Пристрій для ліквідування відкритих газових та нафтових фонтанів

Реферат: Пристрій для ліквідування відкритих газових та нафтових фонтанів містить порожнистий розточений циліндричний корпус з боковими отворами, у які на різьбі під'єднано штуцери для підведення робочої рідини під тиском. У корпусі розташовано вузол герметизації, два поршні з нагнітальними камерами, вузол фіксації, який виконано у вигляді радіально розташованих зубчастих клинів, закріплених на кільцевій втулці з можливістю їх осьового переміщення. Вузол фіксації та встановлений у верхній частині корпусу вузол герметизації розташовані таким чином, що подача робочої рідни під тиском до нижніх нагнітальних камер відповідних поршнів здійснюється автономно. Із бокової сторони корпусу утворені наскрізні отвори до нагнітальних камер, у які встановлені ніпельні штуцери, а у нижній частині корпусу встановлено направлення. UA 115185 U (12) UA 115185 U UA 115185 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до нафтогазовидобувної промисловості, зокрема до противикидного обладнання, яке застосовується при ліквідуванні нафтових та газових фонтанів. Відоме противикидне обладнання (А.с. СРСР № 1501588, Е21В 33/03, опубл. 04.05.1987), яке складається з порожнистого циліндричного корпусу, у якому розташовано поршень циліндричної форми, елементи герметизування (вузол герметизації) корпусу відносно обсадної труби, вузол фіксації у вигляді клинів із зубцями для закріплення на обсадній трубі. Пристрій оснащено штуцером для нагнітання робочої рідини та болтами для фіксації поршня циліндричної форми у його крайньому нижньому положенні на момент спрацювання елементів фіксації. Недоліками цього пристрою є недостатня надійність спрацювання вузла фіксації, приведення у дію якого залежить від необхідного стискання ущільнюючого елемента; відсутність зворотного ходу, що унеможливлює переустановлення пристрою на обсадній колоні; механічна фіксація поршня болтами, що викликає необхідність перебування обслуговуючого персоналу безпосередньо на усті свердловини. Найбільш близьким аналогом до запропонованого технічного рішення за технічною суттю та результатом, що досягається, є база для наведення противикидного обладнання на устя фонтануючої свердловини (патент України № 19967, МПК Е21В 33/00, опубл.25.12.1997, Бюл. № 6), яка містить порожнистий циліндричний корпус, два циліндричних поршня, які з'єднані між собою за рахунок з'єднувального вузла (зубчаті вкладиші зовнішнього поршня, зубчаті вкладиші внутрішнього поршня, кільцева пружина, ущільнюючі круглі гумові кільця та пластинчасті пружини), вузол герметизації для герметизації корпусу відносно обсадної труби та елементи фіксації корпусу відносно обсадної труби. Недоліками цього пристрою є складність, громіздкість та недостатня надійність конструкції, а саме: розташування ущільнюючих елементів у нижній частині пристрою, що потребує їх захисту від механічних пошкоджень за допомогою захисного кожуха, який спричинює зайве збільшення габаритів корпусу пристрою; взаємодія поршнів між собою досягається за рахунок складного за виготовленням, монтажем та дією з'єднувального вузла, який складається зі значної кількості взаємозалежних деталей, відмови одного з яких веде до відмови всього пристрою; є вірогідність неспрацювання елементів вузла фіксації за недостатнього стиснення ущільнюючого елемента. Задачею корисної моделі є підвищення надійності герметизації і надійності закріплення та спрощення конструкції пристрою, що досягається за рахунок автономного спрацювання поршнів окремо для герметизування корпусу пристрою відносно обсадної труби і стисненням ущільнюючих елементів та окремо для закріплення корпусу пристрою на обсадній трубі фіксуючим вузлом, що виключає застосування з'єднувального вузла циліндричних поршнів; зменшення габаритних розмірів на габаритні розміри захисного кожуха завдяки розташуванню герметизуючого вузла у верхній частині корпусу, що виключає можливість їх механічного пошкодження під час наведення пристрою на обсадну колону і потребу у захисному кожусі. На кресленні зображено загальний вигляд пристрою для ліквідування відкритих газових та нафтових фонтанів (осьовий переріз). Пристрій для ліквідування відкритих газових та нафтових фонтанів містить порожнистий розточений циліндричний корпус 1 з фланцем, який призначений для наведення противикидного обладнання, всередині корпусу 1 розташовані вузол герметизації 2, верхній поршень 3 із торцевими проточками, який разом із корпусом 1 утворює верхню нагнітальну камеру 4 і нижню нагнітальну камеру 5. Верхній поршень 3 приєднано болтами 6 до кільцевої втулки 7 із елементами фіксації 8, які виконано у вигляді радіально розташованих зубчастих клинів. Зовнішня клинова поверхня вузла фіксації 8 має відповідний кут нахилу до внутрішньої поверхні нижнього поршня 9 із торцевими проточками, який разом із корпусом 1 утворює верхню нагнітальну камеру 10 і нижню нагнітальну камеру 11. У нижню частину корпусу 1 на різьбі встановлено направлення 12. У корпусі 1 відповідно до верхньої нагнітальної камери 4 та нижньої нагнітальної камери 5 верхнього поршня 3 виконані наскрізні отвори, у які із зовнішньої сторони корпусу 1 за допомогою різьби під'єднано ніпельний штуцер 13 та ніпельний штуцер 14, а також відповідно до верхньої нагнітальної камери 10 та нижньої нагнітальної камери 11 нижнього поршня 9 виконані наскрізні отвори, у які з зовнішньої сторони корпусу 1 за допомогою різьби під'єднано ніпельний штуцер 15 та ніпельний штуцер 16. Для обмеження ходу поршнів всередині корпусу розташовані втулки 17 і 18. Пристрій для ліквідування відкритих газових та нафтових фонтанів працює наступним чином. 1 UA 115185 U 5 10 15 20 25 Пристрій для ліквідування відкритих газових та нафтових фонтанів з'єднується із запірним обладнанням і наводиться на обсадну трубу (на кресленні не позначена) фонтануючої свердловини через направлення 12, функцією якого є убезпечення внутрішньої компоновки пристрою під час проходження обсадної труби до її упору у внутрішню поверхню корпусу 1. Крізь ніпельний штуцер 14 у нижню нагнітальну камеру 5 нагнітається робоча рідина, під дією якої відбувається переміщення вгору верхнього поршня 3, під дією якого відбувається герметизування корпусу 1 відносно обсадної труби шляхом стиснення елементів вузла герметизації 2. Рухаючись вгору, верхній поршень 3 переміщує кільцеву втулку 7 і приєднані до нього болтами 6 елементи вузла фіксації 8. Крізь ніпельний штуцер 16 у нижню нагнітальну камеру 11 нагнітається робоча рідина, під дією якої відбувається переміщення вгору нижнього поршня 9 і фіксація пристрою на обсадній трубі розклиненням елементів вузла фіксації 8. Для демонтажу або у разі необхідності переустановлення пристрою стравлюється тиск із нижніх нагнітальних камер 5, 11 крізь ніпельні штуцери 14, 16 та нагнітається робоча рідина крізь ніпельний штуцер 15 у верхню нагнітальну камеру 10 і крізь ніпельний штуцер 13 у верхню нагнітальну камеру 4, що приводить у рух нижній поршень 9 і верхній поршень 3 у нижнє положення і подальшу розгерметизацію та від'єднання пристрою відносно обсадної труби. Технічним результатом від застосування запропонованого пристрою для ліквідування відкритих газових та нафтових фонтанів є підвищення надійності герметизації, надійності закріплення та спрощення конструкції пристрою, що досягається за рахунок автономного спрацювання циліндричних поршнів для герметизування та закріплення корпусу пристрою відносно обсадної труби, що виключає застосування з'єднувального вузла при взаємодії циліндричних поршнів; зменшення габаритних розмірів на габаритні розміри захисного кожуха, завдяки виключенню його з конструкції, оскільки вузол герметизації розташовані у верхній частині корпусу і не можуть зазнати механічного впливу від наведення пристрою на обсадну колону. Впровадження пристрою для ліквідування відкритих газових та нафтових фонтанів дозволить підприємствам нафтогазової галузі збільшити обсяги видобутку вуглеводнів за рахунок ефективного виконання аварійних робіт на усті фонтануючої газової та нафтової свердловини. 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Пристрій для ліквідування відкритих газових та нафтових фонтанів, який містить порожнистий розточений циліндричний корпус з боковими отворами, у які на різьбі під'єднано штуцери для підведення робочої рідини під тиском, у корпусі розташовано вузол герметизації, два поршні з нагнітальними камерами, вузол фіксації, який виконано у вигляді радіально розташованих зубчастих клинів, закріплених на кільцевій втулці з можливістю їх осьового переміщення, який відрізняється тим, що вузол фіксації та встановлений у верхній частині корпусу вузол герметизації розташовані таким чином, що подача робочої рідни під тиском до нижніх нагнітальних камер відповідних поршнів здійснюється автономно, із бокової сторони корпусу утворені наскрізні отвори до нагнітальних камер, у які встановлені ніпельні штуцери, а у нижній частині корпусу встановлено направлення. 2 UA 115185 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3