лубрикаторный комплекс для скважин

Формула изобретения

Лубрикаторный комплекс для скважин, состоящий из лубрикатора, опорного основания лубрикатора и поворотного механизма, отличающийся тем, что лубрикатор выполнен в виде трубчатого корпуса с направляющими роликами, в основании которого расположен уплотнительный элемент, на опорном основании лубрикатора закреплена монтажная стойка, на которой установлен поворотный механизм, представляющий собой ведущий вал с закрепленными на нем средствами фиксации средней части трубчатого корпуса лубрикатора, а также сегментом червячного колеса, сопряженным с червячным винтом, который, в свою очередь, сопряжен со средством, обеспечивающим вращение червячного винта, при этом червячный винт выполнен с малым углом подъема винтовой линии, обеспечивающим режим самоторможения червячной пары, а ось вращения сегмента червячного колеса расположена перпендикулярно оси вращения червячного винта, а также на расстоянии от оси трубчатого корпуса лубрикатора большем, чем 0,5 d, но не больше, чем 1,5 d, где d - наружный диаметр уплотнительного элемента основания трубчатого корпуса лубрикатора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области нефтегазодобычи и может быть использовано для спуска или подъема приборов и различных устройств специального назначения в скважины, в том числе находящиеся под избыточным давлением газа или жидкости.

Известен лубрикаторный комплекс для скважин, состоящий из лубрикатора, опорного основания лубрикатора, а также поворотного механизма, выполненного из двух рычагов-кронштейнов, соединенных червячным винтом (Патент РФ 2279541, патентообладатель - Общество с ограниченной ответственностью "Надымгазпром", опубл. 10.07.2006).

Недостатками известного технического решения являются ненадежность комплекса, обусловленная неравномерностью распределения массы лубрикатора, невозможность использования лубрикатора большой длины и большого диаметра, громоздкость поворотного механизма, а также конструктивная сложность самого комплекса.

Техническим результатом, на достижение которого направлено предлагаемое изобретение, является упрощение конструкции и ее сборки, которая осуществляется непосредственно на месте монтажа, перед началом проведения работ в скважинах, упрощение эксплуатации лубрикаторного комплекса, а также повышение его надежности.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что лубрикаторный комплекс для скважин состоит из лубрикатора, опорного основания лубрикатора и поворотного механизма, причем лубрикатор выполнен в виде трубчатого корпуса с направляющими роликами, в основании которого расположен уплотнительный элемент, на опорном основании лубрикатора закреплена монтажная стойка, на которой установлен поворотный механизм, представляющий собой ведущий вал с закрепленными на нем средствами фиксации средней части трубчатого корпуса лубрикатора, а также сегментом червячного колеса, сопряженным с червячным винтом, который, в свою очередь, сопряжен со средством, обеспечивающим вращение червячного винта, при этом червячный винт выполнен с малым углом подъема винтовой линии, обеспечивающим режим самоторможения червячной пары, а ось вращения сегмента червячного колеса расположена перпендикулярно оси вращения червячного винта, а также на расстоянии от оси трубчатого корпуса лубрикатора, большем чем 0,5 d, но не больше чем 1,5 d, где d - наружный диаметр уплотнительного элемента основания трубчатого корпуса лубрикатора.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан лубрикаторный комплекс для скважин, а на фиг.2 - поворотный механизм лубрикаторного комплекса.

Лубрикаторный комплекс для скважин состоит из лубрикатора 1, опорного основания лубрикатора 2 и поворотного механизма 3. Лубрикатор 1 выполнен в виде трубчатого корпуса 4 с верхним и нижним направляющими роликами для проволоки 5 и 6 соответственно.

Трубчатый корпус 4 лубрикаторного комплекса предназначен для размещения на нем глубинного оборудования перед его спуском и перед его извлечением из скважины, размещения верхнего и нижнего направляющих роликов 5 и 6 для проволоки, а также устройства для ввода проволоки 7. Трубчатый корпус 4 может быть изготовлен из одной трубы или из нескольких отдельных секций, соединяемых между собой быстроразъемными соединениями или муфтами (не показаны). Устройство ввода проволоки 7 лубрикаторного комплекса предназначено для ввода проволоки в трубчатый корпус 4, а также для ее уплотнения. Верхний направляющий ролик 5 предназначен для направления движения проволоки вдоль трубчатого корпуса 4 в устройство ввода проволоки 7. Нижний направляющий ролик 6 предназначен для направления движения проволоки от лебедки (не показана) к верхнему ролику 5 и уменьшения изгибающего усилия на трубчатый корпус 4 от натяжения проволоки во время подъема.

Верхняя часть трубчатого корпуса 4 заканчивается резьбой или фланцем (не показаны) для соединения с корпусом устройства ввода проволоки 7 в трубчатый корпус 4 лубрикаторного комплекса.

Нижняя часть трубчатого корпуса 4 выполнена в виде соединительного элемента 8 (фланца или резьбового соединения). В основании трубчатого корпуса расположен уплотнительный элемент 9 в виде мягкой или жесткой прокладки. Фланец или резьбовое соединение служат для соединения трубчатого корпуса 4 с опорным основанием лубрикатора 2.

Опорное основание лубрикатора 2 представляет собой монтажную катушку, состоящую из соединительного элемента в виде нижнего и верхнего фланцев 10 и 11 соответственно, или резьбового соединения (не показано). Опорное основание лубрикатора 2 предназначено для установки лубрикаторного комплекса на фланец буферной задвижки фонтанной арматуры (не показан) и крепления монтажной стойки 12. Нижний фланец 10 монтажной катушки на боковой поверхности имеет отверстие для штуцера и шарового вентиля для подключения показывающего манометра и периодического, при необходимости, стравливания газа из полости трубчатого корпуса 4 лубрикаторного комплекса в процессе эксплуатации.

Монтажная стойка 12 служит опорой для поворота трубчатого корпуса 4 лубрикаторного комплекса (опрокидывания трубчатого корпуса лубрикаторного комплекса из вертикального положения в горизонтальное и наоборот). Монтажная стойка 12 представляет собой конструкцию, изготовленную из металлического профиля, и имеет нижнее основание (не показано), которое крепится к нижнему фланцу 10 или к фланцу буферной задвижки (не показан), и верхнюю опорную площадку для крепления поворотного механизма 3.

Поворотный механизм 3 предназначен для крепления трубчатого корпуса 4 и отклонения его относительно вертикального положения. Поворотный механизм 3 представляет собой ведущий вал 13, на котором закреплены средства фиксации 17 средней части трубчатого корпуса лубрикатора, например металлические пластины с закрепленным на них хомутом, а также сегмент червячного колеса 14, сопряженный с червячным винтом 15, который, в свою очередь, сопряжен со средством 16, обеспечивающим вращение червячного винта. В качестве средства 16, обеспечивающего вращение червячного винта, может быть использована рукоятка или трещоточный ключ с переключателем.

Для использования лубрикатора снимают буфер с буферной задвижки фонтанной арматуры скважины (не показаны). Производят сборку блоков лубрикаторного комплекса (лубрикатор, опорное основание лубрикатора и монтажная стойка с поворотным механизмом). Устанавливают монтажную катушку на фланец буферной задвижки. На нижний фланец 10 монтажной катушки устанавливают монтажную стойку 12. На верхней площадке монтажной стойки 12 закрепляют поворотный механизм 3. Устанавливают трубчатый корпус 4 фланцем (соединительный элемент 8) на верхний фланец 11 монтажной катушки. Закрепляют трубчатый корпус 4 в хомуте (средство фиксации 17) поворотного механизма 3. Переводят трубчатый корпус 4 в наклонное или горизонтальное положение, удобное для проведения последующих работ, вращая рукоятку или ключ трещоточный поворотного механизма. Закрепляют на трубчатом корпусе 4 верхний и нижний направляющие ролики 5 и 6. Пропускают проволоку от лебедки сначала через нижний 6, а затем через верхний 5 направляющие ролики.

Конец проволоки пропускают через отверстие устройства ввода проволоки 7. Глубинный прибор (не показан) помещают в трубчатый корпус 4. Наклон трубчатого корпуса 4 осуществляется поворотом рукоятки или трещоточного ключа посредством червячной пары (червячный винт - сегмент червячного колеса). Устанавливают фланец трубчатого корпуса на монтажную катушку. С помощью лебедки опускают прибор в скважину на необходимую глубину. По окончании работ поднимают прибор из скважины. Перекрывают буферную задвижку, задвижки на боковых струнах фонтанной арматуры, стравливают газ через шаровой вентиль (не показаны). Разъединяют фланцевое соединение трубчатого корпуса и монтажной катушки. Переводят трубчатый корпус 4 в горизонтальное положение с помощью поворотного механизма 3, предварительно отсоединив фланец 8 трубчатого корпуса от монтажной катушки. Выводят глубинный прибор из трубчатого корпуса. Отсоединяют проволоку от прибора, извлекают прибор из трубчатого корпуса 4. Производят разборку лубрикаторного комплекса на блоки в порядке, обратном монтажу.

Предлагаемый лубрикаторный комплекс конструктивно прост. Выполнение комплекса в виде отдельных блоков (лубрикатор, опорное основание лубрикатора и монтажная стойка с поворотным механизмом) упрощает его сборку, которую можно осуществлять непосредственно на месте монтажа, перед началом проведения работ в скважинах, что, в свою очередь, упростит эксплуатацию лубрикаторного комплекса.

Также упрощение эксплуатации комплекса обеспечивается за счет использования поворотного механизма с самотормозящей червячной передачей, который позволяет отклонять лубрикатор в положение, удобное для размещения приборов, прикладывая минимальное усилие на средство, обеспечивающее вращение червячного винта поворотного механизма, например, на рукоятку.

При этом выполнение червячного винта с малым углом подъема винтовой линии (не более 4,5°), обеспечивающим режим самоторможения червячной пары, позволяет поворотному механизму фиксировать лубрикатор в отклоненном положении без использования дополнительных механических фиксаторов, что также упрощает конструкцию лубрикаторного комплекса.

Использование заявляемого лубрикаторного комплекса с поворотным механизмом, который в отличие от прототипа фиксирует трубчатый корпус лубрикатора в его средней части, обеспечивает балансировку относительно центра тяжести лубрикатора, что, в свою очередь, позволит использовать лубрикатор любой длины и любого диаметра. Кроме того, расположение оси трубчатого корпуса лубрикатора на расстоянии от оси вращения сегмента червячного колеса поворотного механизма, большем чем 0,5 d, но не больше чем 1,5 d, где d - наружный диаметр уплотнительного элемента основания трубчатого корпуса лубрикатора, позволяет переводить трубчатый корпус лубрикатора в вертикальное положение, не задевая при этом крайней частью уплотнительного элемента монтажную катушку, а также ровно без зазора устанавливать фланец трубчатого корпуса на монтажную катушку. В результате отпадает необходимость в использовании громоздкого поворотного механизма, что упрощает конструкцию лубрикаторного комплекса, а также повышается надежность лубрикаторного комплекса.