 15.

Полый шток 11 пропущен через механизм l6 герметизации, который содер>кит присоединительный фланец 17, соответствующий фланцам задвижек 3 и 4, кольцевой упругий герметизирующий элемент 18, охватывающий шток 11 по наружной поверхности, грундбуксу 19 и нажимную резьбовую крышку 20 для сжатия герметизирующего элемента 18. На корпусе механизма 16 герметизации установлены кран 21 высокого давления ï манометр 22, связанные с полостью 23 над пакером 12, Внутри полого штока 11 установлен приводной вал 24, выполненный разьемным для возможности изменения своей длины, составные части приводного вала 24 соединены между собой посредством, например, муфт 25. Один конец вала 24 соединен с приводным валиком

14 пакера 12. На противоположном конце приводного вала 24 закреплен диск 26 вращения, содержащий фиксатор 27, предотврашающий вращение вала 24 на

17 >6533 определенных этапах работы устройства.

Последняя составная часть приводного вала 24 выполнена в виде винта 28, содержащего упорный бурт 29, опирающийся через упорный подшипник 30 на дополнительную опорную силовую плиту 7, в которой выполнены отверстия под фиксатор 27. На винте

28 установлена ответная упорная ходовая гайка 31 с возможностью опирания ее торца через упорный подшипник 32 на основную опорную плиту 6 в направлении пакера 12, В нажимной крышке 20, в диске вращения

26 и упорной гайке 31 выполнены радиальные отверстия для рычага 33 (не показан) ручного вращения, Устройство также снабжено страховочным фланцем 34, соответствующим фланцам неисправной 3 и страхующей 4 задвижек, и выполненным с возможностью его взаимодействия с упорным буртом 15 пакера 12.

Смена неисправной задви>кки 3 пройзводится следующим образом.

Направляющие винты 1 посредством разъемного фланца 5 закрепляют на фонтанной арматуре 2 эксплуатационной скважины параллельно оси неисправной 3 и страхующей 4 задвижек, Пакер 12, находящийся в исходно; состоянии, соединяют с первой составной частью полого штока 11 и вставляют в проходной канал страхующей задвижки 4 до шибера. Механизм 16 герме тизации надевают на шток 11 и присоединяют фланцем 17 через уплотнительную металлическую прокладку к фланцу страхующей задвижки 4 посредством крепежных элементов. Рычагом 33 ручного вращения, вставляемым в радиальные отверстия нажимной крышки 20, вращают последнюю в направлении сжатия грундбуксой 19упругого герметизирующего элемента 18, который обжимает шток 11 по наружной поверхноcTvI и герметизирует ег0 относительно корпуса задвижки 4 от давления скважины, Затем производят наращивание длины полого штока 11 до необходимой величины, определяемой глубиной посадки пакера 12 и длиной направляющих винтов 1, путем присоединения к штоку 11 его дополнительных составных частей. После этого на направляющих винтах 1 устанавливают основную опорную силовую плиту 6, соединяют ее с концом полого штока 11 и поджимают гайками 8 в направлении пакера 12, Затем внутрь полого штока 11 через центральный осевой канал опорной плиты 6 заводят винт 28 приводного вала 24 с размещенными на нем упорной ходовой гайкой 31 и упорным подшипником 32, Далее на направляющих винтах 1 устанавливаютдополнительную опорную силовую плиту

7 с упорным подшипником 30, и после упиранил через него упорного бурта 29 винта 28 в силовую плиту 7 последнюю поджимают гайками 8 в направлении пакера 12. При

5 этом ходовая гайка 31 опирается торцом через упорный подшипник 32 на основную опорну1о плиту 6. На хвостовике винта 28 закрепляют диск 26 вращения, фиксатор 27 которого заводят в ответное отверстие до-

10 полнительной опорной плиты 7, После этого открывают неисправную 3 и страхующую 4 задвижки, При этом давление скважийы поступает в полость 23 над.пакером 12 и создает усилие на шток 11, воспринимаемое в

15 данный момент основной опорной плитой

6 и передаваемое посредством гаек 8 на направляющие винты 1, закрепленные на фонтанной арматуре 2 скважины, Далее производят подачу пакера 12 в скважину по

20 проходному каналу задвйжек 3 и 4 путем ручного врагцения ходовой гайки 31 рычагом 33, вставляемым в ее радиальные отверстия. При этом гайка 31, свинчиваясь по резьбе винта 28, эафиксйрованного от пере 25 мещения посредством упорного бурта 29 и от вращения фиксатором 27 диска вращения 26, опирается своим торцом через упорный подшипник 32 на основную опорную силовую плиту 6 и поступательно перемеща30 ет последнюю и связанные с ней полый шток 11 с пакером 12 в направлении места распакеровки, расположенного в проходном канале отводов тройников, крестовин, трубных головок фонтанных арматур сква35 жин или в проходном канале насосно-компрессорных труб. B процессе перемещения основной опорной плиты 6 ее постоянно фиксируют от обратного хода путем подвинчивания гаек 8 к плите 6.

40 Предлагаемая конструкция позволяет увеличить глубину подачи пакера 12 в скважину при наличии двух и более задвижек без увеличения длины направляющих винтов 1, Для увеличения глубины подачи паке45 ра 12 в скважину известными конструкциями устройств необходимы удлиненные направляющие винты 1, что уменьшает жесткость конструкции вследствие большого вылета опорной силовой пли-:

50 ты, создает неудобства в работе с устройством при вертикальном расположении задвижек, и не обеспечивает возможности замены задвижек, расположенных в труднодоступных местах, в результате чего

55 снижается надежность устройства.

Увеличение глубины подачи пакера 12 производится путем наращивания длины полого штока 11 следующим образом.

Отпускают и отвинчивают гайки 8, поджю;ающие дополнительную опорную плиту

1756533

15

25

35

50

7. Снимают последнюю, винт 28 с ходовой гайкой 31, подшипниками 30 и 32 и диском вращения 26. Затем внутрь полого штока 11 через центральный осевой канал опорной плиты 6 заводят приводной вал 24 необходимой длины, составные части которого соединены между собой муфтами 25, и соединяют его с прйводным валиком 14 пакера 12, На резьбовой конец винта 28 с ,размещенными на нем гайкой 31 и подшипником 32 надевают дополнйтельную составную часть полого штока 11 необходимой длины. После этого вйнт 28 соединяют с приводным валом 24 посред. ством муфты 25; Далее на направляющих винтах 1 устанавливают дополнительную опорную плиту 7, с подшипником 30 и поджимают ее гайками 8 в направленйи пакера

12. Отпускают гайки 8, поджимающие основную опорную плиту 6, при этом она разгружается от действующего на шток 11 усилия, создаваемого давлением скважины, Это усилие передается через приводной валик 14 пакера 12, приводной вал 24, упор-,. ный бурт 29 винта 28 на дополнительную опорную плиту 7, которая зафиксирована на направляющих винтах 1 гайками 8. Затем отвйнчивают гайки 10 и вынимают призонные болты 9, скрепляющие половинки основной плиты 6. Последние разводят, при этом освобождается торец полого штока 11, к которому присоединяют его дополнитель Ayio составную часть, удЛиняя тем самым шток 11, Соединяют t4 скрепляют половинки . основной опоркой плиты 6 призокйыми болтами 9 с гайками 10, соединяют плиту 6 с концом полого штока 11 и пройзводят дальнейшую подачу пакера 12 к месту распакеровки описанным выше способом, При необходимости наращивание длины полого. штока 11 повторяьот, По достйжейии пакером 12 места распакеровки приводной вал 24 соединяютс при водным валиком 14 пакера 12, нарастив при необходимости длину приводксго вала 24 дополнительными составными частями последнего. Выводят фиксатор 27 из отверстия дополнительной опорной плиты 7, и рычагом 38 ручного вращения, вставляемым в радиальные отверстия диск- 26 вращения, вращают последний. Это вращение переда- ется посредством приводного вала 24 приводному валику 14 пакера l2, при этом упругие герметизирующие элементы 13 па., кера 12 сжимаются и герметизируют проходной канал манифольда. В дальнейшем открывают кран 21 высокого давления, установленный на корпусе механизма 16 герметизации, и сбрасывают давление в полости

23 над пакером 12, При этом по показаниям манометра 22 проверяют герметичность пакеровки, В случае негерметичности доворачивают диск 26 вращения .до полной герметизации. После этого раскрепляют фланцевое соедйнение неисправной задвижки 3 с фонтанной арматурой 2, Задвижки 3 и 4 с механизмом 16 герметизации отодвигают от разъема, предварительно отпустив на>кимйую резьбовую крышку 20. 3атем на освободившийся фланец фонтанной арматуры 2 устанавлйвают страховочный фланец 34 и поджимают его посредством крепежных элементов до упирания фланца

34 в упорный бурт 15 пакера. При этом усилие, действующее на пакер 12 от давления скважины, воспринимается страховочным фланцем 34. Так как пакер 12 зафиксирован фланцем 34, остальные части устройства с неисправной 3 и страхующей 4 задви>кками демонтируются. Монтаж новой задвижки производится в обратном порядке.

Формула изобретения

Устройство для смены задвижек на устье скважины, содержащее опорную плиту с осевыми каналам, связанный с ней каправляющими винтами узел крепления к фонтанкой арматуре в виде разъемного фланца, размещенный в центральном осевом канале опорной плиты полый шток с установленным внутри него пакером с приводным валом, механизм герметизации штока относительно корпуса задвйжки с фланцем, уплотнительным элементом, грундбуксой, ка>кимкой крышкой и установленная в опоркой плите упорная гайка, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства путем обеспечения возмо>кности замены задви>кек различных типоразмеров, установленных в труднодоступкых местах, оно снабжено дополнительной опорной плитой с осевыми каналами, установленной параллельно основной плите на направляющих винтах со стороны, противоположной разъемному фланцу, причем основная опорная плита в продольной плоскости, шток и приводной вал в поперечной выполнены разъемными, направляющие винты размещены в осевых каналах дополнительной опорной плиты, а приводной вал — в ее центральном осевом канале.

1756533

Составитель А, Симецкая

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Юрковецкая

Редактор О. Хрипта

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3071. Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5