Устройство для спуска и подъема скважинных приборов

 

Использование: техника для обслуживания нефтяных и газовых скважин, находящихся под давлением, приборами и инструментами, опускаемыми на геофизическом кабеле. Цель - повышение эксплуатационных характеристик за счет автоматического открытия ловушки перед спуском кабеля. Сущность изобретения: в устройстве для спуска и подъема скважинных приборов привод ловушки 23 лубрикатора 17 выполнен в виде гидроцилиндра 25 с подпружиненным в сторону закрытия ловушки 23 поршнем 26 и установлен в гидролинии, соединяющей через отверстия, в корпусе гидроцилиндра 25 гидромагистраль,являющуюся напорной при спуске кабеля 16, и гидрораспределитель управления гидроцилиндром 9 тормоза. Отверстие в корпусе со сторон ы гидрораспределителя при закрытом положении ловушки 23 перекрыто поршнем 26. Жесткость пружин 29 гидроцилиндра 25 ловушки 23 меньше жесткости пружин 7 гидроцилиндра 9 тормоза. 2 ил. 4j w fe

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (п)з Е 21 В 47/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ. СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О

О

О

Од (21) 4910944/03 (22) 13,02.91 (46) 07.03.93. Бюл, Ь 9 (71) Научно-производственноеобьединение

"Сейсмотехника" (72) А.П. Андросенко, А.П. Меженников и

В.И. Титов (56) Паспорт на лубрикатор Л-7/50 АСЯ

5.889.002 flC, r. Гомель, HllO, Сейсмотехника, 1985..

Авторское свидетельство СССР

М 891895, кл. Е 21 В 47/00, 1980.

Паспорт на лубликатор Л-210М АСЯ

5.889.004. г. Гомель, НПО Сейсмотехника, 1988. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СПУСКА И ПОДЪЕМА СКВАЖИННЫХ ПРИБОРОВ (57) Использование: техника для обслуживания нефтяных и газовых скважин, находящихся под давлением, приборами и инструментами, опускаемыми нв гебфизиSly 1800013А1 ческом кабеле. Цель — повышение эксплуатационных.характеристик за счет автоматического открытия ловушки перед спуском кабеля. Сущность изобретения; в устройстве для спуска и подьема скважинных приборов привод ловушки 23 лубрикатора 17 выполнен в виде гидроцилиндра 25 с подпружиненным в сторону закрытия ловушки

23 поршнем 26 и установлен в гидролинии, соединяющей через отверстия, в корпусе гидроцилиндра 25 гидромагистраль, являющуюся напорной при спуске кабеля 16, и гид-. рораспределитель управления гидроцилиндром 9тормоза. Отверстие в корпусе состороны гидрораспределителя при закрытом положении ловушки 23 перекрыто поршнем 26. а

Жесткость пружин 29 гидроцилиндра 25 ловушки 23 меньше жесткости пружин 7 гидроцилиндра 9 тормоза. 2 ил.

1800013

Изобретение относится к технике добычи нефти и газа, в частности, к процессам обслуживания нефтяных и газовых скважин, находящихся под давлением, приборами и инструментами, опускаемыми на геофизическом кабеле.

Целью изобретения является повышение эксплуатационных характеристик за счет автоматического открытия ловушки перед спуском кабеля.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для спуска и подъема скважинных приборов, содержащем основание, на котором установлен спуска-подъемный механизм с приводом, геофизическим кабелем, тормозом, шарнирно связанным с подпружиненным в сторону затормаживания штоком гидроцилиндра, смонтированный на устье скважины лубрикатор, содержащий ловушку с приводом, выполненным в виде гидроцилиндра, и гидросистему, содержащую соединенные двумя гидромагистралями гидронасос и гидромотор привода спуско-подъемного механизма, параллельно которым установлен гидрораспределитель управления гидроцилиндром тормоза, гидроцилиндр ловушки выполнен с подпружиненным в сторону ее закрытия поршнем и установлен в гидролинии, соединяющей через отверстия в корпусе гидроцилиндра гидромагистраль, являющуюся напорной при спуске кабеля, и гидрораспределитель управления гидроцилиндром тормоза, причем отверстие в корпусе со стороны гидромагистрали расположено под поршнем с ббратной стороны пружины, а отверстие со стороны гидрораспределителя при закрытом положении ловушки перекрыто поршнем, при этом жесткость пружины гидроцилиндра ловушки меньше жесткости пружины гидроцилиндра тормоза.

На фиг, 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — гидравлическая схема устройства.

Устройство для спуска и подъема сква.жинных приборов содержит транспортное средство 1 (см. фиг. 1) с основанием 2, На основании 2 установлен спуско-подъемный механизм 3 с приводом 4, барабаном 5 и тормозом, выполненным в виде тормозной ленты 6, один коне., которой жестко связан с основанием 2, а другой шарнирно связан с подпружиненной пружиной 7 штоком 8 гидроцилиндра 9, шарнирно закрепленного на основании 2. Кроме этого, на основании

2 смонтированы передняя 10 и задняя 11 опоры мачты 12, шарнирно связанной с задней опорой 11. На задней опоре 11 на кронштейне 13 установлен оттяжной ролик

14, а на мачте 12 установлен направляющий ролик 15. На барабане 5 намотан геофизический кабель 16, проходящий через оттяжной 14, направляющий 15 ролики и входящий в лубрикатор 17, установленный на устье скважины 18 с задвижкой 19 через переходной патрубок 20. Лубрикатор 17 состоит из уплотнителя 21, приемных секций

22, ловушки 23 и превентора 24. Привод ловушки 23 выполнен в виде гидроцилиндра

"0 25, поршень 26 которого шарнирно связан с рычагом 27, позволяющим установить ловушку 23 в открытое или закрытое положение, Гидроцилиндр 25 шарнирно связан с кронштейном 28, жестко связанным с ло15 вушкой 23. Поршень 26 подпружинен пружиной 29, жесткость которой меньше жесткости пружины 7, в сторону закрытия ловушки 23, Гидропривод устройства для спуска и подъема скважинных приборов (см.

20 фиг. 2) состоит из гидронасоса 30 и гидромотора 31 привода 4 спуско-подъемного механизма 3. Гидромотор 31 гидролиниями 32 и

ЗЗ связан соответственно с гидромагистралями 34 и 35, гидронасос 30 также связан с гидромагистралями 34 и 35 соответственно гидролиниями 36 и 37, Параллельно гидронасосу 30 и гидромотору 31 установлены нормально открытый гидрораспределитель

38 с гидроуправлением, предохранитель30 ные клапаны 39 и 40. Гидрораспределитель

38 связан с гидромагистралями 34 и 35 со-. ответственно гидролиниями 41 и 42, Предохранительный клапан 39 связан с гидромагистралями 34 и 35 соответственно гидролиниями 43 и 44. Предохранительный клапан 40 связан с гидромагистралями 34 и 35 соответственно гидролиниями 45 и 46.

Причем предохранительный клапан 39 расположен с возможностью пропуска рабочей

40 жидкости к гидромагистрали 35, а предохранительный клапан 40 — к гидромагистрали

34. С одной стороны гидромагистраль 34 подходит к отверстию 47 в корпусе 48 гидроцилиндра 25, а с другой стороны — к об45 ратному клапану 49, Гидромагистраль 35, в свою очередь, с одной стороны подходит к гидрораспределителю 50 управления гиДроцилиндром 9, а с другой стороны — к обратному клапану 51. Причем, обратные

50 клапаны 49 и 51 расположены с возможностью пропуска рабочей жидкости соответственно к гидромагистралям 34 и 35.

Обратные клапаны 49 и 51 связаны между собой гидролинией 52, которая, в свою

55 очередь, гидролинией 53 связана с насосом

54 подпитки гидросистемы, Насос 54 по гидролинии 55 забирает рабочую жидкость из гидробака 56. Второе отверстие 57 в корпусе 48 гидроцилиндра 25, перекрываемое поршнем 26 под действием пружины 29, 1800013 гидролинией 58 связано с гидрораспределителем 50 с гидроуправлением, гидролинии 59 и 60 управления которого соответственно связаны с гидролиниями 58 и 35. Гидрораспределитель 50 связан с бесштоковой полостью гидроцилиндра 9 гидролинией 61, которая в свою очередь гидролинией 62, через нормально закрытый гидрораспределитель 63, гидролинией 64 соединена с гидробаком 56.

Гидромагистраль 34 является напорной при спуске кабеля 16, а гидромагистраль 35 является напорной при подъеме кабеля 16.

Рычаг 27 жестко связан с планкой 65, установленной внутри корпуса 66 ловушки 23 с возможностью поворота вокруг оси 67 рычага 27. В планке 65 выполнен паз 68, ширина "а" которого больше диаметра кабеля

16, но меньше диаметра геофизического прибора (на фиг. не показан).

Устройство для спуска и подъема скважинных приборов работает следующим образом.

Основание 2 транспортным средством

1 подается к устью скважины 18. Мачта 12 поднимается с передней опоры 10 и устанавливается на заднюю опору 11. Геофизический кабель 16 продевается через уплотнитель 21, затем заделывается головка прибора, крепится прибор и грузы (на .фиг. не показаны). Затем прибор и грузы продеваются в приемные секции 22. После этого скручиваются уплотнитель 21, приемные секции 22, ловушки 23, превентор 24 и лубрикатор t7 устанавливается на переходной патрубок 20.

После этого включают гидронасос 30 в положение, соответствующее спуску кабеля и гидронасос подпитки 54. При этом рабочая жидкость из гидробака 56 по гидролинии 55 насосом 54 по гидролиниям 53 и 52 подается к обратным клапанам 49 и 51. Так как при спуске кабеля 16 гидромагистраль

34 является напорной, рабочая жидкость через обратный клапан 51 поступит в гидромагистраль 35, компенсируя утечки в гидронасосе 30 и гидромоторе 31..

Так как гидрораспределитель 38 нормально открытый, то рабочая жидкость будет циркулировать по линии: гидронасос 30. гидролиния 36, гидромагистраль 34, гидролиния 41, гидрораспределитель 38, гидролиния 42, гидромагистраль 35, гидролиния

37 и насос 30.

Затем открывают задвижку 19, превентор 24 и одновременно включают гидрораспределители 38 и.63. При этом рабочая жидкость от насоса 30 по гидролинии 36, гидромагистрали 34, через отверстие 47 в корпусе 48 поступит в бесштоковую полость гидроцилиндра 25. Под действием рабочей жидкости поршень 26, сжимая пружину 29, переместится, сообщая бесштоковую полость гидроцилиндра 25 с отверстием 57.

Так как корпус 48 гидроцилиндра 25 шарнирно связан с кронштейном 28, жестко связанным с ловушкой 23, а поршень 26 также шарнирно связан с рычагом 27, то делителю 50, который, переключившись, соединит гидролинию 58 с гидролинией 61, по которой рабочая жидкость поступит в бесштоковую полость гидроцилиндра 9, при

20 этом пружина 7 сжимается штоком 8, который в свою очередь отжимает от барабана 5

25 тормозную ленту 6.

Так как жесткость пружины 7 гидроцилиндра 9 больше жесткости пружины 29 гидроцилиндра 25, то исключается возможность закрытия ловушки 23 при спу30 ске кабеля 16, т.е. когда тормоз 6 отжат, всегда при спуске кабеля 16 будет открыта ловушка 23, После срабатывания гидроцилиндра 9 тормоза 6 начнется вращение вала гидромо35 тора 31 привода 4 спуско-подъемного механизма 3. Кабель с барабана 5 через закрепленный на кронштейне 13 оттяжной ролик 14, через направляющий ролик 15 будет опускаться в скважину. В случае повышения давления при спуске

40 предохранительный клапан 39 сбросит избыточное давление, пропустив через себя от гидромагистрали 34 и гидролинии 43 рабочую жидкость в гидромагистраль 35 через гидролинию 44, При достижении прибора необходимой глубины, включаются гидрораспределители

38 и 63. При этом давление в гидромагистрали 34 упадет за счет связи ее через гидролинию 41, гидрораспределитель 38 и гидролинию 42 с гидромагистралью 35, ко50 торая при работе гидронасоса 30 в режиме спуска являлась сливной. Одновременно упадет давление в гидролинии 58 и в гидролинии управления 59. При этом под действием пружины 29 поршень 26 повернет рычаг 27 вместе с планкой 65 относительно

55 оси 67 в исходное положение, соответству- . ющее закрытому положению ловушки 23, а гидрораспределитель 50 займет нейтральное положение. Одновременно же рабочая последний повернется относительно оси 67

10 и повернет вместе с собой планку 65, расположенную внутри корпуса 66 ловушки 23.

При этом освободится пространство для прохода прибора и грузов — ловушка 23 открыта.

15 Далее рабочая жидкость от отверстия

57 в корпусе 48 по гидролинии 58 поступит к гидролинии 59 управления и гидрораспре1800013 жидкость из бесштоковой полости гидроцилиндра 9 по гидролиниям 61 и 62 через гидрораспределитель 63 по гидролинии 64 поступит в гидробак 56 и под действием пружины 7 шток 8 прижмет тормозную ленту 6 к барабану 5. Таким образом при остановке спуска-подьемного механизма 3 после спуска закроется ловушка 23. . Для подъема прибора с кабелем из скважины переключают гидронасос 30 в режим

"подъем", при этом нагнетательной будет гидромагистраль 35, а сливной - гидромагистраль 34. Включают гидрораспределители

38 и 63. При этом рабочая жидкость от гидронасоса 30 по гидролинии 37 по гидромэгистрали 35 . подойдет к гидрораспределителю 50 и гидролинии управления 60, гидрораспределитель 50 пере.ключится и рабочая жидкость из гидромагистрали 35 через гидрораспределитель 50 по гидролинии 61 поступит в бесштоковую полость гидроцилиндра 9. Шток 8 отожмет пружину 7 и отпустит тормоз 6.

После этого рабочая жидкость из гидрома. гистрали 35 по гидролинии 33 поступит к гидромотору 31, а от него по гидролинии 32 к гидромагистрали 34, которая при подъеме кабеля 16 является сливной. Начнется вращение барабана 5. Так как гидромагистраль

34 при подъеме является сливной, то давление рабочей жидкости и в бесштоковой полости гидроцилиндра 25 будет равна давлению слива. При этом пружина 29 не сожмется, поршень 26 будет находиться в положении, при котором ловушка 23 будет закрыта. В случае повышения давления при подъеме предохранительный клапан 40 сбросит избыточное давление, пропустив через себя от гидромагистрали 35 и гидролинии 46 рабочую жидкость в гидромагист. раль 34 через гидролинию 45.

При подходе прибора к ловушке 23 он не пройдет через паз 68, так как его диаметр больше ширины "а" паза 68. Прибор повернет планку 65 относительно оси 67, поршень 26 сожмет пружину 29 и ловушка

23 откроется. После прохода прибора и гру. зов через ловушку 23 в приемные секции 22 планка 65 под действием пружины 29 вер. нется в поло <ение, соответствующее закрытому положению ловушки 23.

Затем отключают гидрораспределители

38 и 63. Произойдет остановка спуска-подьемного механизма 3; При этом направление движения рабочей жидкости будет аналогично давлению рабочей жидкости при остановке спуска-подъемного механизма после спуска.

20 открыта

Таким образом, устройство обладает более высокими эксплуатационными характеристиками за счет автоматического открытия ловушки перед спуском кабеля, Формула изобретения

Устройство для спуска и подъема скважинных приборов, содержащее оснований, на кОтором установлен спуска-подЪемный механизм с приводом, геофизическим кабе30 лем и тормозом, шарнирно связанным с подпружиненным в сторону затормажива-. ния штоком гидроцилиндра, смонтированный на устье скважины лубрикатор, содержащий лавушку с приводом, выпол35 ненным в виде гидроцилиндра, и гидросистему, содержащую соединенные двумя гидромагистралями гидронасос и гидромотор привода спуска-подъемного механизма, параллельно которым установлен гидрорас40 пределитель управления гидроцилиндром тормоза, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик эа счет автоматического открытия ловушки перед спуском кабеля, гидроцилиндр ловушки выполнен с подпружиненным в сторону ее закрытия поршнем и установлен в гидролинии, соединяющей через отверстия в корпусе гидроцилиндрэ гидромагистраль, являющуюся напорной при

50 спуске кабеля, и гидрораспределитель управления гидроцилиндром тормоза, причем отверстие в корпусе со стороны гидромагистрали расположено под поршнем с обратной стороны пружины, а отверстие со стороны гидрораспределителя при закрытом положении ловушки перекрыто поршнем, при этом жесткость пружины гидроцилиндра ловушки меньше жесткости пружины гидроцилиндрэ тормоза.

Демонтаж устройства производят в последовательности, обратной монтажу.

На основании вышеизложенного можно сделать вывод о том, что выполнение гидро5 цилиндра ловушки с подпружиненным в сторону ее закрытия поршнем и установление гидроцилиндра в гидролинии, соединяющей гидромагистраль, являющуюся напорной при спуске кабеля и гидрораспре10 делитель управления гидроцилиндром тормоза с возможностью их соединения при открытом положении ловушки, а также выполнение пружины гидроцилиндра ловушки менее жесткой по сравнению с пружиной

15 гидрацилиндра тормоза позволяет исклю. чить скручивание кабеля в ловушке и приемных секциях в начале спуска, так как в данном устройстве перед началом спуска прибора в скважину ловушка всегда будет

1800013

Составитель А.Малюга

Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М.Максимишинец

Редактор А;Кулакова

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

Заказ 1144 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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