Компенсатор термобарических изменений длины колонны труб с гашением продольных колебаний


 


Владельцы патента RU 2566352:

ООО "Сервисная Компания "Навигатор" (RU)

Изобретение относится к скважинному оборудованию и предназначено для использования при добыче пластового флюида или закачке рабочего агента в скважину, а также при одновременно-раздельной или поочередной эксплуатации нескольких продуктивных пластов и пропластков скважин многопластовых месторождений. Техническим результатом является упрощение конструкции, технологии изготовления, а также повышение надежности и эффективности работы компенсатора термобарических изменений длины колонны труб. Предложен компенсатор термобарических изменений длины колонны труб с гашением продольных колебаний, выполненный из нескольких труб, соединенных между собой муфтами и гайками, включающий корпус, состоящий из двух частей - нижней и верхней. Причем в корпусе нижнем расположен шток, на который насажена пружина компенсации хода колонны труб вниз, ограниченная с одной стороны муфтой со скользящей посадкой в корпусе нижнем, а с другой гайкой. Линейные размеры, ход пружины и рабочий зазор между муфтой со скользящей посадкой и нижней ограничивающей гайкой могут быть постоянными с запасом хода, либо выбраны из предполагаемого хода колонны труб вниз. При этом компенсатор соединен с колонной труб при помощи патрубка, который посредством муфты соединен со штоком, а далее на шток насажена пружина компенсации хода колонны труб вверх, ограниченная гайками, завернутыми в нижний и верхний корпусы. Для исключения заедания и западания пружин они могут снабжаться проставочными кольцами. В корпусе верхнем расположена муфта со скользящей посадкой, соединяющая шток с патрубком верхним, ход которой ограничен гайками, завернутыми в корпус верхний. Линейные размеры, ход пружины и рабочий зазор между муфтой со скользящей посадкой и верхней ограничивающей гайкой могут быть постоянными с запасом хода, либо выбраны из предполагаемого хода колонны труб вверх. В верхнюю гайку завернут патрубок соединительный, соединяющий через переводник компенсатор с колонной труб, при этом посредством сжатия пружин происходит компенсация хода колонны труб вниз и/или вверх с одновременным гашением колебаний. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к скважинному оборудованию и предназначено для использования при добыче пластового флюида или закачке рабочего агента в скважину, а также при одновременно-раздельной или поочередной эксплуатации нескольких продуктивных пластов и пропластков скважин многопластовых месторождений.

Известен амортизатор для гашения продольных колебаний колонны бурильных труб при бурении геологоразведочных скважин (аналог) [1] (патент SU №170884 E21B 17/06, дата публикации заявки 01.01.1965), отличающийся тем, что с целью регулирования жесткости устройства, его корпус выполнен разъемным, с шлицевым соединением и со съемными резиновыми кольцами. Недостатком данного изобретения является низкая работоспособность, сложность конструкции, износ резиновых уплотнительных элементов.

Известен виброгаситель (аналог) [2] (патент РФ 2237793 C2 RU U1 E21B 17/07, дата подачи заявки 20.11.2002, опубликовано 10.10.2004), который содержит корпус, вал, в котором выполнены продольные пазы с размещенными в них демпфирующими элементами в виде стержней, расположенными коаксиально валу. Виброгаситель посредством переводника связан с корпусом забойного двигателя. Демпфирующие элементы установлены с возможностью изменения зазора между ними и валом виброгасителя, который, в свою очередь, связан переводником с валом забойного двигателя. В пазах корпуса виброгасителя установлены регулирующие винты для взаимодействия с демпфирующими элементами с возможностью изменения зазора между ними и валом виброгасителя.

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции, износ упругих элементов, низкая эффективность.

Известен термокомпенсатор (аналог) [3] (патент RU 2176304 E21B 17/07, дата подачи заявки 06.09.1999, опубликовано 27.11.2001) в виде телескопического устройства, содержащего наружную трубу, внутреннюю трубу, сальниковый узел, отличающийся тем, что он снабжен направляющей втулкой с пазом, жестко закрепленной внутри наружной трубы, шпонкой, установленной в пазу направляющей втулки, и в пазу, выполненном на наружной поверхности внутренней трубы и имеющим длину, обеспечивающую раздвижение термокомпенсатора на заданный ход, при этом торцевая поверхность резьбовой втулки выполнена с выступами, а обращенная к ней поверхность наружной трубы - с впадинами, соответствующими выступам резьбовой втулки, с возможностью вхождения выступов во впадины для обеспечения передачи крутящего момента, необходимого для вращения резьбовой втулки.

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции, отсутствие гашения колебаний.

Известен виброгаситель растягивающих, сжимающих и крутильных колебаний (прототип) [4] (патент RU 2455452 Е21В 17/06, дата подачи заявки 30.11.2010 г.). Изобретение относится к области добычи нефти, а именно к устройствам для гашения колебаний глубинного электроцентробежного насоса. Устройство включает корпус, шток, ниппель, резиновые упругие элементы. Верхний кулачок выполнен заодно со штоком. Нижний кулачок соединен через ниппель с корпусом. Взаимодействие штока и нижнего кулачка осуществляется через набор кулачков, между которыми установлены упругие элементы. Между кулачком штока и корпусом установлены упругие шайбы с чередованием металлических дисков.

Недостатком данного изобретения является сложность конструкции, износ упругих элементов.

Технической задачей, решаемой изобретением, является упрощение конструкции, технологии изготовления, а также повышение надежности и эффективности работы компенсатора термобарических изменений длины колонны труб.

Цель изобретения достигается тем, что компенсатор выполнен из нескольких труб, соединенных между собой муфтами и гайками, линейные размеры, ход пружины и рабочий зазор для обеспечения хода выбраны в зависимости от длины регулировки телескопического хода вверх и/или вниз.

Технический результат, достигаемый изобретением, решается компенсатором термобарических изменений длины колонны труб с гашением продольных колебаний, выполненным из нескольких труб, соединенных между собой муфтами и гайками, включающим корпус, состоящий из двух частей - нижней и верхней. В корпусе нижнем расположен шток, на который насажена пружина компенсации хода колонны труб вниз, ограниченная с одной стороны муфтой со скользящей посадкой в корпусе нижнем, поверхность муфты со скользящей посадкой может быть выполнена из материалов с малым коэффициентом трения, например фторопласт, полиуретан, капролон, а с другой гайкой. Линейные размеры, ход пружины и рабочий зазор между муфтой со скользящей посадкой и нижней ограничивающей гайкой могут быть постоянными с запасом хода, либо выбраны из предполагаемого хода колонны труб вниз. При этом компенсатор соединен с колонной труб при помощи патрубка, который посредством муфты соединен со штоком. Далее на шток насажена пружина компенсации хода колонны труб вверх, ограниченная гайками, завернутыми в нижний и верхний корпусы. Для исключения заедания и западания пружин они могут быть снабжены проставочными кольцами. В корпусе верхнем расположена муфта со скользящей посадкой в корпусе, поверхность муфты со скользящей посадкой может быть выполнена из материалов с малым коэффициентом трения, например фторопласт, полиуретан, капролон, соединяющая шток с патрубком верхним, ход которой ограничен гайками, завернутыми в корпус верхний. Линейные размеры, ход пружины и рабочий зазор между муфтой со скользящей посадкой и верхней ограничивающей гайкой могут быть постоянными с запасом хода, либо выбраны из предполагаемого хода колонны труб вверх. В верхнюю гайку завернут патрубок соединительный, соединяющий через переводник компенсатор с колонной труб. Посредством сжатия пружин происходит компенсация хода колонны труб вниз и/или вверх с одновременным гашением колебаний. Конструкция компенсатора термобарических изменений длины колонны труб с гашением продольных колебаний позволяет производить прокладку через него электрической либо гидравлической линии и компенсировать их линейные перемещения.

На чертеже в продольном разрезе представлено устройство компенсатора термобарических изменений длины колонны труб с гашением продольных колебаний.

Устройство выполнено из стандартных труб и включает корпус, состоящий из двух частей - нижней 3 и верхней 12. В корпусе нижнем 3 расположен шток 5, на который насажена пружина 6 компенсации хода колонны труб вниз, ограниченная с одной стороны муфтой 4 со скользящей посадкой в корпусе нижнем 3, а с другой - гайкой 8. Поверхность муфты со скользящей посадкой может быть выполнена из материалов с малым коэффициентом трения, например фторопласт, полиуретан, капролон. Линейные размеры, ход пружины 6 и рабочий зазор между муфтой 4 и нижней ограничивающей гайкой 2 могут быть постоянными с запасом хода, либо выбраны из предполагаемого хода колонны труб вниз. При этом компенсатор соединен с колонной труб при помощи патрубка 1, который посредством муфты 4 соединен со штоком 5. Далее на шток 5 насажена пружина 9 компенсации хода колонны труб вверх, ограниченная гайками 8 и 10, завернутыми в нижний 3 и верхний 12 корпусы. Для исключения заедания и западания пружин 6 и 9 они могут быть снабжены проставочными кольцами 7. В корпусе верхнем 12 расположена муфта 11 со скользящей посадкой в корпусе 12, соединяющая шток 5 с патрубком верхним 13, ход которой ограничен гайками 10 и 14, завернутыми в корпус верхний 12. Поверхность муфты со скользящей посадкой может быть выполнена из материалов с малым коэффициентом трения, например фторопласт, полиуретан, капролон. Линейные размеры, ход пружины 9 и рабочий зазор между муфтой 11 и верхней ограничивающей гайкой 14 могут быть постоянными с запасом хода, либо выбраны из предполагаемого хода колонны труб вверх. В верхнюю гайку 14 завернут патрубок соединительный 15, соединяющий через переводник 16 компенсатор с колонной труб. Посредством сжатия пружин 6 и 9 происходит компенсация хода колонны труб вниз и/или вверх с одновременным гашением колебаний. Конструкция компенсатора термобарических изменений длины колонны труб с гашением продольных колебаний позволяет производить прокладку через него электрической либо гидравлической линии и компенсировать их линейные перемещения.

Технологический и технический результаты при использовании компенсатора термобарических изменений длины колонны труб с гашением продольных колебаний достигаются за счет использования в качестве его корпуса и штока стандартных насосно-компрессорных или бурильных труб, надежности и эффективности его работы в скважинных условиях, а также выбора оптимального диапазона регулирования телескопического хода между корпусом и штоком в зависимости от характеристик и параметров скважины.

Экономический эффект от использования изобретения может достигаться за счет увеличения наработки на отказ электроцентробежного насоса, увеличения сроков проведения профилактических и ремонтных работ насосного оборудования и пакерной системы.

Использованная литература

1. Патент SU №170884 Е21В 17/06, дата публикации заявки 01.01.1965;

2. Патент РФ 2237793 С2 RU U1 Е21В 17/07, дата подачи заявки 20.11.2002, опубликовано 10.10.2004;

3. Патент RU 2176304 Е21В 17/07, дата подачи заявки 06.09.1999, опубликовано 27.11.2001;

4. Патент RU 2455452 Е21В 17/06, дата подачи заявки 30.11.2010 г.

1. Компенсатор термобарических изменений длины колонны труб с гашением продольных колебаний, отличающийся тем, что компенсатор выполнен из нескольких труб, соединенных между собой муфтами и гайками, включающий корпус, состоящий из двух частей - нижней и верхней, причем в корпусе нижнем расположен шток, на который насажена пружина компенсации хода колонны труб вниз, ограниченная с одной стороны муфтой со скользящей посадкой в корпусе нижнем, а с другой - гайкой, линейные размеры, ход пружины и рабочий зазор между муфтой со скользящей посадкой и нижней ограничивающей гайкой могут быть постоянными с запасом хода, либо выбраны из предполагаемого хода колонны труб вниз, при этом компенсатор соединен с колонной труб при помощи патрубка, который посредством муфты соединен со штоком, а далее на шток насажена пружина компенсации хода колонны труб вверх, ограниченная гайками, завернутыми в нижний и верхний корпусы, при этом для исключения заедания и западания пружин они могут снабжаться проставочными кольцами, в корпусе верхнем расположена муфта со скользящей посадкой, соединяющая шток с патрубком верхним, ход которой ограничен гайками, завернутыми в корпус верхний, линейные размеры, ход пружины и рабочий зазор между муфтой со скользящей посадкой и верхней ограничивающей гайкой могут быть постоянными с запасом хода, либо выбраны из предполагаемого хода колонны труб вверх, а в верхнюю гайку завернут патрубок соединительный, соединяющий через переводник компенсатор с колонной труб, при этом посредством сжатия пружин происходит компенсация хода колонны труб вниз и/или вверх с одновременным гашением колебаний, причем конструкция компенсатора термобарических изменений длины колонны труб с гашением продольных колебаний позволяет производить прокладку через него электрической либо гидравлической линии и компенсировать их линейные перемещения.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поверхность муфты со скользящей посадкой выполнена из материалов с малым коэффициентом трения, например фторопласт, полиуретан, капролон.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано в составе технологического и эксплуатационного оборудования для компенсации растяжения (снятия напряжений) в колонне НКТ.

Изобретение относится буровому инструменту. Техническим результатом является снижение нагрузок, испытываемых режущим инструментом при сопротивлении в продольном направлении.

Инструмент содержит анкерную хвостовую часть, направляющую гильзу, направленный переходник и кривой переводник. Анкерная хвостовая часть вращательно закреплена, по меньшей мере, на одном трубчатом элементе.

Группа изобретений относится к динамическим гасителям крутильных колебаний и может быть использована в бурении нефтяных и газовых скважин. Динамический виброгаситель крутильных колебаний содержит корпус с расположенным внутри него маховиком, в теле которого закреплены грузы, маховик выполнен в виде системы двухзвенника.

Изобретение относится к бурению нефтяных и газовых скважин, а именно к устройствам для гашения колебаний низа бурильной колонны и калибрования ствола скважины. Техническим результатом является повышение эффективности гашения продольных колебаний, действующих на компоновку низа бурильной колонны (КНБК), и калибрования ствола скважины.

Изобретение относится к бурению скважин, в частности к опорно-центрирующим элементам бурильной колонны. Техническим результатом является увеличение эффективности работы предлагаемого центратора за счет расширения спектра амплитудно-частотных характеристик демпфируемых колебаний.

Изобретение относится к соединительному узлу для использования в водоотделяющей колонне (морском райзере) (1). Соединительный узел содержит внутренний и наружный трубные сегменты (21, 22), установленные с возможностью взаимного перемещения в осевом направлении.

Изобретение относится к устройствам приводов вращения, размещаемых в скважине, в частности к гидромеханическим амортизаторам для бурильной колонны, предназначенным для уменьшения ударной нагрузки на долото и снижения вибраций, возникающих в бурильной колонне для бурения наклонных и горизонтальных нефтяных и газовых скважин.

Изобретение относится к нефтяной промышленности, в частности к устройствам для снижения динамических нагрузок на штанги при работе станка-качалки. .

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к станкам для бурения скважин. Технический результат - упрощение изготовления конструкции при одновременном упрощении производства вспомогательных работ. Телескопическая бурильная колонна включает в себя выполненные с возможностью продольного смещения относительно друг друга наружную и внутреннюю штанги с соединительными элементами для крепления соответственно с подвижным вращателем станка и породоразрушающим инструментом, замковое соединение для передачи крутящего момента и осевого усилия между наружной и внутренней штангами, выполненное в виде расположенных на внутренней штанге, по меньшей мере двух, фигурных пазов и скрепленного с наружной штангой упора с внутренним выступом. Упор размещен в верхней части наружной штанги. Соединительный элемент для крепления с породоразрушающим элементом размещен на нижнем конце наружной штанги. Соединительный элемент для крепления телескопической штанги с подвижным вращателем станка выполнен в верхней части внутренней штанги. 12 ил.

Группа изобретений относится к горному делу и может быть применена в скважинной компоновке. Компоновка имеет корпус с корпусным каналом, выпускные окна для суспензии и фильтры для текучего шлама. Внутренняя колонна развертывается в корпусе для выполнения установки гравийного фильтра от носка до пятки. Телескопическое регулирующее устройство (30) обеспечивает внутренней колонне подгонку длины надлежащим образом при развертывании до носка компоновки. Регулирующее устройство (30) содержит первый элемент (60), соединенный с одной частью внутренней колонны; второй элемент (40), телескопически соединенный с первым элементом и соединенный с другой частью внутренней колонны; по меньшей мере одно храповое устройство (65), расположенное на первом элементе (колонка 4, строки 22-28); и по меньшей мере один ловитель (50), расположенный на втором элементе и перемещающийся относительно по меньшей мере одного храпового устройства. Уплотнительные поверхности устройства определения местоположения в корпусе отделяют изолируемое пространство и уплотняются на уплотнениях на внутренней колонне, установленной с возможностью перемещения в корпусе. Текучая среда, перекачиваемая в колонне, дает рост давления, когда окно колонны сообщается с изолируемым пространством. Рост давления указывает, что инструмент установлен на первом местоположении в компоновке и другие положения для установки инструмента можно затем вычислить с привязкой к нему. Технический результат заключается в повышении эффективности заканчивания скважины. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх