RU212903U1

RU212903U1 - Adjustable choke

Info

Publication number: RU212903U1
Application number: RU2022101553U
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Макеев; Евгений Леонидович Шай; Денис Валерьевич Щелоков; Андрей Алексеевич Дубинин; Алексей Геннадьевич Акуличев; Алексей Викторович Филиппов; Вячеслав Владимирович Егоров; Илья Владимирович Бойко; Павел Николаевич Пантюшин
Original assignee: Публичное акционерное общество "Сургутнефтегаз"
Filing date: 2022-01-24
Publication date: 2022-08-12

Abstract

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для регулирования расхода жидкости в обвязке нефтедобывающих скважин, оснащенных погружными насосными установками динамического действия. Регулируемая штуцерная колодка содержит золотник, установленный в седло, оборудованное проточным каналом, положение которого определяется глубиной ввинчивания регулировочного винта в корпус, наружная часть которого выполнена в виде кольца, а высота внутренней части корпуса не превышает высоту наружной. При этом регулировочный винт колодки выведен в пространство между фланцами трубопроводного соединения и позволяет осуществлять бесступенчатое регулирование величины проходного сечения отверстия, образованного между седлом и золотником, непосредственно в процессе работы скважины. Наружная часть корпуса выполнена в виде кольца с возможностью установки между фланцами трубопроводного соединения в их уплотнительных канавках, выполняя функцию уплотнительного кольца фланцевого соединения. Конструктивное решение позволяет устанавливать штуцерную колодку вместо уплотнительного кольца без внесения изменений в конструкцию трубопроводной системы.

The utility model relates to the oil industry and is designed to control the flow of fluid in the piping of oil wells equipped with dynamic submersible pumping units. The adjustable choke block contains a spool valve installed in the seat, equipped with a flow channel, the position of which is determined by the depth of screwing the adjusting screw into the body, the outer part of which is made in the form of a ring, and the height of the inner part of the body does not exceed the height of the outer one. At the same time, the adjusting screw of the block is brought into the space between the flanges of the pipeline connection and allows stepless regulation of the size of the flow area of the hole formed between the seat and the spool directly during the operation of the well. The outer part of the body is made in the form of a ring with the possibility of installation between the flanges of the pipeline connection in their sealing grooves, performing the function of the sealing ring of the flange connection. The design solution allows you to install a nipple block instead of a sealing ring without making changes to the design of the pipeline system.

Description

Полезная модель относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для регулирования расхода жидкости в обвязке нефтедобывающих скважин, оснащенных погружными насосными установками динамического действия.The utility model relates to the oil industry and is designed to control the flow of fluid in the piping of oil wells equipped with dynamic submersible pumping units.

Известен механически регулируемый штуцер, представляющий собой поворотную коническую обойму со штуцирующими отверстиями различного диаметра, оси которых перпендикулярны оси обоймы. Обойма установлена в корпусе, который также выполнен со штуцирующими отверстиями круглого или овального сечения различного размера, причем отверстия меньшего размера расположены в нижней части корпуса. В верхней части корпуса выполнен подпружиненный шарик и прижимной винт, взаимодействующий с блокировочными пазами (RU №2002045).Known mechanically adjustable fitting, which is a rotary conical cage with choke holes of different diameters, the axes of which are perpendicular to the axis of the cage. The holder is installed in the housing, which is also made with round or oval stud holes of various sizes, with smaller holes located in the lower part of the housing. In the upper part of the housing there is a spring-loaded ball and a clamping screw interacting with the locking slots (RU No. 2002045).

Описанный штуцер невозможно установить в трубопроводную систему нефтедобывающей скважины без внесения в ее конструкцию изменений, недостатком данного штуцера является дискретность регулирования (ограниченное количество разных по диаметру проточных отверстий), которая в некоторых случаях не позволяет подобрать требуемый режим регулирования расхода, так как при течении через одно из проточных отверстий расход может быть избыточен, при течении через следующее ближайшее отверстие уже может быть недостаточен.The described fitting cannot be installed in the pipeline system of an oil producing well without making changes to its design, the disadvantage of this fitting is the discreteness of regulation (a limited number of flow holes of different diameters), which in some cases does not from the flow holes, the flow may be excessive, when flowing through the next closest hole, it may already be insufficient.

В качестве ближайшего аналога выбрано устройство для регулирования режима работы скважины, выполненное в виде корпуса по форме кольца, размещаемого между двумя фланцами и примыкающего к ним, и штуцер с приводом для обеспечения бесступенчатого регулирования его проходного сечения (проточного отверстия) путем перемещения приводом золотника в седле (SU №825876).As the closest analogue, a device for regulating the operating mode of the well was chosen, made in the form of a body in the form of a ring placed between two flanges and adjacent to them, and a fitting with a drive to ensure stepless regulation of its flow area (flow hole) by moving the spool valve in the seat by the drive (SU No. 825876).

Однако, для оборудования данным устройством уже существующей нефтедобывающей скважины необходимо вносить конструктивные изменения в ее трубопроводную систему (осуществлять переобвязку), заключающиеся в изменении расстояния между фланцами трубопроводного соединения, что в условиях производственной площадки является сложным организационно-техническим мероприятием, так как внесение таких изменений требует проведение сварных работ, для которых необходимо выполнить ряд трудоемких операций по обеспечению противопожарной безопасности. Установка такого устройства вместо уплотнительного кольца невозможна, т.к. этого не позволяют габариты.However, to equip an already existing oil well with this device, it is necessary to make structural changes to its pipeline system (re-piping), which consists in changing the distance between the flanges of the pipeline connection, which is a complex organizational and technical measure in the conditions of the production site, since such changes require carrying out welding work, for which it is necessary to perform a number of labor-intensive operations to ensure fire safety. Installation of such a device instead of the sealing ring is not possible, because. size does not allow this.

Задачи, на решение которых направлено заявленное техническое решение заключаются в обеспечении возможности установки штуцерной колодки - дросселирующего устройства в уже существующей трубопроводной системе нефтедобывающей скважины, которая ранее не была им оборудована, без внесения изменений в конструкцию трубопроводной системы, а так же обеспечение бесступенчатого регулирования величины проходного сечения колодки с целью обеспечения точности регулирования расхода жидкости, поднимаемой из скважины погружной насосной установкой.The tasks to be solved by the claimed technical solution are to ensure the possibility of installing a choke block - a throttling device in an existing pipeline system of an oil well, which was not previously equipped with it, without making changes to the design of the pipeline system, as well as ensuring stepless regulation of the size of the through passage section of the pad in order to ensure the accuracy of regulating the flow of fluid lifted from the well by a submersible pumping unit.

Задача по обеспечению возможности установки колодки в трубопроводной системе скважины без внесения изменений в ее конструкцию достигается за счет того, что наружная часть корпуса колодки выполнена в форме кольца определенных размеров, а высота внутренней части не превышает высоту наружной, что позволяет устанавливать колодку вместо уплотнительного кольца во фланцевых соединениях уже существующей трубопроводной системы скважины без необходимости изменения конструкции (в том числе, без необходимости изменения расстояния между фланцами трубопроводного соединения).The task of ensuring the possibility of installing the shoe in the pipeline system of the well without making changes to its design is achieved due to the fact that the outer part of the body of the shoe is made in the form of a ring of certain sizes, and the height of the inner part does not exceed the height of the outer one, which allows you to install the shoe instead of the sealing ring in flange connections of an existing well pipeline system without the need to change the design (including without the need to change the distance between the flanges of the pipeline connection).

Задача по обеспечению бесступенчатого регулирования величины проходного сечения колодки достигается за счет того, что взаимное расположение золотника и седла, образующих проходное сечение, задается глубиной ввинчивания в корпус регулировочного винта, вдвигающего при ввинчивании в корпус золотник внутрь седла, уменьшая тем самым сечение проходного отверстия по которому движется поток скважинной жидкости, при этом давление потока скважинной жидкости прижимает золотник к внутреннему торцу регулировочного винта, следовательно, при вывинчивании регулировочного винта из корпуса обеспечивает движение золотника по направлению из седла наружу и обеспечивает увеличение сечения проходного отверстия. Наружный торец регулировочного винта колодки выведен в пространство между фланцами трубопроводного соединения, что позволяет обеспечить регулирование сечения проходного отверстия даже на работающей скважине. За счет того, что регулировочный винт при вращении может быть перемещен относительно корпуса на любую величину в пределах диапазона регулирования, обеспечивается бесступенчатое регулирование сечения проходного отверстия и, следовательно, бесступенчатое регулирование расхода потока скважинной жидкости.The task of providing stepless regulation of the block flow area is achieved due to the fact that the relative position of the spool and seat forming the flow area is set by the depth of screwing into the body of the adjusting screw, which, when screwed into the body, pushes the spool into the seat, thereby reducing the cross section of the flow hole through which the flow of well fluid moves, while the pressure of the flow of the well fluid presses the spool to the inner end of the adjusting screw, therefore, when the adjusting screw is unscrewed from the body, it ensures the spool moves in the direction from the seat outward and provides an increase in the cross section of the through hole. The outer end of the adjusting screw of the block is brought into the space between the flanges of the pipeline connection, which makes it possible to regulate the cross section of the through hole even in a working well. Due to the fact that the adjusting screw during rotation can be moved relative to the body by any amount within the control range, stepless control of the cross section of the through hole is provided and, consequently, stepless control of the flow rate of the well fluid.

Полезная модель поясняется фигурой, на которой изображены корпус 1, наружная часть которого выполнена в виде кольца определенных размеров, а высота внутренней части не превышает высоту наружной, позволяющий устанавливать колодку вместо уплотнительного кольца фланцевого трубопроводного соединения. Внутрь корпуса 1 установлено седло 2, имеющее проточное отверстие, которое при регулировании перекрывается установленным в седле золотником 3, положение которого определяется глубиной ввинчивания в корпус регулировочного винта 4.The utility model is illustrated by a figure, which shows a housing 1, the outer part of which is made in the form of a ring of certain dimensions, and the height of the inner part does not exceed the height of the outer, allowing you to install a block instead of a sealing ring of a flanged pipeline connection. Inside the body 1, a seat 2 is installed, which has a flow hole, which, during regulation, is blocked by a spool 3 installed in the seat, the position of which is determined by the depth of screwing into the body of the adjusting screw 4.

Установка колодки в уже существующее фланцевое соединение трубопроводной системы скважины осуществляется аналогично установке или замене уплотнительного кольца: фланцы упруго раздвигаются друг относительно друга монтажным инструментом, после чего колодка задвигается между ними, фиксируется упруго восстанавливающими расстояние между друг другом без воздействия монтажного инструмента фланцами, после чего фланцы стягиваются своими крепежными изделиями, как правило, шпильками с гайками, обеспечивая уплотнение и далее соединение продолжает работать в тех же условиях, которые были до установки колодки.The block is installed in an existing flange connection of the well pipeline system in the same way as the installation or replacement of the sealing ring: the flanges are elastically moved apart relative to each other with an installation tool, after which the block is pushed between them, fixed by the flanges elastically restoring the distance between each other without the influence of the installation tool, after which the flanges are pulled together with their fasteners, as a rule, studs with nuts, providing a seal and then the connection continues to work under the same conditions that were before the block was installed.

Действие регулируемой штуцерной колодки заключается в том, что при ввинчивании в корпус винт толкает золотник внутрь; при вывинчивании давление, создающееся потоком скважинной жидкости прижимает золотник к винту, задавая определенное положение золотника внутри седла, позволяя бесступенчато регулировать проходное сечение отверстия в седле, и, следовательно, точно регулировать расход протекающей через колодку скважинной жидкости в зависимости от глубины ввинчивания регулировочного винта, при этом описанное конструктивное решение позволяет устанавливать штуцерную колодку во фланцевом соединении трубопроводной системы нефтедобывающей скважины, которая ранее не была оборудована дросселирующим устройством, вместо уплотнительного кольца без внесения изменений в конструкцию трубопроводной системы.The action of the adjustable choke shoe is that, when screwed into the body, the screw pushes the spool inward; when unscrewing, the pressure created by the flow of the well fluid presses the spool to the screw, setting a certain position of the spool inside the seat, allowing you to steplessly adjust the flow area of the hole in the seat, and, therefore, accurately control the flow rate of the well fluid flowing through the block depending on the screwing depth of the adjusting screw, when In this case, the described design solution allows you to install a choke block in a flange connection of an oil well pipeline system that was not previously equipped with a throttling device, instead of a sealing ring without making changes to the design of the pipeline system.

Claims

Adjustable choke block, characterized in that it contains a spool installed in a seat equipped with a flow channel, the position of which is determined by the depth of screwing the adjusting screw into the housing, the outer part of which is made in the form of a ring, and the height of the inner part of the housing does not exceed the height of the outer, while the adjusting the shoe screw is brought into the space between the flanges of the pipeline connection and allows for stepless regulation of the size of the flow area of the hole formed between the seat and the spool directly during the operation of the well, while the outer part of the body is made in the form of a ring with the possibility of installation between the flanges of the pipeline connection in their sealing grooves, performing the function of the sealing ring of the flange connection.