Компенсатор двустороннего действия

 

(72) Авторы изобретения

L T. Джафаров, О.И. Эфендиев и И.А. Зфендие

Особое конструкторское бюро по проектировани не©тегазодобывающих машин и оборудования (71) Заявитель (54) KOHflEHCATOP ДВУСТОРОННЕГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и предназначено для снятия натяжения в колонне подъемных труб, возникающего после посадки гидравлических пакеров, а так же для компенсации температурных изменений длины колонны подъемных труб, возникающих в процессе эксплуатации нефтяных и газовых скважин. .Известны компенсаторы, используемые в нефтяных и газовых скважинах для компенсации температурных расширений труб (1 ).

Указанные компенсаторы позволяют компенсировать температурные изменения длины в одну сторону — при удлинекии.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемо. му результату является компенсатор, содержащий муфту, переводник, корпус гайки, ствол, патрубок, срезные винты и сальники 2 Д. 2

Недостатки известного компенсато" ра заключаются в том, что для снятия натяжения колонны подъемных труб он фиксируется в частично открытой позиции срезными штифтами. При спуско" подъемных операциях от сжатия при случайном зацеплении скважинного обо рудования (например пакера) может произойти срез штифтов, вследствие чего компенсатор будет не в состоя нии воспринимать, термическое расширение при укорачивании и насосно-комп- рессорные трубы останутся в:напряженном состоянии.

При посадке гидравлических пакеров давление посадки пакера действует на среэные штифты и может срезать их преждевременно. При этом компенсатор также не в состоянии выполнять свои функции.

При выборе достаточно прочных штиф тов не всегда удается срез винтов от температурного расширения. При этом насосно-компрессорные трубы остаются

3 96258 в натяженном состоянии (после посадки пакера), и нагрузка, получаемая от температурного расширения, передается к пакеру, что недопустимо. Особенно это недопустимо в скважинах, где добываемая среда содержит агрессивные компоненты, способствующие разрушению металла. В случае несреза штифтов при работе скважин требуется дополнительный подъем скважинного оборудования >р и подбор штифтов.

С целью передачи крутящего момента от компенсатора ствол (оправка} компенсатора по наружной поверхности фрезеруется по всей длине, что повышает трудоемкость технологии изготовления

Цель изобретения — повышение надежности в работе за счет предотвращения преждевременного срабатывания и óïðîщение конструкции. 20

Укаэанная цель достигается тем, . что компенсатор снабжен шлицевой втулкой, зафиксированной относительно корпуса кулачками.

На фиг. 1 изображен компенсатор 3$ двустороннего действия в фиксированном положении, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-A на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.

Компенсатор двустороннего действия зв состоит из муфты 1, патрубка 2, переводника 3, корпуса 4 с уплотнительными элементами 5, удерживаемыми гайкой 6, жестко соединенными с верхней частью колонны подъемных труб. Внутри переводника размещена шлицевая втулка 7, которая зафиксирована относительно корпуса 4 кулачками 8. Радиальные перемещения кулачков предотвращаются втулкой 9, крепящейся к корпусу кулачков срезными винтами 10. Муфта имеет пазы а в верхней и нижней частях, а шлицевая втулка - выступы б

Нижний конец ствола 11 присоединяется к нижней части колонны подъемных труб. Для обеспечения передачи крутящего момента при аварийных ситуациях на наружной поверхности шлицевой втулки 7 с двух сторон предусмотрены выступы, а внутри муфты 1 и корпуса 4

SO соответствующие пазы.

Компенсатор двустороннего действия спускают в скважину в положении, указанном на фиг. 1. Снятие натяжения колонны подъемных труб, возникающего после посадки пакера, осуществляют

S5 при помощи существующих инструментов (толкателя циркуляционного клапана) путем перемещения втулки 9 вверх. При перемещении втулки 9 срезаются винты 10 и кулачки 8,входя внутрь шлицевой втулки 7, и выходят из зацепления с корпусом 4 и шлицевой втулкой 7. При этом корпус 4 от воздействия силы натяжения совместно с уплотнительными элементами 5, гайкой 6, переводником 3, патрубком 2 и муфтой 1 перемещается вверх относительно ствола 11, а ствол под действием веса подъемных труб, соединенных с

его нижним концом, перемещается вниз, обеспечивая при этом возможность беэопасного(не открывая устья скважины) разъединения колонны подъемных труб от пакера.

Температурные изменения длины колонны подъемных труб компенсируются возможностью осевого перемещения частей компенсатора, соединяемых с верхней и нижней частями. колонны подъемных труб.

Передача компенсатором крутящего момента производится в его крайних положениях. При этом выступы Ь шлицевой втулки входят в зацепление с пазами а муфты 1 или корпуса 4. Это уменьшает трудоемкость изготовления компенсатора двустороннего действия, так как при этом не нужно применять шлице-. вое соединение и фрезеровку ствола по ,всей длине хода компенсатора.

Фиксация ствола компенсатора QTHo сительно корпуса кулачков обеспечивает безопасное разъединение колонны подъемных труб от пакера и повышает

/ надежность работы скважинного оборудования в целом.

Обеспечение передачи компенсатором крутящего момента в крайних положениях уменьшает трудоемкость изготовления и упрощает конструкцию компенсатора.

Формула и зобре т ения

Компенсатор двустороннего действия, содержащий корпус, ствол, сальник, патрубок и муфту, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет предотвращения преждевременного его срабатывания и упрощения конструкции, он снабжен шлицевой втулкой, зафиксированной относительно корпуса кулачками.

962580

Щи8.3

Тираж 623 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент СНА 1 3315747, кл. 166-207, опублик. 1967. фиг.1

ВНИИПИ Заказ 7 t69/51 б

2. 1влицевая скользящая муфта. 06щий каталог оборудования Фиомы "Сатко" США, раздел С; 1978 (прототип).