RU180834U1

RU180834U1 - FLANGE CAPTURE

Info

Publication number: RU180834U1
Application number: RU2018117182U
Authority: RU
Inventors: Виктор Александрович Еремин
Original assignee: Акционерное Общество "СИБ ТРЕЙД СЕРВИС"
Priority date: 2018-05-10
Filing date: 2018-05-10
Publication date: 2018-06-27

Abstract

Фланцевый захват относится к нефтяной промышленности, предназначен для быстрого подсоединения к фланцу электрического центробежного насоса (ЭЦН) колонны бурильных труб и может быть использован для спуска электрического центробежного насоса ниже привентора при герметизации скважины по бурильной трубе. Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание устройства, позволяющего осуществлять быстрый и надежный захват многогранного в плане фланца электрического центробежного насоса и последующий спуск электрического центробежного насоса ниже привентора за счет фланцевого захвата, содержащего переводник и полый корпус, внутри которого установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения подпружиненная вилка, при этом на внутренней поверхности нижней части корпуса выполнены выступы, образующие попарно диаметрально расположенные грани, а вилка ограничена от поворота относительно оси корпуса, вилка снабжена средством зацепления, а в боковой поверхности корпуса выполнен вертикально ориентированный вырез, средство зацепления вилки выполнено в виде отверстия, на вилке выполнены два клиновидных уступа, в верхней части корпуса выполнена присоединительная резьба.The flange grip refers to the oil industry, designed to quickly connect a drill pipe string to the flange of an electric centrifugal pump (ESP), and can be used to lower the electric centrifugal pump below the fan when sealing the well through the drill pipe. The technical result of the proposed technical solution is the creation of a device that allows for quick and reliable capture of a multifaceted planar electric centrifugal pump flange and the subsequent descent of an electric centrifugal pump below the fan by means of a flange clamp containing a sub and a hollow body, inside of which a spring-loaded spring-loaded a fork, while on the inner surface of the lower part of the housing there are protrusions forming paired diametrically located faces, and the fork is limited from rotation relative to the axis of the housing, the fork is equipped with an engaging means, and a vertically oriented cutout is made in the side surface of the housing, the engagement means of the fork are made in the form of an opening, two wedge-shaped ledges are made on the fork, the connecting part is made in the upper part of the housing thread.

Description

Фланцевый захват относится к нефтяной промышленности, предназначен для быстрого подсоединения к фланцу электрического центробежного насоса (ЭЦН) колонны бурильных труб и может быть использован для спуска электрического центробежного насоса ниже привентора при герметизации скважины по бурильной трубе. The flange grip refers to the oil industry, designed to quickly connect a drill pipe string to the flange of an electric centrifugal pump (ESP), and can be used to lower the electric centrifugal pump below the fan when sealing the well through the drill pipe.

Система электрического центробежного насоса, как правило, состоит из нескольких секций. Общая длина системы электрического центробежного насоса превосходит высоту мачты, используемой для спуска и подъёма бурового инструмента. В связи с невозможностью спуска собранного центробежного насоса монтаж его секций осуществляют непосредственно на буровой. В процессе монтажа секции насоса препятствуют перекрытию скважины, в связи с чем, в случае угрозы выброса, секцию насоса либо сбрасывают скважину, что является серьёзной аварией, либо прикручивают к секции патрубок с фланцевым соединением, после чего спускают компоновку в скважину и герметизируют скважину привентором по наружному диаметру патрубка. Сложность описанной процедуры заключается в прикручивании шести соединительных шпилек с мелкой резьбой. Установка упомянутых шпилек занимает значительное время, особенно в стрессовой ситуации. An electric centrifugal pump system typically consists of several sections. The total length of the electric centrifugal pump system exceeds the height of the mast used to lower and raise the drilling tool. Due to the impossibility of lowering the assembled centrifugal pump, the installation of its sections is carried out directly on the rig. During installation, the pump sections are prevented from overlapping the well, and therefore, in the event of an outburst threat, the pump section is either discharged, which is a serious accident, or a pipe with a flange connection is screwed to the section, then the assembly is lowered into the well and the well is sealed by the receiver using the outer diameter of the pipe. The complexity of the described procedure consists in screwing six fine threaded connecting rods. The installation of the mentioned studs takes considerable time, especially in a stressful situation.

Известен «ЛОВИТЕЛЬ» по патенту РФ на полезную модель №84912 от 11.02.2009, опубликован 20.07.2009, МПК E21B 31/18, содержащий трубчатый корпус с кольцевой проточкой и установленные в нем с возможностью перемещения захватывающие элементы сегментного типа, верхние части которых размещены в кольцевой проточке, отличающийся тем, что на внутренней и наружной поверхностях верхней части захватывающих элементов и в кольцевой проточке корпуса выполнены ответные конические проточки, а нижние части захватывающих элементов размещены в окнах корпуса, выполненных равномерно по его окружности в количестве, соответствующем числу захватывающих элементов.Known "LOVITEL" according to the patent of the Russian Federation for utility model No. 84912 of 02/11/2009, published July 20, 2009, IPC E21B 31/18, containing a tubular body with an annular groove and mounted in it with the ability to move the exciting elements of the segment type, the upper parts of which are located in an annular groove, characterized in that on the inner and outer surfaces of the upper part of the gripping elements and in the annular groove of the housing, mating conical grooves are made, and the lower parts of the gripping elements are placed in the windows of the housing made evenly around its circumference in an amount corresponding to the number of exciting elements.

Наиболее близким по технической сути является «ЛОВИТЕЛЬ» по патенту РФ на изобретение №2171355 от 22.12.1999, опубликован 22.12.1999, МПК E21B 31/18, включающий полый корпус с боковыми окнами, установленную в нем пружину и размещенную под ней с возможностью ограниченного осевого перемещения цангу с захватными выступами на нижних концах ее перьев, отличающийся тем, что перья цанги и захватные выступы на их концах сопряжены по сферической поверхности, наружная поверхность нижних концов перьев и внутренняя поверхность корпуса под боковыми окнами, контактирующие друг с другом, выполнены коническими, а величина осевого перемещения цанги меньше высоты конической поверхности корпуса под боковыми окнами; поверхность захватных выступов, сопряженная с внутренней поверхностью перьев цанги, расположена под острым углом к продольной оси цанги.The closest in technical essence is “LOVITEL” according to the RF patent for invention No. 2171355 dated 12/22/1999, published on 12/22/1999, IPC E21B 31/18, including a hollow body with side windows, a spring installed in it and placed under it with the possibility of limited axial movement of the collet with gripping protrusions at the lower ends of its feathers, characterized in that the collet feathers and gripping protrusions at their ends are mated on a spherical surface, the outer surface of the lower ends of the feathers and the inner surface of the housing under the side windows, contact those with each other are made conical, and the axial displacement of the collet is less than the height of the conical surface of the body under the side windows; the surface of the gripping protrusions associated with the inner surface of the feathers of the collet is located at an acute angle to the longitudinal axis of the collet.

Известные технические решения предназначены для ловильных работ в скважине при ликвидации аварий и используются для извлечения из скважин элементов, оканчивающихся в верхней части наружным буртиком, например, фланцем, муфтой или замком. Данные решения хотя и могут быть применены для работы в устье скважины для спуска электрического центробежного насоса ниже привентора при герметизации скважины по бурильной трубе, но для этих целей они излишне конструктивно сложны, кроме того их размещение и фиксация на фланце требует от оператора значительного времени. В связи с вышеизложенным, применение ловителя для спуска электрического центробежного насоса ниже привентора при угрозе выброса из скважины нерационально.Known technical solutions are intended for fishing operations in the well during the liquidation of accidents and are used to extract elements from the wells that end in the upper part with an external collar, for example, a flange, a coupling or a lock. Although these solutions can be applied to work at the wellhead to lower the electric centrifugal pump below the fan when sealing the well through the drill pipe, for these purposes they are unnecessarily structurally complex, in addition, their placement and fixing on the flange requires considerable time from the operator. In connection with the foregoing, the use of a trap for lowering an electric centrifugal pump below a fan when there is a risk of ejection from the well is irrational.

Задачей предлагаемого технического решения является создание устройства, позволяющего осуществлять быстрый и надежный захват многогранного в плане фланца электрического центробежного насоса и последующий спуск электрического центробежного насоса ниже привентора при герметизации скважины по бурильной трубе.The objective of the proposed technical solution is to create a device that allows for quick and reliable capture of a multifaceted planar electric centrifugal pump flange and the subsequent descent of the electric centrifugal pump below the fan when sealing the well through the drill pipe.

Поставленная задача решена за счет фланцевого захвата, содержащего переводник и полый корпус, внутри которого установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения подпружиненная вилка, при этом на внутренней поверхности нижней части корпуса выполнены выступы, образующие попарно диаметрально расположенные грани, а вилка ограничена от поворота относительно оси корпуса; вилка снабжена средством зацепления, а в боковой поверхности корпуса выполнен вертикально ориентированный вырез; средство зацепления вилки выполнено в виде отверстия; на вилке выполнены два клиновидных уступа; в верхней части корпуса выполнена присоединительная резьба.The problem is solved by means of a flange clamp containing a sub and a hollow body, inside of which a spring-loaded fork is mounted with the possibility of limited axial movement, while on the inner surface of the lower part of the body there are protrusions forming pairwise diametrically located faces, and the fork is limited from rotation relative to the body axis ; the fork is equipped with a gearing means, and a vertically oriented cutout is made in the side surface of the housing; the means of engagement of the plug is made in the form of holes; two wedge-shaped ledges are made on the fork; in the upper part of the body, a connecting thread is made.

Суть технического решения иллюстрирована чертежами, где на фиг. 1 – продольный разрез фланцевого захвата, на фиг.2 – фланцевый захват, вид снизу.The essence of the technical solution is illustrated by drawings, where in FIG. 1 is a longitudinal section through a flange grip, and FIG. 2 is a flange grip, bottom view.

На фиг. 1, фиг. 2 изображены фланцевый захват 1, переводник 2, корпус 3, вилка 4, уступы 5, средство 6 зацепления, пружина 7, кольцо 8 упорное, выступы 9, грани 10.In FIG. 1, FIG. 2 shows a flange grip 1, a sub 2, a housing 3, a plug 4, ledges 5, a gearing means 6, a spring 7, a thrust ring 8, projections 9, faces 10.

Фланцевый захват выполнен следующим образом.Flange capture made as follows.

Фланцевый захват 1, содержит полый цилиндрический корпус 3. Корпус 3 установлен на переводник 2 при помощи резьбового соединения, для чего в верхней части корпуса 3 выполнена внутренняя резьба. В верхней части переводника 2 выполнена присоединительная муфтовая замковая резьба, предназначенная для его подсоединения к буровой колонне. Внутри корпуса 3 выполнены диаметрально расположенные продольные пазы, в которые установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения вилка 4. Пазы препятствуют повороту вилки 4 относительно оси корпуса 3. Вилка 4 выполнена подпружиненной пружиной 7 и снабжена двумя клиновидными уступами 5. Опционально пружина 7 расположена между переводником 2 и кольцом 8 упорным, установленным на вилку 4. Вилка 4 снабжена средством 6 зацепления, выполненным в форме сквозного отверстия. В боковой поверхности корпуса 3 напротив средства 6 зацепления вилки 4 выполнен вертикально ориентированный вырез. На внутренней поверхности нижней части корпуса 3 выполнены выступы 9, образующие шесть или восемь попарно диаметрально расположенных граней 10. Количество граней выбирают в зависимости от типа фланца применяемого на объекте насоса. Выступы 9 образуют в нижней торцевой части корпуса 3 отверстие, содержащее попарно расположенные друг напротив друга грани 10. Внутренняя поверхность образованного выступами 9 отверстия эквидистантна внешней поверхности фланца. Расстояние между гранями 10 выступов 9 подбирают таким образом, чтобы в сформированное ими отверстие проходил фланец электрического центробежного насоса (ЭЦН) с небольшим зазором. Flange grip 1, contains a hollow cylindrical body 3. Housing 3 is mounted on a sub 2 using a threaded connection, for which an internal thread is made in the upper part of the housing 3. In the upper part of the sub 2 is made connecting coupling lock thread designed for its connection to the drill string. Inside the housing 3, there are diametrically arranged longitudinal grooves in which the fork 4 is mounted with limited axial movement. The grooves prevent the fork 4 from turning relative to the axis of the housing 3. The fork 4 is spring-loaded 7 and provided with two wedge-shaped ledges 5. Optionally, the spring 7 is located between the sub 2 and a thrust ring 8 mounted on the plug 4. The plug 4 is provided with an engaging means 6 made in the form of a through hole. In the side surface of the housing 3 opposite the means 6 of engagement of the fork 4 is made vertically oriented cutout. On the inner surface of the lower part of the housing 3, projections 9 are made, forming six or eight diametrically arranged faces 10. The number of faces is selected depending on the type of flange used at the pump site. The protrusions 9 form an opening in the lower end part of the housing 3, containing the faces 10. The inner surface of the opening formed by the protrusions 9 is equidistant to the outer surface of the flange. The distance between the faces 10 of the protrusions 9 is selected so that the flange of the electric centrifugal pump (ESP) with a small clearance passes into the hole formed by them.

Фланцевый захват работает следующим образом.Flange capture works as follows.

Фиксация фланца насоса в корпусе 3 захвата 1 осуществляется за счет наличия многогранных поверхностей на фланце электрического центробежного насоса и внутренней поверхности корпуса 3 захвата 1. В случае возникновения угрозы выброса захват 1 размещают на фланце электрического центробежного насоса, после чего корпус 3 захвата 1 насаживают на фланец до упора, приподнимая тем самым подпружиненную вилку 4. Фланец насоса проходит между гранями 10 выступов 9 и размещается в полом корпусе 3. Захват 1 проворачивают относительно фланца на угол 30°, в результате чего углы фланца насоса располагаются над выступами 9, предотвращая тем самым выпадения фланца из корпуса 3. Подпружиненная вилка 4 отщелкивается вниз и уступы 5 вилки входят в образовавшийся зазор между корпусом 3 и многогранной поверхностью фланца, чем фиксируют фланец от проворота относительно корпуса 3. Далее спускают секцию насоса ниже привентора и герметизируют скважину по бурильной трубе. Освобождение фланца осуществляется путем поднятия вилки 4 вверх за средство 6 зацепления через вертикально ориентированный вырез в корпусе 3. Захват 1 проворачивают на угол 30° в любую сторону выводя из зацепления шестигранные поверхности корпуса 3 и фланца, после чего захват 1 снимают с фланца. Заявляемое устройство позволяет быстро и надежно осуществить захват фланца электрического центробежного насоса (ЭЦН) и, в случае угрозы выброса, осуществить спуск секции насоса ниже привентора с последующей герметизацией скважины по бурильной трубе. Заявляемый захват 1, в случае необходимости, может быть использован для ловильных работ в скважине при ликвидации аварий.The fixing of the pump flange in the housing 3 of the gripper 1 is carried out due to the presence of multifaceted surfaces on the flange of the electric centrifugal pump and the inner surface of the housing 3 of the gripper 1. In the event of an outbreak threat, the gripper 1 is placed on the flange of the electric centrifugal pump, after which the housing 3 of the gripper 1 is mounted on the flange until it stops, thereby lifting the spring-loaded fork 4. The pump flange passes between the faces 10 of the protrusions 9 and is placed in the hollow body 3. The grip 1 is rotated relative to the flange by an angle of 30 °, in ultimately, the corners of the pump flange are located above the protrusions 9, thereby preventing the flange from falling out of the housing 3. The spring-loaded fork 4 clicks down and the ledges 5 of the fork enter the gap between the housing 3 and the multifaceted surface of the flange, thereby fixing the flange against rotation relative to the housing 3. Further lower the pump section below the fan and seal the well through the drill pipe. The flange is released by lifting the plug 4 upwards by the engagement means 6 through a vertically oriented cutout in the housing 3. The grip 1 is rotated through an angle of 30 ° to either side, disengaging the hexagonal surfaces of the housing 3 and the flange, after which the grip 1 is removed from the flange. The inventive device allows you to quickly and reliably capture the flange of an electric centrifugal pump (ESP) and, in the event of an outburst threat, carry out the descent of the pump section below the fan, followed by sealing the well through the drill pipe. The inventive capture 1, if necessary, can be used for fishing operations in the well during the liquidation of accidents.

Техническим результатом предлагаемого технического решения является создание устройства, позволяющего осуществлять быстрый и надежный захват многогранного в плане фланца электрического центробежного насоса и последующий спуск электрического центробежного насоса ниже привентора за счет фланцевого захвата, содержащего переводник и полый корпус, внутри которого установлена с возможностью ограниченного осевого перемещения подпружиненная вилка, при этом на внутренней поверхности нижней части корпуса выполнены выступы, образующие попарно диаметрально расположенные грани, а вилка ограничена от поворота относительно оси корпуса; вилка снабжена средством зацепления, а в боковой поверхности корпуса выполнен вертикально ориентированный вырез; средство зацепления вилки выполнено в виде отверстия; на вилке выполнены два клиновидных уступа; в верхней части корпуса выполнена присоединительная резьба.The technical result of the proposed technical solution is the creation of a device that allows for quick and reliable capture of a multifaceted planar electric centrifugal pump flange and the subsequent descent of an electric centrifugal pump below the fan by means of a flange clamp containing a sub and a hollow body, inside of which a spring-loaded spring-loaded a fork, while on the inner surface of the lower part of the housing there are protrusions forming paired diametrically located faces, and the plug is limited from rotation relative to the axis of the housing; the fork is equipped with a gearing means, and a vertically oriented cutout is made in the side surface of the housing; the means of engagement of the plug is made in the form of holes; two wedge-shaped ledges are made on the fork; in the upper part of the body, a connecting thread is made.

Claims

1. Flange grip, characterized in that it contains a sub and a hollow body, inside of which a spring-loaded fork is mounted with a possibility of limited axial movement, while on the inner surface of the lower part of the body there are protrusions forming pairwise diametrically located faces, and the fork is limited from rotation about an axis corps.

2. The flange clamp according to claim 1, characterized in that the plug is equipped with a gearing means, and a vertically oriented cutout is made in the side surface of the housing.

3. The flange clamp according to claim 2, characterized in that the means of engagement of the plug is made in the form of a hole.

4. The flange clamp according to claim 1, characterized in that two wedge-shaped ledges are made on the fork.

5. The flange grip according to claim 1, characterized in that the connecting thread is made in the upper part of the housing.