Пристрій для заміни засувки під тиском

Пристрій для заміни засувки під тиском, що містить корпус 1, в осьовому каналі якого розміщений порожнистий шток 2 із встановленим усередині нього пакером 3 із привідним валом 4, який відрізняє ться тим, що корпус пристрою оснащений гільзою циліндра 5, поршнем 6 і додатковим порожнистим штоком 7, поршень розміщений у гільзі циліндра і з'єднаний з додатковим порожнистим штоком, гільза циліндра оснащена кришкою 8, внутрішня порожнина корпуса сполучена зі штоковою порожниною циліндра перепускним пристроєм 9, додатковий порожнистий шток оснащений тяговою плитою 10 з тягами 11, а пристрій оснащений опорною плитою 12 , котра з'єднана з тягами. Винахід стосується буріння і може використовуватися для заміни під тиском засувок, що вийшли з ладу. Відомий пристрій для заміни засувок під тиском, складається із корпусу, в осьовому каналі котрого розміщений порожнистий шток із встановленим усередині нього пакером з привідним валом (див. а. с. №1756533 Ε21В33/03) - прототип. Пристрій для заміни засувки під тиском, що вибраний у якості прототипу, використовується для заміни засувки на гирловому обладнанні газових і нафтових свердловин, при наявності тиску на гирлі свердловини, що не перевищує 20МПа. Обмеження по тиску пов'язане з тим, що привід переміщення пакера у вн утрішньому каналі гирлового обладнання виконаний механічним і при роботі у середовищі з великим тиском необхідно прикладати неконтрольовані зусилля для обертання гвинта, тобто оператор може не відчувати різниці в зусиллі обертання гвинта привода у випадку опору тиску газ у і у випадку, коли переміщенню пакера запобігають будь-які перешкоди, в результаті чого можуть виникнути деформації привода, аж до його поломки. При використанні пристрою, що пропонується, переміщення пакера відбувається за допомогою пневматичної енергії газу свердловини або гідравлічної енергії гідронасоса, що полегшує процес переміщення, робить його контрольованим і безпечним при роботі у свердловинах з тиском понад 20МПа. В основу винаходу поставлена задача удосконалення пристрою для заміни засувок під тиском, у якому за рахунок гільзи, поршня і додаткового порожнистого штока, тягової плити з тягами і опорної плити забезпечується можливість ефективної роботи при тиску у свердловині понад 20МПа, що дозволяє розширити технологічні можливості пристрою. Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в пристрої для заміни засувки під тиском, що складається з корпуса, в осьовому каналі якого розміщений порожнистий шток з установленим усередині нього пакером з привідним валом, новим є те, що корпус пристрою оснащений гільзою циліндра, поршнем і додатковим порожнистим штоком, поршень розміщений у гільзі циліндра і з'єднаний з додатковим порожнистим штоком, гільза циліндра обладнана кришкою, внутрішня порожнина корпуса сполучена із штоковою порожниною циліндра перепускним пристроєм, додатковий порожнистий шток обладнаний тяговою плитою з тягами, пристрій обладнаний опорною плитою, що (19) UA (11) 71069 (13) C2 (21) 2002119184 (22) 19.11.2002 (24) 15.11.2004 (46) 15.11.2004, Бюл. № 11, 2004 р. (72) Вайсберг Григорій Львович, Бондарев Виктор Артемович, Дітковський Анатолій Вікторович, Ленкевич Юрій Євгенович, Римчук Данило Васильович (73) ДОЧІРНЯ КОМП АНІЯ "УКРГАЗВИДОБУВАННЯ" ВОЄНІЗОВАН А Г АЗОРЯТУВАЛЬНА ПРОТИФОНТАНН А ЧАСТИНА "ЛІКВО" (56) UA 52745, Е21В33/03, 15.06.2001 SU 1756533, Е21В33/03, 23.08.92 SU 1106894, Е21В33/03, 07.08.84 SU 1835456, Е21В33/03, 23.08.93 RU 2132926, Е21В33/03, 10.07.99 RU 2168605, Е21В33/03, 10.06.2001 RU 2176721, Е21В33/03, 10.12.2001 3 71069 4 з'єднана з тягами. конана у вигляді жорстко зв'язаних між собою паГільза циліндра призначена для створення тиралельних пластин, з яких дві пари служать для ску на поршень від гідравлічного чи пневматичного утворення шарнірних з'єднань, а дві інші, їм перджерела енергії для його переміщення. пендикулярні, утворюють упори для відповідних Поршень призначений для створення зусилля тяг. переміщення пакера. Тяги 11 виконані у вигляді стержнів, шарнірно Додатковий порожнистий шток призначений закріплених на тяговій плиті 10, і мають різьбові для передачі зусилля на тягову плиту і розміщення кінці. в його вн утрішньому каналі порожнистого штока. Опорна плита 12 складається з жорстко зв'яКришка призначена для кріплення гільзи цилізаних між собою паралельних пластин, з яких дві ндра і кріплення тяг. пари утворюють опору для тяг 11, а дві інші, їм Перепускний пристрій необхідний для утвоперпендикулярні, утворюють опору для тяг 13, рення приводу переміщення пакера. виконаних у вигляді стержнів з різьбовими кінцями, Тягова плита служить для передачі тягового шарнірно закріплених на кришці 8. Тяги оснащені зусилля на опорну плиту. гайками і шайбами 14 з циліндричною опорною Тяги служать для механічного зв'язку між тягоповерхнею. Опорна плита 12 має центральний вою і опорною плитами і для передачі тягового східчастий отвір 15, а тягова плита 10 має центразусилля. льний наскрізний отвір, у якому встановлені гумові Опорна плита призначена для передачі зусилущільнення 16. Тягова плита 10 з'єднана з додатля на пакер з порожнистим штоком для їхнього ковим порожнистим штоком 7 за допомогою герпереміщення. метичної різі. Додатковий порожнистий шток 7 у На фіг.1 зображений загальний вигляд пакера. центральному отворі кришки 8 герметизується На фіг.2 показана установка у вихідному погумовими ущільненнями 17. Порожнистий шток 2 у ложенні, що зображена в горизонтальній проекції і центральному отворі корпуса 1 герметизується схема гідравлічного керування. гумовими ущільненнями 18. Гільза циліндра 5 і На фіг.3 установка зображена у фронтальній поршень 6, також мають радіальні гумові ущільпроекції і знаходиться у вихідному положенні. нення. Пакер 3 містить корпус 19 із внутрішньою На фіг.4 установка зображена у ви хідному попорожниною, у якій розміщені шпиндель 20, що ложенні, при якому пакер переміщений у внутрігерметизується гумовим ущільненням 21, упорні шній канал гирлового обладнання. підшипники 22 і натискну гайку 23, шпонку 24, розНа фіг.5, 6 установка зображена в положенні, міщену в шпонковому пазу і різьбову втулку 25, при якому пакер стиснутий у внутрішньому каналі установлену на шпонку 24 і сполучену зі шпиндегирлового обладнання. лем 20 за допомогою різі. На шпинделі 20 устаноНа фіг.7-8 установка зображена в положенні, влений гумовий елемент 26, нерухома шайба 27 і при якому засувка переміщена, пакер стиснутий і шайба, що обертається 28, між якими розміщений зафіксований страхувальними плитами упорний підшипник 29. Перепускний пристрій 9 На фіг.9 засувка демонтована, пакер стиснумістить вентилі 30, 31, 32, 33. Пристрій кріпиться тий і зафіксований страхувальними плитами. до засувки, що замінюється 34 за допомогою шпиПристрій для заміни засувки підтиском містить лькових з'єднань. Пристрій обладнано страхувакорпус 1, виконаний у вигляді двофланцевої котульними рознімними плитами 35, що кріпляться до шки з внутрішньою порожниною, фланці якої магирлового обладнання 36 за допомогою шпилькоють отвори для шпильок, і крім того, корпус 1 вих з'єднань. Пристрій обладнано страхувальними оснащений каналами для гідропневмоуправління, тягами 37, шарнірно з'єднаними з ланцюгом 38, що шток 2, що являє собою довгий вал із внутрішньою обгинає гирлове обладнання 36. порожниною, на кінцях котрого виконана герметиПристрій працює наступним чином чна різь, пакер 3, приєднаний до порожнистого Пристрій монтується на фланці засувки, що штока 2 за допомогою герметичної різі, привідний замінюється 34, за допомогою шпилькових з'єдвал 4, що з одного кінця в радіальному перетині нань. У вихідному положенні тяги 13 установлені має поглиблення у формі квадрата, а на іншому на опорній плиті 12 і утримують пакер 3, з'єднаний кінці - маховик з рукояткою. До корпуса 1 приєдназ порожнистим штоком 2, від виштовхування під на гільза циліндра 5, що закріплена за допомогою дією тиску газу після відкриття засувки 34. Тяги 11, шпилькових з'єднань. У гільзі циліндра 5 установщо шарнірно закріплені на тяговій плиті 10, також лений поршень 6, що жорстко зв'язаний з додаткоустановлені на опорній плиті 12. Поршень 6, уставим порожнистим штоком 7, також розміщеним новлений у гільзі циліндра 5 і з'єднаний з порожусередині гільзи циліндра 5. Кришка 8 приєднана нистим штоком 7, що жорстко зв'язаний за доподо гільзи циліндра 5 за допомогою шпилькових могою герметичної різі з тяговою плитою 10, з'єднань і має центральний отвір у якому розміщезнаходиться у вихідному положенні. Перед початний додатковий порожнистий шток 7 з можливістю ком роботи пристрою перевіряється герметичність переміщення, у кришці 8, також, як у корпусі 1 вивнутрішньої порожнини корпуса 1, фланцевого конані канали для гідропневмоуправління. Перез'єднання корпуса 1 і засувки 34. Для цього ствопускний пристрій 9 складається з трубопроводів і рюється тиск опресування за допомогою гідронавентилів з'єднаних між собою, корпусом 1 і кришсоса. При цьому гідравлічна рідина надходить чекою 8, завдяки чому внутрішня порожнина корпуса рез відкриті вентилі 31 і 32, а вентиль 33 повинний 1 сполучена із штоковою порожниною циліндра. За бути закритий. Після випробування тиск стравлюдопомогою герметичної різі на додатковому пороється через відкриті вентилі 31 і 33 при закритому жнистому штоку встановлена тягова плита 10, вивентилі 32. Потім закриваються усі вентилі пере 5 71069 6 пускного пристрою 9 і відкривається внутрішній шайбою 27 і шайбою, що обертається 28, між якиканал засувки 34. Для переміщення пакера 3 у ми знаходиться упорний підшипник 29, стискуєтьвнутрішньому каналі засувки 34 відкривається веся, і збільшуючись у діаметрі герметизує внутрінтиль 30 і поступово відкривається вентиль 31. шній канал гирлового обладнання 36. Після цього Газ, що знаходиться у свердловині, надходить у опорна плита 12 скріплюється з гирловим обладштокову порожнину і, створюючи тиск на поршень нанням 36 за допомогою страхувальних тяг 37, 6, переміщає останній і, відповідно, додатковий шарнірно з'єднаними з тяговим ланцюгом 38, що порожнистий шток 7, тягову плиту 10 і зв'язану з обгинає гирлове обладнання 36. Потім вентиль 33 нею тягами 11 опорну плиту 12. Додатковий поровідкривається і газ видаляється із штокової порожнистий шток 7, переміщуючись в центральному жнини та внутрішньої порожнини корпуса 1. Після отворі кришки 8, герметизується гумовими ущільцього, за умови відсутності пропусків газу, виданеннями 17. Опорна плита 12 діє на порожнистий ляються шпильки з фланцевого з'єднання засувки шток 2, встановлений у центральному східчастому 34 з гирловим обладнанням. При відкритих вентиотворі 15 опорної плити 12 і переміщає з'єднаний з лях 30 і 32 і закритих вентилях 31 і 33 від гідронапорожнистим штоком 2 пакер 3 по внутрішньому соса подається гідравлічна рідина в штокову поканалу засувки 34. Порожнистий шток 2, перемірожнину, у результаті чого засувка 34 з корпусом 1 щаючись в центральному каналі тягової плити 10, переміщаються відносно пакера 3 і порожнистого герметизується гумовими ущільненнями 16, а в штока 2, утворюючи зазор між засувкою 34 і гирцентральному каналі корпуса 1 - гумовими ущільловим обладнанням 36. У зазорі, що утворився, неннями 18. Під час руху пакера 3 тяги 13 вихорозміщаються страхувальні рознімні плити 35, які дять з контакту з опорною плитою 12. При досягкріпляться до гирлового обладнання 36 за допомоненні пакера 3 внутрішнього каналу гирлового гою шпилькових з'єднань і, взаємодіючи з опорною обладнання 36 тяги 13 установлюються на опорній канавкою пакера 3, перешкоджають осьовому пеплиті 12, шайби 14 і гайки на тягах 13 переміщареміщенню пакера 3 у внутрішньому каналі гирлоються по різі до контакту з опорною плитою 12. вого обладнання 36. Потім здійснюється демонтаж Потім усередину порожнистого штока 2 установпристрою, заміна засувки, монтаж пристрою в зволюється привідний вал 4 і з'єднується з пакером 3 ротному порядку, демонтаж рознімних стахувальза допомогою поглиблення, що має форму квадних плит 35. Після цього, при закритих вентилях 31 рата. При обертанні рукояткою маховика привідноі 33, через вентиль 30 від гідронасоса подається го вала 4 приводиться в обертання шпиндель 20, гідравлічна рідина в поршневу порожнину і нова що попередньо загерметизований у корпусі 19 за засувка з корпусом 1 переміщається відносно подопомогою гумового ущільнення 21, стиснутого рожнистого штока 2 до контакту з гирловим обланатискною гайкою 23. При обертанні шпиндель 20 днанням 36, до котрого кріпиться за допомогою не може переміщатися в осьовому напрямку оскішпилькових з'єднань. Потім пакер 3 приводиться у льки буртик шпинделя 20 взаємодіє з опорними вихідне положення і переміщається по внутрішпідшипниками 22, а різьбова втулка 25 переміщаньому каналу засувки за її шибер, таким чином, ється поступально, тому що її обертанню перещоб не перешкоджати її закриттю, засувка закришкоджає шпонка 24, що знаходиться в шпонкововається, через відкриті вентилі 31 і 33 проводиться му пазу корпуса 19. У результаті переміщення перевірка герметичності нової засувки, і при позирізьбової втулки 25 гумовий елемент 26, що знативному результаті пристрій демонтується. ходиться між різьбовою втулкою 25, нерухомою 7 71069 8 9 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 71069 Підписне 10 Тираж 37 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601