Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie uszczel¬ niajace hydrauliczne, skladajace sie z dwóch serii klinów.Urzadzenie jest latwo usuwane w nie niszczacy sposób z rury okladzinowej. Urzadzenie sluzy' do oddzielania zbiorników ropy naftowej, gazu ziem¬ nego lub wody znajdujacych sie w otworze wiert¬ niczym, wyposazonym w stalowe rury okladzinowe i w których utrzymuja sie zmienne wysokie cisnie¬ nia.W odwiertach naftowych znane sa i stosowane róznego rodzaju urzadzenia uszczelniajace usuwane w sposób nie niszczacy z rur okladzinowych. Urza¬ dzenia te uruchamiane sa mechanicznie, hydrome- chanicznie lub hydraulicznie. Usuwanie ich z rury okladzinowej, w wiekszosci przypadków, odbywa sie przez skrecanie lub przez rozciaganie lub przy zastosowaniu obydwu efektów naprezeniowych ra¬ zem. Instalowanie urzadzen uszczelniajacych w ru¬ rze okladzinowej, w wiekszosci przypadków, doko¬ nywane jest niezaleznie od róznicy cisnien dziala¬ jacych w czasie tych czynnosci. Efektywne instalo¬ wanie urzadzen wymaga, poza dzialaniem hydrau¬ licznym, takze manipulowania rura produktywna.Ze znanych urzadzen uszczelniajacych, nie wyma¬ gajacych manipulowania rura produktywna i in¬ stalowanych hydraulicznie nalezy wymienic „Cam- co's" typu HRP-1. Instalowanie i uszczelnianie tego urzadzenia odbywa sie niezaleznie od wielkosci i kierunku cisnien powstajacych w czasie czynnosci instalowania.Zwalnianie urzadzenia* moze byc osiagniete, jak¬ kolwiek tylko przez obrót rury produktywnej, to jednak przy niekorzystnych naprezeniach skrecaja¬ cych.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji urzadzenia uszczelniajacego, ^instalowanie którego odbywa sie hydraulicznie, bez potrzeby manipulo¬ wania rura produktywna i w którym czynnosci ustalenia i zamkniecia uszczelki kauczukowej od¬ bywaja sie po czynnosciach instalowania urzadze¬ nia, niezaleznie od kierunku i wielkosci efektyw¬ nych cisnien, a zwalnianie urzadzenia odbywa sie przy udziale naprezen rozciagajacych korzystniej¬ szych niz skrecajace.Cel wynalazku zostal osiagniety przez to, ze urza¬ dzenie uszczelniajace zawiera mechanizm podwój¬ nie zwalniajacy, lacznik, górny korpus, dolny kor¬ pus do którego zamocowany jest wyprzedzajacy czlon tnacy, górny klin podporowy. Urzadzenie za¬ wiera takze klin górny, górny klin odchylajacy majacy kolek scinany osadzony w górnym, górny cylinder ustalajacy.W wewnetrznej przestrzeni cylindra ustalajacego umieszczony jest cylinder zamocowany do górnego korpusu. Urzadzenie ma równiez górny powrotnie przesuwny czlon zabezpieczajacy, kolek laczacy umieszczony miedzy górnym cylindrem ustalajacym 93 2873 -i czlonem powrotnie przesuwnym, kolki, ciagnace, tulejke zwalniajaca, zapewniajaca zwalnianie urza¬ dzenia, nakretke ograniczajaca nakrecona na me¬ chanizm podwójnie zwalniajacy, uszczelke kauczu¬ kowa przymocowana do podkowy kauczukowej dla uszczelnienia przestrzeni miedzy górnym korpusem i rura okladzinowa, dolny cylinder ustalajacy, dol¬ ny klin polaczony z dolnym klinem podporowym, kolek scinany dla ustalenia polozenia uszczelki kau¬ czukowej. Dolny cylinder ustalajacy i dolny klin posiadaja dolny powrotnie przsuwny czlon zabez¬ pieczajacy, który zamocowany jest do urzadzenia uszczelniajacego za pomoca kolka.Urzadzenie uszczelniajace wedlug wynalazku jest urzadzeniem dwuseryjnym, hydraulicznym. Usuwa¬ nie urzadzenia z rury okladzinowej odbywa sie bez uszkodzen i,go wymienieniu, i wlozeniu kolków scinajacych, kolków rozciaganych, elementów uszczelniajacych, wkladane jest z powrotem do ru¬ ry okladzinowej, a instalowanie uszczelnienia i zwalnianie urzadzenia odbywa sie bez dodatko¬ wego sprzetu.Konstrukcja urzadzenia uszczelniajacego dostoso¬ wana jest do podwójnego mechanizmu, latwego do zwalniania, przy pomocy którego urzadzenie jest usuwane po zainstalowaniu uszczelnienia w spo¬ sób najbardziej korzystny dla rury produktywnej, a mianowicie przez ciagnienie. Odpowiedni korzyst¬ ny rozklad naprezen rozciagajacych koniecznych do zwalniania dzialajacych na elementy zwalniane jest zapewniony. Gwinty mechanizmu podwójnie zwal¬ niajacego, które zapewniaja odpowiednie warunki czynnosciom zwalniajacym, zabezpieczone m przed korozja i mechanicznym zanieczyszczeniem, co za¬ pewnia wlasciwe funkcjonowanie mechanizmu przez kilka lat.Wytwarzanie urzadzen uszczelniajacych, montaz, czynnosci, instalowanie i sposób zwalniania sa proste i nie "wymagaja szczególnej zrecznosci.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie uszczel¬ niajace, instalowane hydraulicznie przez oddzialy¬ wanie serii klinów w dwóch kierunkach. Urzadze¬ nie posiada uszczelki kauczukowe typu MH i cha¬ rakteryzuje sie rurowym korpusem, posiadajacym poszczególne elementy polaczone za pomoca gwintu z mechanizmem podwójnie zwalniajacym.Urzadzenie uszczelniajace posiada ponadto dolne i górne elementy mocujace, przystosowane do dzia¬ lania w dwóch kierunkach, -uszczelki kauczukowe, cylindry uszczelniajace uruchamiane hydraulicznie, górne i dolne czlony zabezpieczajace powrotnie przesuwne, posiadajace kilka elementów, ostre kra¬ wedzie ustawione pod okreslonym katem zamoco¬ wane do korpusu, tulejke zwalniajaca polaczona za pomoca gwintu z mechanizmem podwójnie zwal¬ niajacym, kolki zapewniajace proces zwalniania, urzadzenia, wyprzedzajacy trzon tnacy, pierscienie uszczelniajace i zbierajace zanieczyszczenia, scinane kolki i sworznie.Urzadzenie uszczelniajace wedlug wynalazku wy¬ posazone jest w podwójnie zwalniajacy mechanizm zabezpieczony przed korozja i zanieczyszczeniem.Elementy instalowane i zwalniane urzadzenia uszczelniajacego zapewniaja warunki zwalniania. 287 4 Poszczególne elementy urzadzenia uszczelniajacego sa zwalniane jeden po drugim, przez wycofywanie ich. Technika zwalniania elementów urzadzenia charakteryzuje sie tym, ze naprezenie wystepujace, w rezultacie róznych cisnien i zmiennej dlugosci rury produkytwnej, sa przenoszone przez elementy mocujace.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia odcinek urzadzenia uszczelniajacego w przekroju.Elementy ustalajace i zwalniajace urzadzenia uszczelniajacego zamocowane '.sa na czlonie ruro¬ wym i obejmuja; mechanizm podwójnie •zwalnia¬ jacy 1, lacznik 4, górny korpus 7, dolny korpus 21 i wyprzedzajacy czlon tnacy 24. Tulejka zwalniaja¬ ca 3 posiada wewnetrzny, latwo odkrecany gwint lewy. Na górny koniec tulejki 3 nakrecona jest na¬ kretka ograniczajaca 2, w której znajduje sie pier¬ scien 26 zbierajacy, zabezpieczajacy gwint tulejki 3 przed zanieczyszczeniami. W dolnym koncu tu¬ lejki 3 znajduja sie cztery osiowe równolegle szcze¬ liny, w których umieszczone sa kolki ciagnace 6, które moga odsuwac sie w dól w czasie ustalania, natomiast w czasie zwalniania, sily rozciagajace moga byc przenoszone przez kolki ciagnace 6 na górny powrotnie przesuwany czlon zabezpiecza¬ jacy 5.Otwory odciazajace tulejki 3 wychodza na zew¬ natrz. Na zewnetrznej cylindrycznej powierzchni mechanizmu podwójnie zwalniajacego 1 znajduja sie dwa gwinty lewe o róznych srednicach. Na gwint o mniejszej srednicy nakrecony jest lacznik 4, natomiast na gwint o wiekszej srednicy nakreco¬ na jest tulejka zwalniajaca 3. Dla zapewnienia wa¬ runków zwalniajacych, jak równiez otwarcia otwo¬ rów upustowych, mechanizm podwójnie zwalniaja¬ cy 1 obracany jest w prawo, przez co jest odkre¬ cany od lacznika 4, a tym samym gwintowe pola¬ czenie z czlonem rurowym urzadzenia uszczelnia- . jacego jest przerwane a mechanizm zwalniajacy 1 obracany w tulejce 3 uderza o nakretke ogranicza¬ jaca 2.Pierscienie uszczelniajace umieszczone w mecha¬ nizmie zwalniajacym zabezpieczaja jego gwinty przed zanieczyszczeniem, a dolny pierscien uszczel¬ niajacy zabezpiecza przed zewnetrznym i wewne¬ trznym nadcisnieniem. Podwójnie stozkowy mecha¬ nizm ustalajacy, znajdujacy sie w górnym powrot¬ nie przesuwnym czlonie zabezpieczajacym 5, prze¬ ciwdziala po ustaleniu, odsuwaniu sie klina od¬ chylajacego 11 od znajdujacego sie ponizej klina 13 a w celu zwolnienia mechanizm ustalajacy rozwie¬ ra sie przez sciecie kolka laczacego 8. Cisnienie ustalajace uzyskiwane jest w górnej czesci cylindra ustalajacego 9.W cylindrze 9 umieszczony jest podwójnie zamo¬ cowany i uszczelniony tlok 10. Górny klin odchy¬ lajacy 11 sluzy do ustalania i przytrzymywania 0 górnego klina 13, jak równiez sluzy jako klin pro¬ wadzacy do klina 13. Wewnetrzna powierzchnia klina odchylajacego 11 wylozona jest kauczukiem i przeciwdziala obracaniu sie górnego korpusu 7.Górny klin podporowy 14 utrzymuje kliny znajdu- foce sie nad nim pod ustalonym katem. Klin 14 po-5 laczony jest z klinem 13 za pomoca przepolowione¬ go pierscienia i jednoczesnie sluzy do zamocowania podpory kauczukowej 15. Uszczelka kauczukowa 16 stanowi przegrode uszczelniajaca miedzy sciana ru¬ ry okladzinowej i korpusem 7 a takze rozdziela przestrzen w rurze okladzinowej na obszar znaj¬ dujacy sie pod uszczelka i nad nia.Dolny klin odchylajacy 17 sluzy do'ustalania po¬ lozenia i utrzymywania podpory kauczukowej 15 a takze utrzymuje dolny klin 19 znajdujacy sie ponizej. Klin 17 jest klinem laczacym i prowadza¬ cym dla klina 19 i sluzy do jego wycofywania. Klin 17 posiada wewnetrzny .wystep za pomoca którego jest wycofywany. Kolek scinany 18 sluzy do prze¬ kazywania sily ustalajacej potrzebnej do ustalenia polozenia uszczelki kauczukowej 16. Kolek 18 jest scinany w momencie gdy sily ustalajace polozenie uszczelki kauczukowej 16 sa dostateczne, wtedy tez mozliwe jest ustalenie poloznia dolnego klina 19.Dolny klin 19 -zapobiega przesunieciu w dól po¬ szczególnych elementów urzadzenia uszczelniajace¬ go. Dolny cylinder ustalajacy 20 zapewnia hydrau^ liczne ustalanie uszczelki kauczukowej 16 i dolnych klinów. Korpus dolny 21 stanowi czesc urzadzenia uszczelniajacego, w którym znajduje sie tlok dolne¬ go cylindra ustalajacego 20.Dolny koniec korpusu 21 ma ksztalt cylindra i jest nagwintowany. Koniec korpusu 21 polaczony jest polaczeniem uszczelniajacym z czlonem tnacym 24.Powrotny przesuw dolnego cylindra 20 uniemozli¬ wiony jest przez dolny, powrotnie przesuwny czlon zabezpieczajacy 22, który zamocowany jest do dol¬ nego korpusu 21 kolkiem scinanym 23. Gdy kolek 23 zostanie sciety, dolny czlon zabezpieczajacy 22 moze byc swobodnie ustalany. Przeznaczeniem czlo¬ nu tnacego 24 jest z jednej strony zgrubsza oczysz¬ czanie, wewnetrznych scianek rury okladzinowej, z drugiej zas strony centrowanie urzadzenia uszczel¬ niajacego.Kolek scinany 12 mocuje górny klin odchylajacy 11 do górnego korpusu 7. Górny klin 13 fprzeciw¬ dziala przemieszczaniu sie w góre urzadzenia uszczelniajacego. ' Dzialanie urzadzenia uszczelniajacego wedlug wy¬ nalazku jest nastepujace. Znane urzadzenia do wiercen sa polaczone z urzadzeniem uszczelniaja- . cym wedlug wynalazku. Pod tym urzadzeniem znajduje sie przedluzenie rury produktywnej i hy¬ draulicznie usuwany zawór ustalajacy. Nad urza¬ dzeniem uszczelniajacym znajduje sie urzadzenie latwo zwalniajace, umieszczone przeciwnie do me¬ chanizmu podwójnie zwalniajacego ' urzadzenia uszczelniajacego wedlug wynalazku. Nad urzadze¬ niem rozdzielajacym znajduje sie tez przekladka i przestrzen pluczkowa. Urzadzenie uszczelniajace jest w ten sposób wprowadzane wraz z rura pro¬ duktywna do wymaganej glebokosci, a glowica ru¬ rowa znajduje sie na zewnatrz. Ustalajacy zawór kulowy jest otwierany, a przewodem zespolu pom¬ powego doprowadzana jest ciecz pod cisnieniem, sluzace do hydraulicznego ustalania.Ciecz pod cisnieniem doprowadzana jest z zes¬ polu pompowego do wewnetrznej przestrzeni urza- 287 6- dzenia uszczelniajacego. Wskaznik cisnienia umieB2- czony w przewodzie zasilajacym wskazuje zmiany cisnienia. Pierwszy wskaznik cisnienia okresla cis¬ nienie usuwajace kolki scinane, drugi wskaznik cisnienie usuwajace zawór stopowy. Czynnosci usta¬ lajace opisane beda ponizej szczególowo. Ciecz pod cisnieniem potrzebna do czynnosci ustalajacych-do¬ prowadzana jest jednoczesnie do grónego cylindra ustalajacego 9 i do dolnego cylindra # ustalajacego io 20. Pod wplywem dzialania. cieczy pod cisnieniem scinany jest kolek 12 i górny cylinder ustalajacy 9 wraz z górnym klinem odchylajacym 11 przesuwa sie w dól. Przesuwanie sie cylindra 9 powoduje, poprzez kolek laczacy 8, przesuwanie sie przesuw- nego czlonu zabezpieczajacego 5, a tym samym cy¬ linder 9 powoduje ustalanie polozenia górnej kra¬ wedzi kima 13, która opiera sie na klinie 14.Ciecz pod cisnieniem dzialajaca w dolnym cy¬ lindrze ustalajacym 20 powoduje jego przemiesz- czenie w góre, popychajac przed soba dolny klin 19 i poprzez kolek scinany 18 popycha równiez dolny klin odchylajacy 17, ustalajac polozenie kau¬ czukowego uszczelnienia 16 przytrzymywanego przez górny klin 14.Po ustaleniu polozenia uszczelki kauczukowej 16, kolek 18 jest scinany a tym samym ustala sie polo¬ zenie dolnych klinów. Dolny cylinder ustalajacy 20 • przesuwajac sie do góry pociaga za soba czlon za- bezpieczajacy 22, gdyz jest z nim polaczony za po¬ moca gwintu. Czynnosci ustalajace urzadzenia uszczelniajacego koncza sie usunieciem zaworu ustalajacego. Przed czynnoscia zwalpiajaca mecha¬ nizm podwójnie zwalniajacy 1 obracany jest w pra- ' wo, dla stworzenia warunków umozliwiajacych zwalnianie i, nastepnie rura produktywna ciagnio¬ na jest do góry. Pod wplywem sily ciagnienia zwal¬ niane sa nastepujace czesci, w kolejnosci jedna za druga, mianowicie: górny powrotnie przesuwny 40 czlon zabezpieczajacy 5, kliny górne, dolny powrot¬ nie przesuwny czlon zabezpieczajacy 22, uszczelka kauczukowa 16 i kliny dolne.Czynnosci zwalniajace przebiegaja nastepujaco.Podwójnie zwalniajacy mechanizm 1 obracany jest 45 w prawo, co powoduje najpierw przerwanie pola¬ czenia z gómym korpusem 7 i otwarcie otworów upustowych tulejki 3. Nastepnie wraz z dalszym obrotem w prawo, mechanizm podwójnie zwalnia¬ jacy 1 uderza o wewnetrzny wystep nakretki za- 50 bezpieczajacej 2.Cisnienie spada i nastepnie zwieksza,sie moment obrotowy, dla zapewnienia odpowiednich warunków zwalniajacych, po czym urzadzenie uszczelniajace jest zwalniane przez wyciaganie w zwykly sposób.Sily ciagnace dzialaja na górny czlon zabezpie¬ czajacy 5 poprzez podwójnie zwalniajacy mecha¬ nizm 1, tulejke zwalniajaca 3 i kolki rozciagajace 6, wywolane tym naprezenie scinaja kolek polacze¬ niowy 8, dzialanie górnego czlonu zabezpieczaja¬ cego 5 ustaje i czlon 5 przesuwa sie z powrotem.W czasie powrotnego przesuwu czlonu 5 uderza on o kolek 6, przez który pociaga za soba górny cy¬ linder ustalajacy 9 i górny klin odchylajacy 11 po- 65 laczony z cylindrem 9 za pomoca gwintu. KrawedzV 7 prowadzaca górnego klina odchylajacego wycofuje klin 13.Nastepnie, wewnetrzny wystep górnego, powrot¬ nie przesuwnego czlonu zabezpieczajacego 5 uderza w dolna koncowa plaszczyzne lacznika 4, pociagajac go do góry. Pod wplywem naprezen kolek 23 zo¬ staje sciety, przez co rola dolnego powrotnie prze¬ suwnego czlonu zabezpieczajacego 22 jest zakon¬ czona.Rura produktywna ciagniona jest nadal, korpus przesuwa sie swobodnie do góry, do czasu az wy¬ step znajdujacy sie w uszczelce kauczukowej 16 uderzy w podpore kauczukowa 15, odszarpujac ja od scianki rury okladzinowej, nastepnie po prze¬ sunieciu jej o 15 do 20 mm korpus 21 uderza o wewnetrzny wystep dolnego klina odchylajacego 17 podnoszac go od znajdujacego sie ponizej dol¬ nego klina 19, rura produktywna jest nadal ciag¬ niona, urzadzenie uszczelniajace jest zwalniane i moze byc wysuniete.Urzadzenie uszczelniajace nie wymaga dodatko¬ wego oprzyrzadowania ustalajacego i zwalniajace¬ go, poniewaz pod wplywem wzrastajacego dwukie¬ runkowego rozciagania i naprezen sciskajacych je¬ go elementy sa dobrze polaczone. Cisnienie w urza¬ dzeniu wzrasta w jego czesci górnej od góry i w dolnej od dolu, dzialajac na elementy uszczelnia¬ jace i powodujac dobre uszczelnienie a takze wlas¬ ciwe ustalenie elementów mocujacych.Zwalnianie urzadzenia uszczelniajacego nastepuje przy pomocy podwójnie zwalniajacego mechanizmu, doprowadzajacego z powrotem urzadzenie uszczel¬ niajace do najbardziej korzystnych naprezen, mia¬ nowicie do naprezen rozciagajacych, a takze roz¬ klada w czasie naprezenia rozciagajace, konieczne dla procesu zwolnienia elementów podlegajacych zwalnianiu. Przygotowanie urzadzenia uszczelniaja¬ cego do ponownej pracy wymaga jedynie prze¬ mieszczenia elementów uszczelniajacych i zamon¬ towania kolków scinanych.Dodatkowa korzysc urzadzenia uszczelniajacego wedlug wynalazku polega na tym, ze w czasie usta¬ wienia nie wymaga manipulowania rura produk¬ tywna. Wymagane jest jedynie zabezpieczenie wa¬ runków do zwalniania i w tym czasie wymagana jest ostroznosc. Ochrona przed korozja i zanie¬ czyszczeniami mechanizmu podwójnie zwalniajace¬ go, zapewnia bezpieczne jego dzialanie nawet po kilku latach. PL