Пристрій для заміни засувок на гирлі свердловини

Пристрій для заміни засувок на гирлі свердловини, що містить основну опорну плиту з осьовими каналами і центральним осьовим каналом та додаткову опорну плиту з осьовими каналами, що встановлена паралельно основній плиті на напрямних гвинтах, при цьому основна опорна плита виготовлена рознімною, який відрізняється тим, що пристрій споряджено рознімною камерою, яка виготовлена у вигляді двох напівкорпусів, що утворюють циліндричну порожнину, один із напівкорпусів споряджений подавальним гвинтовим механізмом, подавальний гвинтовий механізм споряджений герметизуючим елементом, приймальний гвинтовий механізм і герметизуючий елемент, який закріплений на подавальному гвинтовому механізмі, споряджені захватами, пристрій споряджено опорною ущільнюючою плитою з осьовими каналами і центральним осьовим каналом, яка розміщена на напрямних і споряджена ущільнюючим елементом, пристрій споряджено упорною штангою, що розміщена у центральних осьових каналах основної опорної плити і герметизуючої опорної плити о Винахід стосується нафтогазовидобувної промисловості і може бути використаний для заміни засувок на гирлі свердловини, що знаходиться під тиском На газових і нафтових експлуатаційних свердловинах при ремонті фонтанних арматур виникає необхідність у заміні корінних засувок Якщо глушіння свердловини економічно невигідне або із-за якихось причин неможливе, заміну засувки проводять за допомогою пристрою для заміни засувок під тиском Відомий пристрій для заміни засувок під тиском містить основну опорну плиту з осьовими каналами і центральним осьовим каналом і додаткову опорну плиту з осьовими каналами, що встановлена паралельно основній плиті, на направляючих гвинтах, основна опорна плита виготовлена роз'ємною (див ас № 1756533 Е 21 В 33/03) У відомому пристрої елементом, що герметизує, є гумовий пакер Звичайно, прохідний отвір засувки і прохідний отвір відводу хрестовини, що повинні бути герметизовані пакером, не відрізняються один від одного по діаметру Проте, у ряді випадків отвір відво ду хрестовини більший від отвору засувки і використання гумового пакера стає неможливим тому, що довжина внутрішньої порожнини хрестовини недостатня для разтискання гуми до необхідного діаметру В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для заміни засувок на гирлі свердловини, у якому за рахунок спорядження пристрою роз'ємною камерою і ущільнюючою опорною плитою, забезпечується можливість заміни засувок у випадку, коли отвір відводу хрестовини фонтанної арматури гирла свердловини більший від отвору засувки, що дозволяє розширити технологічні можливості пристрою Поставлена задача вирішується за рахунок того, що у пристрої для заміни засувок на гирлі свердловини, що містить основну опорну плиту з осьовими каналами і центральним осьовим каналом, та додаткову опорну плиту з осьовими каналами, що установлену паралельно основній плиті на направляючих гвинтах, основна опорна плита виготовлена роз'ємною, новим є те, що пристрій споряджено роз'ємною камерою, яка виготовлена у вигляді двох напівкорпусів, що утворюють циліндричну порожнину, один із напівкорпусів споря о> ю 52779 джении подаючим гвинтовим механізмом, подаючий гвинтовий механізм споряджений герметизуючим елементом, приймальний гвинтовий механізм і герметизуючий елемент, закріплений на подаючому гвинтовому механізмі, споряджені захватами, пристрій споряджено опорною ущільнюючою плитою з осьовими каналами і центральним осьовим каналом, котра розміщена на направляючих і споряджена ущільнюючим елементом, пристрій споряджено упорною штангою, що розміщена у центральних осьових каналах основної опорної плити та герметизуючої опорної плити Основна опорна плита з осьовими каналами і центральним осьовим каналом служить для створення тиску через упорну штангу на герметизуючий елемент з метою забезпечення герметичності ущільнюючого з'єднання для переміщення по направляючих гвинтах упорної штанги Осьові канали служать для розміщення в них направляючих гвинтів Центральний осьовий канал служить для розміщення в ньому упорної штанги Роз'ємна конструкція основної опорної плити дає можливість її монтажу на направляючих гвинтах і на упорній штанзі для переміщення останньої Додаткова опорна плита з осьовими каналами служить для створення тиску через упорну штангу на герметизуючий елемент з метою забезпечення герметичності ущільнюючого з'єднання Осьові канали служать для розміщення в них направляючих гвинтів Роз'ємна камера служить для створення герметичної порожнини, необхідної для проведення заміни металевого ущільнюючого кільця на герметизуючий елемент, і заміни останнього на спеціальне ущільнююче кільце Подаючий гвинтовий механізм і приймальний гвинтовий механізм служать для забезпечення переміщення металевого ущільнюючого кільця, герметизуючого елемента і спеціального ущільнюючого кільця з метою герметизації відводу хрестовини Герметизуючий елемент необхідний для герметизації відводу хрестовини Захвати служать для утримання металевого ущільнюючого кільця при видаленні його з фланцевого з'єднання Герметизуюча опорна плита з осьовими каналами і центральним осьовим каналом служить для ущільнення упорної штанги і для забезпечення переміщення по направляючих гвинтах засувки Осьові канали герметизуючої опорної плити служать для розміщення в них направляючих гвинтів Центральний осьовий канал герметизуючої опорної плити призначений для розміщення у ньому ущільнюючого елемента, що необхідний для ущільнення упорної штанги Упорна штанга призначена для створення тиску на герметизуючий елемент з метою забезпечення герметичності відводу хрестовини при заміні засувки На фіг 1 показана роз'ємна камера, зібрана на фланці відводу хрестовини і фланці засувки, що герметизуються металевим ущільнюючим кільцем Подаючий механізм і приймальний гвинтовий механізм показані у вихідному положенні На фіг 2 показана роз'ємна камера після зсуву фланця з утворенням зазору між металевим ущільнюючим кільцем і фланцем На фіг 3 показана роз'ємна камера після зсуву з утворенням зазору між металевим ущільнюючим кільцем і фланцем бокового відводу хрестовини На фіг 4 показана роз'ємна камера після суміщення осі герметизуючого елемента з віссю фланців Подаючий і приймальний гвинтові механізми показані в кінцевому положенні На фіг 5 показаний пристрій для заміни засувки-під тиском, зібраний на хрестовині Фланці знаходяться в роз'ємній камері з утворенням зазору між ними Вісь герметизуючого елемента знаходиться в осі фланців Упорна штанга розміщена у вихідному положенні в центральних осьових каналах герметизуючої опорної плити і основної опорної плити На фіг 6 показаний пристрій для заміни засувки під тиском, у якому герметизуючий елемент встановлений у кільцевій канавці фланця і знаходиться під тиском, що створюється упорною штангою На фіг 7 показано пристрій для заміни засувки під тиском після установки додаткової опорної плити і демонтажу роз'ємної камери та основної опорної плити На фіг 8 показаний пристрій після переміщення засувки і установки основної опорної плити на направляючих гвинтах і упорній штанзі На фіг 9 показане кріплення спеціального металевого ущільнюючого кільця на додаткових пружинних захватах На фіг 10 показаний герметизуючий елемент, закріплений на штовхачі штифтом На фіг 11 показана роз'ємна камера в зборі Вид А-А, див фіг 5 На фіг 12 показано основну опорну плиту в зборі Вид Б-Б, див фіг 5 Пристрій для заміни засувок на гирлі свердловини містить основну опорну плиту 1, виготовлену роз'ємною, що має паралельні осьові канали 2 і центральний осьовий канал 3, додаткову опорну плиту 4 із паралельними осьовими каналами 5 Плити установлені взаємно-паралельно на направляючих гвинтах 6, що розміщені в осьових каналах 2 і 5 Пристрій споряджений роз'ємною камерою 7, виготовленою з двох напівкорпусів 8 і 9, що утворюють циліндричну порожнину 10 Напівкорпус 8 споряджений подаючим гвинтовим механізмом 11, а напівкорпус 9 - приймальним гвинтовим механізмом 12 У подаючому гвинтовому механізмі 12 закріплений герметизуючий, елемент 13 У приймальному гвинтовому механізмі 12 і в герметизуючому елементі 13 закріплені захвати 14 Пристрій споряджений герметизуючою опорною плитою 15, що має осьові канали 16 і центральний осьовий канал 17, у якому розміщений ущільнюючий елемент 18 У центральному осьовому каналі герметизуючої опорної плити 15 і центральному осьовому каналі основної опорної плити 1 розміщена упорна штанга 19, що має східчасту форму Подаючий гвинтовий механізм 11 складається з корпусу 20, фланець якого закріплений на напівкорпусі 8 болтами 21 Герметизація напівкорпусу 8 і корпусу 20 здійснюється за допомогою металевого ущільнюючого кільця 22 Подаючий механізм 11 споря 52779 джений гвинтом 23, що встановлений на упорних підшипниках 24 і розміщений у втулці 25, що має ущільнюючий елемент 26 і натискну гайку 27 Втулка 25 має зовнішнє ущільнення у вигляді гумових кілець 28 Подаючий механізм 11 має кришку 29, що з'єднується з корпусом 20 за допомогою нарізки На КІНЦІ гвинта 23 що виступає з кришки 29 розміщбоковогоаний штурвал ЗО Гвинт 23 сполучений із штовхачем 31 за допомогою нарізки, виготовленої в отворі штовхача 31 Штовхач 31 виготовлений циліндричним і на ЗОВНІШНІЙ поверхні має подовжній паз 32, що спряжений із штифтом 33, герметично установленим у корпусі 11 Штовхач 31 споряджений радіальним пазом 34, у якому установлений герметизуючий елемент 13, закріплений штифтом 35 У циліндричній порожнині 10, утвореній напівкорпусуми 8 і 9, розміщбоковогоаний фланець 36 бокового відводу хрестовини 37 і фланець 38 засувки 39 Фланцеве з'єднання герметизується металевим ущільнюючим кільцем 4 Герметизуючий елемент має концентричний виступ, профіль якого ідентичний профілю ущільнюючих канавок, виготовлених на фланцях, і на відміну від металевого ущільнюючого кільця 40 не має центрального отвору Напівкорпуси 8 і 9 герметизуються по лінії роз'єднання і по шийках фланців 36 і 38 за допомогою ущільнюючих елементів 41 і стягаються між собою шпильками 42 УЩІЛЬНЮЮЧІ елементи 41 мають замкнутий контур і забезпечують герметичність циліндричної порожнини 10 Напівкорпус 8 споряджений наскрізним отвором 43, що герметизується різьбовими заглушками 44 Приймальний гвинтовий механізм 12 складається з корпусу 45, фланець якого закріплений на напівкорпусі 9 болтами 21 Герметизація напівкорпусу 9 і корпусу 45 здійснюється за допомогою металевого кільця 22 Приймальний механізм 12 споряджений гвинтом 46, що аналогічно гвинту 23, установлений на упорних підшипниках 24 і розміщений у втулці 25, що має ущільнюючий елемент 26 і натискну гайку 27 Приймальний механізм 12, як і подаючий механізм 11, має кришку 29, що з'єднується з корпусом 45 за допомогою нарізки На КІНЦІ гвинта 46, що виступає з кришки 29 розміщений штурвал ЗО Гвинт 46 сполучений із штовхачем 47 за допомогою нарізки, виготовленої в отворі штовхача 47, що, як і штовхач 31, виготовлений циліндричним і на ЗОВНІШНІЙ поверхні має подовжній паз 48, спряжений із штифтом 33, що герметично установлений в корпусі 12 У штовхачі 47 і герметизуючому елементі 13 за допомогою штифтів 49 закріплені захвати 14, що мають зубчаті торці Штовхач 47 споряджений додатковими пружинними захватами 50, установленими за допомогою гвинтів 51 У герметизуючому елементі 13 захват 14, що має зубчатий торець, також закріплений штифтами 49 Направляючі гвинти б кріпляться на хрестовині 37 за допомогою ланцюгових хомутів 52 Роз'ємна основна опорна плита 1 виготовлена з двох половин 53, що скріплюються шпильками Основна опорна плита 1, додаткова опорна плита 4, роз'ємна камера 7 і герметизуюча опорна плита 15 фіксуються на направляючих гвинтах 6 гайками 54 Пристрій має спеціальне металеве ущільнюю че кільце 55, що закріплене у приймальному гвинтовому механізмі 12 додатковими пружинними захватами 50, виступи яких входять у циліндричні порожнини 56, виготовлені діаметральнопротилежними на ЗОВНІШНІЙ поверхні кільця 55 Пристрій для заміни засувок застосовується на газових і нафтових експлуатаційних свердловинах утому випадку, коли прохідний отвір відводу хрестовини 37 має розмір більший від розміру прохідного отвору, установленої на ньому, несправної засувки 39 На хрестовині 37 за допомогою ланцюгових хомутів 52 встановлюються направляючі гвинти 6, на які монтуються герметизуюча опорна плита 15, що фіксується на направляючих гвинтах б гайками 54, і яка з'єднується з фланцем 38 засувки 39 з використанням стандартних кріпильних виробів і ущільнень У центральному осьовому каналі 17 герметизуючої опорної плити 15 розміщений ущільнюючий елемент 18, у який встановлюється упорна штанга 19, що має східчасту форму Через різницю діаметрів упорної штанги 19, на ній утворений бурт, з котрим взаємодіє зібрана на направляючих гвинтах 6 основна опорна плита 1, яка складається з двох половин, що скріплюються болтами 53 Основна опорна плита 1 фіксується на направляючих гвинтах 6 гайками 54 Затягуванням гайок 54 створюється тиск герметизуючої опорної плити 15 на засувку 39, і, як наслідок - на ущільнююче кільце 40 Зберігаючи герметичність фланцевого з'єднання, що складається з фланця 36 бокового відводу хрестовини 37, фланця 38 несправної засувки 39, скріплених шпильковими з'єднаннями, проводиться демонтаж останніх На фланцевому з'єднанні, що складається з фланця 36 бокового відводу хрестовини 37, фланця 38 несправної засувки 39 і металевого ущільнюючого кільця 40, установленого між ними, встановлюється роз'ємна камера 7 Напівкорпуси 8 і 9, із яких складається роз'ємна камера 7, з'єднуються між собою таким чином, що фланці 37 і 38 розміщується усередині циліндричної порожнини 10 Напівкорпуси 8 і 9 герметизуються по лінії роз'єднання і по шийках фланців 36 і 38 за допомогою ущільнюючих елементів 41 і стягуються між собою шпильками 42 УЩІЛЬНЮЮЧІ елементи 41 мають замкнутий контур і забезпечують герметичність циліндричної порожнини 10 Подаючий гвинтовий механізм 11 складається з корпусу 20, фланець якого закріплений на напівкорпусі 8 болтами 21 На корпусі 20 за допомогою нарізки кріпиться кришка 29 Герметизація напівкорпусу 8 і корпусу 20 здійснюється за допомогою металевого ущільнюючого кільця 22 При обертанні штурвала ЗО подаючого гвинтового механізму 11, обертається гвинт 23, установлений на упорних підшипниках 24 і розміщений у втулці 25, що має ущільнюючий елемент 26, натискну гайку 27 і зовнішнє ущільнення у вигляді гумових кілець 28 Штовхач 31, що з'єднаний із гвинтом 23 за допомогою нарізки, при обертанні гвинта 23 переміщується поступально, оскільки має подовжній паз 32, що спряжений із штифтом 33, герметично встановленим у корпусі 20 При переміщенні гвинта 23 переміщується захват 14, закріплений за допомогою штифтів 49 на герметизуючому елементі 13, що кріпиться штиф 52779 том 35 у радіальному пазу 34 штовхача 31 Захват 14, що має зубчатий торець, розміщується в зазорі між фланцями 37 і 38, і вкарбовується зубами у поверхню металевого ущільнюючого кільця 40 При обертанні штурвала ЗО приймального гвинтового механізму 12, обертається гвинт 46 Штовхач 47, сполучений із гвинтом 46 за допомогою нарізки, при обертанні гвинта 46 переміщається поступально, оскільки має подовжній паз 48, що спряжений із штифтом 33, герметично встановленим у корпусі 45 При переміщенні гвинта 46 захват 14, закріплений на штовхачі 47, переміщається у зазорі між фланцями 36 і 38 до контакту з поверхнею металевого ущільнюючого кільця 40 і вкарбовується в останній зубами, у результаті чого кільце 40 виявляється зафіксованим захватами 14 із двох, діаметрально протилежних сторін Маніпулюючи гайками 54, що фіксують основну опорну плиту 1 з осьовими каналами 2 і центральним осьовим каналом 3 і герметизуючу плиту 15 з осьовими каналами 16 і центральним осьовим каналом 17, переміщаємо останні, а отже і засувку 39 по осі відносно закріпленої на направляючих гвинтах 6 роз'ємної камери 7 у напрямку від хрестовини 37 При переміщені засувки 39 у роз'ємній камері 7 металеве ущільнююче кільце 40 виходить із з'єднання з кільцевою канавкою фланця 38, у той час, як шийка фланця 38 рухається, зберігаючи контакт з ущільнюючим елементом 41, що дозволяє зберігати герметичність роз'ємної камери 7 Маніпулюючи гайками 54, ще фіксують роз'ємну камеру 7, герметизуючу опорну плиту 15 і основну опорну плиту 1, переміщаємо останні по осі у тому ж напрямку, тобто, від хрестовини 37, у результаті чого ущільнююче кільце 40 виходить із з'єднання з кільцевою канавкою фланця 36, у той час, як ущільнюючий елемент 41 у тому МІСЦІ, де він охоплює шийку фланця 36, переміщається перебуваючи у постійному контакті із шийкою фланця 36, що дозволяє зберігати герметичність роз'ємної камери 7 Подаючим гвинтовим механізмом 11 і приймальним гвинтовим механізмом 12 в утворений зазор між фланцями 36 і 38 переміщаємо герметизуючий елемент 13, одночасно пересуваючи кільце 40, що утримується захватами 14 Для забезпечення руху необхідно, щоб рух штовхачів 31 і 47 проходив з однаковою швидкістю, що досягається синхронним обертанням штурвалів ЗО Наприкінці ходу герметизуючий елемент 13 розміщається в осі фланцевого з'єднання між кільцевими канавками фланців 36 і 38 Пересуваючи гайками 54, що фіксують герметизуючу опорну плиту 15 і основну опорну плиту 1, переміщаємо останні відносно нерухомої роз'ємної камери 7 у напрямку до хрестовини 37, домагаючись, тим самим, суміщення концентричного виступу герметизуючого елемента 13 із кільцевою канавкою фланця 36 Пересуваючи гайки 54, які фіксують основну опорну плиту 1, переміщаємо останню разом із упорною штангою 19 до контакту з герметизуючим елементом 13 і, створюючи відповідне зусилля затягуванням гайок 54, домагаємося герметизації бокового відводу хрестовини 37 Встановлюємо на направляючих гвинтах 6 додаткову опорну плиту 4 з осьовими каналами 5, так щоб відбулося упирання останньої в торець упорної 8 штанги 19 і, зафіксувавши и положення гайками 54, розбираємо основну опорну плиту 1, розкріплюючи шпильки 53 Зусилля, що діє на герметизуючий елемент 13 передається через упорну штангу 19 на додаткову опорну плиту 4 Викручуємо з отворів 43 нарізові заглушки 44 і переміщаємо штифт 35 в отворі 43 роз'єднуючи тим самим зв'язок герметизуючого елемента 13 із штовхачем 31 Потім розкріплюємо шпильки 42 і розбираємо роз'ємну камеру 7 Пересуваючи гайки 55, що фіксують положення герметизуючої опорної плити 15, пересуваємо останню, а разом з нею і засувку 39 у напрямку від хрестовини 37 так, щоб можна було встановити на направляючих гвинтах роз'ємну основну опорну плиту 1 і, установивши останню, створюємо необхідне зусилля через упорну штангу 19 на герметизуючий елемент 13 з метою зберігання герметичності стику Після ЦЬОГО можна демонтувати додаткову опорну плиту 4, герметизуючу опорну плиту 15 і скріплену з нею несправну засувку 39 Замінивши несправну засувку 39 на справну, робимо маніпуляції у зворотному порядку До засувки кріпимо герметизуючу опорну плиту 15, установлюємо додаткову опорну плиту 4 з упором на торець упорної штанги 19, демонтуємо основну опорну плиту 1, пересуваємо засувку з герметизуючою опорною плитою 15 по направляючих гвинтах б і по упорній штанзі 19 до фланця 36 бокового відводу хрестовини 37 так, щоб між фланцем засувки і фланцем 36 був зазор, що дозволяє робити заміну герметизуючого елемента, на спеціальне металеве ущільнююче кільце 55 Встановлюємо основну опорну плиту 1, демонтуємо додаткову опорну плиту 4 Збираємо на фланцях напівкорпуси 8 і 9, попередньо, в напівкорпусе 9, установивши металеве ущільнююче кільце 55 на додаткових пружинних захватах 50, закріплених гвинтами 51 Виступи додаткових пружинних захватів 50 входять у циліндричні порожнини 56, виготовлені діаметрально-протилежними на ЗОВНІШНІЙ поверхні кільця 55 Через наскрізний отвір 43 переміщаємо штифт 35 і з'єднуємо останнім штовхач 31 з герметизуючим елементом 13 Закріплюємо напівкорпуси 8 і 9 за допомогою шпильок 42, домагаючись герметичності роз'ємної камери 7 Переміщуючи по направляючих гвинтах 6 гайки 54, що фіксують положення додаткової опорної плити, послабляємо тиск упорної штанги 19 на герметизуючий елемент 13, чим порушуємо герметичність стику, після чого на торець упорної штанги 19 починає діяти тиск газу При подальшому переміщенні по направляючих 6 додаткової опорної плити 4, також, переміщається і упорна штанга 19 доти, поки вона не вийде за межі роз'ємної камери 7 За допомогою гвинтових механізмів пересуваємо кільце 55 у зазорі між фланцями 36 і 38 так, щоб вісь кільця співпала з віссю фланців Переміщуючи по направляючих гвинтах 6 роз'ємну камеру 7, що герметизує опорну плиту 15 разом із засувкою, домагаємося суміщення спеціального металевого кільця 55 із кільцевою канавкою на фланці 36 бокового відводу хрестовини 37 Продовжуючи переміщати по направляючих гвин 52779 тах б герметизуючу плиту із засувкою, домагаємося суміщення спеціального кільця 55 з кільцевою канавкою фланця засувки, що установлюється. З метою герметизації стику створюємо тиск на фланцеве з'єднання за допомогою гайок 54, що фіксу Фіг. 1 10 ють положення герметизуючої плити 15. Проводимо демонтаж роз'ємної камери 7 і установку шпильок на утворене фланцеве з'єднання. Закриваємо прохідний отвір засувки її шибером і робимо повний демонтаж пристрою для заміни засувки. Фіг. 2 Фіг. З Фіг. 4 13 52779 Фіг. 5 Фіг. 6 14 15 16 52779 Фіг. 7 r t i 39 Фіг. 8 54 1S 4 17 52779 18 14 Фіг. 10 49 /З 19 52779 20 A-A 29 H 2f 42 6 41 il I J ві ФІГ. 11 Б-Б Фіг. 12 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24 "h У