Устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик В99863 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 140878 (21) 2658965/22-03 (51)М. Кл. с присоединением заявки №

Е 21 В 41/00

Государстиенный комитет (28) Приоритет

Опубликовано 230182- Бюллетень № 3 по делам изооретеннй и открытий (53) УДК622.245. .7(088.8) Дата опубликования описания 2301.82 (72) Авторы изобретения

И.Г.Шарафутдинов, М.A.Ðàñòîðãóåâ и О.И.Прок пов

/.. „

/ ..

Ф

Вос точный научно-исследовательский нефтегф зиИый институт по технике безопасности и промсу(нитарии

Министерства нефт я ной промышленнос ти CCCK (71) Заявитель

Р

i р г t (54) УОТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ КОЛОННЫ НАСОСНО—

КОМПРЕССОРНЫХ ТРУБ

I5

Изобретение относится к нефтепро— мысловому оборудованию, а более конкретно к устройствам дпя автоматичес— кого перекрытия потока фонтанирующих нефтяных и газовых скважин при возникновении пожара вблизи скважин.

Известно устройство для перекрытия колонны насоспо-компрессорных труб, включающее корпус с поршнем, подпоршневое пространство которого заполнено термочувствительным веществом (1) .

В этом устройстве требуется прогреть всю массу головки колонны со всех сторон, что снижает надежность перекрытия.

Известно также устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, включающее корпус с поршнем связанным с колонной насосноЭ

20 компрессорных труб, башмак, седло и узел фиксации по1иипя в верхнем положении с термоч увстви тельным веществом. При лозинки<пи нии пожара термочувствительное вещество плавится, гильза перемещается вниз, перекрывая колонну (21.

Однако дпя срабатывания устройства также потребуется прогрев всей массы термочувствитепьного вещества, т.е. всей массы головки.

Цель изобретения — повышение надежности срабатывания при возникновении пожара.

Цель достигается тем, что узел фиксации поршня снабжен гидроцилиндрами, штоки которых связаны с поршнем, а термочувствительное вещество размещено в сосудах, полости которых связаны с надпоршневыми полостями гидроцилиндров и соединены общим коллектором.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 узел T на фиг. 1; на фиг. 3 . — разрез А-А .на фиг. 2.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, установленного на об8.99863 садной колонне 2 скважины с поршнем

3, который снабжен пальцами 4 по крайней мере не менее двух, проходящими в вырезы 5 корпуса 1. Пальцы

4 связаны со штоками гидроцилиндров

6, установленных (подвешенных) на фланце 7, закрепленном на корпусе 1.

В надпоршневой части гидроцилинд-. ров 6 на реэьбовом соединении герметично установлены баллончики 8 вы- 10 сокого давления, заполненные высококипящей жидкостью порядка 80 †1 С в зависимости от климатических условий севера или юга.

Поверхность баллончиков 8 может 1S быть снабжена ребрами типа радиатора. Надпоршневые части гидроцилиндров 6 снабжены стальным коллектором

9, вакуум †клапан 10 и штуцером с краном 11. Подпоршневая часть гид- 30 роцилиндров 6 таким же образом снабжена стальным коллектором 12, клапаном высокого давления 13 и зарядным штуцером с краном 14. На корпусе 1 под пальцами 4 шарнирно ЗЭ могут быть установлены стойки 15.

На поршне 3 закреплена подвеска насосно-компрессорных труб 16, которая внизу снабжена башмаком 17 и седлом 18. 36

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении через заряд.ный штуцер с краном 14 в подпорш— невые полости гидроцилиндров 6 под давлением закачена гидросмесь. Штоки ггвроцилиндров 6 вынуты и удерживают в верхнем положении пальцы 4 с поршнем 3, а последний удерживает в верхнем положении колонну насос- 40 но-компрессорных труб 16 с башмаком 17. Через открытое седло 18 свободно прсходит продукт по трубам 16.

При этом кран 14 и клапан 11 закрыты.

4S

При появлении в районе скважины пожара горячим. потоком воздуха и газа нагреваются баллончики 8, по крайней мере не менее одного, до температуры кипения жидкости в них.

Жидкость в баллончиках 8 выкипает

50 и переходит в парообразное состояние. Давление в надпоршневой полости этих цилиндров выравнивается через коллекторы 9 и 12. Давление под поршнями гидроцилиндров превышает установочное на клапане высокого давления 13, который стравлива»i гидросмесь и. под поршневых поло<.—

11 тей гидроцилиндра 6. Штоки гидроцилиндров 6 выходят и опускают пальцы 4 с поршнем 3, колонной насоснокомпрессорных труб 16 и башмаком 17, который перекрывает седло 18. Посту-пление продукта из скважин прекращается. В таком положении устройство остается до конца пожара и после него.

При остывании баллончиков 8 и гидроцилиндров 6 в них происходит конденсация пара, который переходит обратно в жидкость. При этом образующийся вакуум уничтожается путем открытия вакуум-клапана 10, пропускающий в них воздух из атмосферы.

При рассмотрении работ устройст— ва надо учесть, что давление в надпоршневой части цилиндров 6 для срабатывания требуется незначительное, так как подпоршневое давление гидросистемы близко к уравновешиванию веса колонны насосно — компрессорных . труб 16.

Для возврата устройства в исходное положение открывают краны 11 и

14 и через штуцер крана 14 в подпоршневые полости гидроцилиндров под давлением закачивают гидросмесь. Штоки гидроцилиндров Ь втягивают и поднимают описанным выше образом йальцы 4 с поршнем 3, колонной насоснокомпрессорных труб 16 и башмаком 17, открывая седло 18. Краны 14 и 11 закрываются, баллончики 8 перезаряжаются и устройство приходит в исходное положение для повторного действия.

При выполнении ремонтных и профилактических работ стойки 15 разворачивают в верхнее положение до упора пальцев 4 и фиксируют. В таком положении устройство исключается из работы и возможна разборка и замена его частей.

Такое исполнение устройства обеспечивает автоматическое перекрытие скважины в условиях пожара и ее эксплуатацию, придают ему высокую надежность и простоту. Четкость работы устройства определяется температурой вскипания жидкости, а также условиями полного отсутствия контакта, а следовательно и теплообмена, термоэлементов устройства с арматурой скважины и продуктивным потоком.

Формула изобретения

Устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, включаю899863 4 но в сосудах, полости которых связа ны с надпоршневыми полостями гидроцилиндров и соединены общим коллектором.

5 щее корпус с поршнем, связанным с колонной насосно-компрессорных труб, башмак, седло и узел фиксации поршня в верхнем положении с термочувствительным веществом, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его срабатывания при возникновении пожара, узел фиксации поршня снабжен гидроцилиндрами, штоки которых связаны с поршнем, а термочувствительное вещество размещеИсточники информации, принятые во внимание.при экспертизе

1. Экспресс-информация "Бурение", ВНИИОЭИ, 1975.

>о 2. Патент США У 2831539, кл. 166-73, опублик. 1958.

Фиг.1