Установка для обслуживания скважин с использованием гибких колонн труб и вентильный блок

 

Использование: изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть использовано для обслуживания скважинного оборудования. Сущность изобретения: установка для обслуживания скважин с использованием гибких колонн труб содержит гидроприводные барабан с гибкой колонной труб, механизм ее введения и извлечения из скважины, герметизатор устья, аварийный захват и дополнительные механизмы. Имеется гидравлический силовой блок, пульт управления. Вентили в системах управления герметизатором устья и аварийным захватом и насосные вентили объединены в вентильный блок, который может быть использован самостоятельно в других гидравлических системах, где необходимо суммировать и делить потоки жидкости. Использование изобретения позволяет упростить конструкцию систем управления, снижает трудоемкость монтажных пуско-наладочных и ремонтных работ, повышает надежность систем управления. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть использовано для обслуживания скважинного оборудования.

Известна установка для обслуживания скважин с использованием гибких колонн труб, содержащая гидроприводные барабан, на который наматывается гибкая колонна труб, механизм введения в скважину и извлечения из нее гибкой колонны труб, герметизатор устья, аварийный захват, дополнительные механизмы, гидравлический силовой узел с соединительными гидролиниями и коллектором, пульт управления в виде индикаторов давления, вентилей и распределителей в системах управления барабаном и механизмом введения в скважину и извлечения из нее гибкой колонны труб, индикаторов давления и вентилей в системах управления герметизатором устья и аварийным захватом, и насосных вентилей (журнал "Нефть, газ и нефтехимия за рубежом", 1992, N 4 с. 13, 14 рис.8).

Недостатком известной установки является наличие большого количества соединительных гидролиний в системах управления обусловленное рассредоточенным расположением управляющих вентилей. Указанное обстоятельство указывает на трудоемкость монтажных, пуско-наладочных и ремонтных работ, снижает надежность систем управления.

Известен вентильный блок, содержащий корпус с системой внутренних каналов, имеющих резьбовые отверстия, установленные в резьбовых отверстиях корпуса пять вентилей дроссельного типа и заглушки (проспект фирмы WHITEY Co. входящий в группу компаний SWAGELOK, W-486, 1992).

Недостатком известного вентильного блока является расположение входов и выходов на боковых поверхностях корпуса, что усложняет его встраивание в пульт управления.

Задачей настоящего изобретения является получение технического результата, выражающегося в упрощении конструкции систем управления, снижении трудоемкости монтажных, пуско-наладочных и ремонтных работ и повышении надежности систем управления, а также в создании вентильного блока у которого входы и выходы расположены на нижней поверхности корпуса, что упрощает его встраивание в пульт управления.

Технический результат при решении поставленной задачи достигается тем, что в установке для обслуживания скважин с использованием гибких колонн труб, содержащий гидроприводные барабан, на который наматывается гибкая колонная труб, механизм введения в скважину и извлечения из нее гибкой колонны труб, герметизатор устья, аварийный захват, дополнительные механизмы, гидравлический силовой узел с соединительными гидролиниями и коллектором, пульт управления в виде индикаторов давления, вентилей и распределителей в системах управления барабаном и механизмом введения в скважину и извлечения из нее гибкой колонны труб, индикаторов давления и вентилей в системах управления герметизатором устья и аварийным захватом, и насосных вентилей, вентили в системах управления захватом, и насосных вентилей, вентили в системах управления герметизатором устья и аварийным захватом и насосные вентили объединены в вентильный блок, имеющий два входа и три выхода, при этом первый вход оборудован трехканальным штуцером, первый канал которого сообщен с гидравлическим силовым узлом, второй канал с индикатором давления, третий канал с панелью гидрораспределителей дополнительных механизмов, второй вход и два выхода оборудованы двухканальными штуцерами, причем один канал второго входа сообщен с гидравлическим силовым узлом, другой канал с индикатором давления, первый выход с герметизатором устья и с индикатором давления, второй выход с индикатором давления, второй выход с аварийным захватом и с индикатором давления, а третий выход с коллектором.

В частном случае вентильный блок может быть выполнен в виде сумматора и делителя потока.

В вентильном блоке, содержащем корпус с системой внутренних каналов, имеющих резьбовые отверстия, установленные в резьбовых отверстиях корпуса пять вентилей дроссельного типа и заглушки, корпус имеет шесть резьбовых отверстий на нижней поверхности, но три резьбовых отверстия на двух, расположенных напротив друг друга, боковых поверхностях, по два резьбовых отверстия на двух других, расположенных напротив друг друга, боковых поверхностях и одно резьбовое отверстие на верхней поверхности, два резьбовых отверстия из трех на одной боковой поверхности расположены напротив двух резьбовых отверстий из трех на другой боковой поверхности, вентили дроссельного типа установлены в упомянутых двух резьбовых отверстиях из трех на одной боковой поверхности, в двух других резьбовых отверстиях из трех, расположенных напротив, на другой боковой поверхности и в резьбовом отверстии на верхней поверхности, при этом первые два вентиля образуют первую пару вентилей, вторые два вторую, заглушки установлены в свободных резьбовых отверстиях на боковых поверхностях и в одном резьбовом отверстии на нижней поверхности корпуса, система внутренних каналов выполнена в двух уровнях, штуцеры установлены в свободных пяти резьбовых отверстиях на нижней поверхности корпуса и образуют два входа и три выхода.

Способствует достижению технического результата то, что внутренние каналы верхнего уровня выполнены параллельные друг другу, первый вход корпуса сообщен одним из внутренних каналов верхнего уровня с подводящими каналами двух вентилей первой пары вентилей, отводящей канал первого вентиля первой пары вентилей сообщен с первым выходом корпуса, отводящий канал второго вентиля первой пары вентилей сообщен через внутренние каналы нижнего уровня с отводящим каналом первого вентиля второй пары вентилей, отводящий канал первого вентиля второй пары вентилей сообщен со вторым выходом корпуса, отводящий канал вентиля, расположенного на верхней поверхности корпуса, сообщен через один из каналов нижнего уровня с первым входом корпуса.

Способствует достижению технического результата также то, что корпус выполнен прямоугольным и имеет монтажные отверстия.

На фиг.1 показана гидравлическая схема основных узлов установки для обслуживания скважин с использованием гибких колонн труб; на фиг.2 - вентильный блок; на фиг.3 вид сверху на фиг.2; на фиг.4 разрез по линии А-А на фиг. 2; на фиг.5 разрез по линии Б-Б на фиг.2; на фиг.6 сечение по линии В-В на фиг. 5; на фиг.7 сечение по линии Г-Г на фиг.5; на фиг.8 - сечение по линии Д-Д на фиг.5; на фиг.9 сечение по линии Е-Е на фиг.5; на фиг.10 сечение по линии Ж-Ж на фиг.5; на фиг.11 сечение по линии 3-3 на фиг.5 Установка для обслуживания скважин с использованием гибких колонн труб содержит смонтированные, как привило, на транспортном средстве (не показано) барабан (не показан) на который наматывается гибкая колонна труб, с приводом от гидромотора 1, механизм введения в скважину и извлечения из нее гибкой колонны труб (не показан) с приводом от двух гидромоторов 2, 3. Имеется в составе установки герметизатор 4 устья и аварийный захват 5. В качестве дополнительных механизмов могут присутствовать, например укладчик (не показан) с приводом от гидромотора 6, гидроцилиндры 7 подъема опускания укладчика. Имеется гидравлический силовой узел 8 с соединительными гидролиниями 9 и коллектором 10. Установка содержит пульт управления в виде индикаторов 11, 12 давления, вентилей 13, 14 и распределителей 15, 16 соответственно в системах управления барабаном и механизмом введения и извлечения из нее гибкой колонны труб. В пульт управления входят также индикаторы 17, 18 давления в системах управления герметизатором 4 устья и аварийным захватом 5 соответственно. Вентили в системах управления герметизатором 4 устья и аварийным захватом 5, а также насосные вентили объединены в вентильный блок 19 выполненный в виде сумматора 20 и делителя 21 потока. Вентильный блок 19 имеет два входа и три выхода. Первый вход 22 оборудован трехканальным штуцером 23, первый канал 24, которого сообщен с гидравлическим силовым узлом 8, второй канал 25 с индикатором 26 давления, третий канал 27 с панелью 28 гидрораспределителей дополнительных механизмов. Второй вход 29 и два выхода 30, 31 оборудованы двухканальными штуцерами 32, 33, 34. Один канал 35 двухканального штуцера 32 второго входа 29 сообщен с гидравлическим силовым узлом 8, другой канал 36 с индикатором давления 37. Первый выход 30 сообщен через один канал 38 двухканального штуцера 33 с герметизатором 4 устья и через другой канал 39 с индикатором давления 17. Второй выход 31 через один канал 40 двухканального штуцера 34 сообщен с аварийным захватом 5 и через другой канал 41 с индикатором давления 18. Третий выход 42 оборудован одноканальным штуцером 43 канал которого сообщен с коллектором 10.

Вентильный блок содержит корпус 44, который может быть выполнен прямоугольным и может иметь монтажные отверстия 45. В корпусе 44 выполнена система внутренних каналов в двух уровнях. Каналы на участках, примыкающих к поверхности корпуса 44 имеют резьбовые отверстия. На нижней поверхности корпуса 44 имеется шесть резьбовых отверстий. Корпус 44 имеет также по три резьбовых отверстия на двух, расположенных напротив друг друга, боковых поверхностях, по два резьбовых отверстиях, по два резьбовых отверстия на двух других, расположенных напротив друг друга, боковых поверхностях и одно резьбовое отверстие на верхней поверхности. В двух резьбовых отверстиях из трех на одной боковой поверхности, в двух других резьбовых отверстиях из трех, расположенных напротив, на другой боковой поверхности и в резьбовом отверстии на верхней поверхности установлены вентили дроссельного типа, обозначенные позициями 46, 47, 48, 49 и 50 соответственно. Первые два вентиля 46 и 47 образуют первую пару вентилей, вторые два 48 и 49 вторую пару. В свободных резьбовых отверстиях на боковых поверхностях и в одном резьбовом отверстии на нижней поверхности корпуса 44 установлены заглушки 51, 52, 53, 54, 55, 56 и 57 соответственно. В резьбовых отверстиях, в которых установлены вентили, предусмотрены участки с уплотнительными элементами 58 и седлами 59. Свободные пять резьбовых отверстий на нижней поверхности корпуса 44 образуют два входа 22, 29 и три выхода 30, 31, 42.

В частном случае внутренние каналы 60 и 61 могут быть выполнены параллельно друг другу. Первый вход 22 корпуса 44 сообщен одним из внутренних каналов 60 верхнего уровня с подводящими каналами двух вентилей 46, 47 первой пары вентилей. Отводящий канал первого вентиля 46 первой пары вентилей сообщен с первым выходом 30 корпуса 44. Отводящий канал второго вентиля 47 первой пары вентилей сообщен через внутренние каналы 62, 63, 64 нижнего уровня с отводящим каналом первого вентиля 48 второй пары вентилей. Отводящий канал первого вентиля 48 второй пары вентилей сообщен со вторым выходом 31 корпуса 44. Отводящий канал вентиля 50, расположенного на верхней поверхности корпуса 44, сообщен внутренним каналом 61 верхнего уровня с отводящим каналом второго вентиля 49 второй пары вентилей, с подводящим каналом первого вентиля 48 второй пары вентилей и с третьим выходом 42 корпуса 44. Подводящий канал второго вентиля 49 второй пары вентилей сообщен с вторым входом 29 корпуса 44. Подводящий канал вентиля 50 сообщен через один из каналов 65 нижнего уровня с первым входом 22 корпуса 44.

Установка работает следующим образом.

После монтажа установки на месте производства работ, например на скважине, приводят в рабочее состояние ее гидроприводные узлы и механизмы. Для этой цели оператор пользуется пультом управления, который обычно размещен в специальной кабине, но может быть выносным. Производится установка герметизатора 4 устья и аварийного захвата 5. Ориентируется и закрепляется на устье скважины механизм введения в скважину и извлечения из нее гибкой колонны труб. Осуществляется спуск в скважину одной или нескольких (например концентричных) гибких колонн труб. После завершения работ по обслуживанию скважинного оборудования перевод установки в исходное положение осуществляется выполнением операций в обратной последовательности.

Вентильный блок 19 может быть использован как в составе установки, так и как самостоятельный объект в той или иной гидравлической системе, где необходимо суммировать и делить потоки жидкости.

Наличие монтажных отверстий 45 в корпусе 44 вентильного блока 19 позволяет осуществить его закрепление при необходимости, а расположение входов и выходов на нижней поверхности корпуса 44 делает особенно удачным его встраивание в панель пульта управления.

Формула изобретения

1. Установка для обслуживания скважин с использованием гибких колонн труб, содержащая гидроприводные барабан, на который намотана гибкая колонна труб, механизм введения в скважину и извлечения из нее гибкой колонны труб, герметизатор устья, аварийный захват, дополнительные механизмы, гидравлический силовой узел с соединительными гидролиниями и коллектором, пульт управления в виде индикаторов давления, вентилей и распределителей в системах управления барабаном и механизмом введения в скважину и извлечения из нее гибкой колонны труб, индикаторов давления и вентилей в системах управления герметизатором устья и аварийным захватом, и насосных вентилей, отличающаяся тем, что вентили в системах управления герметизатором устья и аварийным захватом и насосные вентили объединены в вентильный блок, имеющий два входа и три выхода, при этом первый вход оборудован трехканальным штуцером, первый канал которого сообщен с гидравлическим силовым узлом, второй канал с индикатором давления, третий канал с панелью гидрораспределителей дополнительных механизмов, второй вход и два выхода оборудованы двухканальными штуцерами, причем один канал двухканального штуцера второго входа сообщен с гидравлическим силовым узлом, другой канал с индикатором давления, первый выход через один канал двухканального штуцера с герметизатором устья и через другой канал с индикатором давления, второй выход через один канал двухканального штуцера с аварийным захватом и через другой канал с индикатором давления, а третий выход с коллектором.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что вентильный блок выполнен в виде сумматора и делителя потока.

3. Вентильный блок, содержащий корпус с системой внутренних каналов, имеющих резьбовые отверстия, установленные в резьбовых отверстиях корпуса пять вентилей дроссельного типа и заглушки, отличающийся тем, что корпус имеет шесть резьбовых отверстий на нижней поверхности, по три резьбовых отверстия на двух расположенных напротив друг друга боковых поверхностях, по два резьбовых отверстия на двух других, расположенных напротив друг друга боковых поверхностях и одно резьбовое отверстие на верхней поверхности, два резьбовых отверстия из трех на одной боковой поверхности расположены напротив двух других резьбовых отверстий из трех на другой боковой поверхности, вентили дроссельного типа установлены в упомянутых двух резьбовых отверстиях из трех на одной боковой поверхности, в двух других резьбовых отверстиях из трех расположенных напротив на другой боковой поверхности, и в резьбовом отверстии на верхней поверхности, при этом первые два вентиля образуют первую пару вентилей, вторые два вторую, заглушки установлены в свободных резьбовых отверстиях на боковых поверхностях и в одном резьбовом отверстии на нижней поверхности корпуса, система внутренних каналов выполнена в двух уровнях, а свободные пять резьбовых отверстий на нижней поверхности корпуса образуют два входа и три выхода.

4. Блок по п.3, отличающийся тем, что внутренние каналы верхнего уровня выполнены параллельно друг другу, первый вход корпуса сообщен одним из внутренних каналов верхнего уровня с подводящими каналами двух вентилей первой пары вентилей, отводящий канал первого вентиля первой пары вентилей сообщен с первым выходом корпуса, отводящий канал второго вентиля первой пары вентилей сообщен через внутренние каналы нижнего уровня с отводящим каналом первого вентиля второй пары вентилей, отводящий канал первого вентиля второй пары вентилей сообщен с вторым выходом корпуса, отводящий канал вентиля, расположенного на верхней поверхности корпуса, сообщен другим внутренним каналом верхнего уровня с отводящим каналом второго вентиля второй пары вентилей, с подводящим каналом первого вентиля второй пары вентилей и с третьим выходом корпуса, при этом подводящий канал второго вентиля второй пары вентилей сообщен с вторым входом корпуса, а подводящий канал вентиля, расположенного на верхней поверхности корпуса, сообщен через один из каналов нижнего уровня с первым входом корпуса.

5. Блок по п.3, отличающийся тем, что корпус выполнен с монтажными отверстиями.

6. Блок по п.3, отличающийся тем, что корпус выполнен прямоугольным.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11