RU214808U1

RU214808U1 - Контейнер скважинный

Info

Publication number: RU214808U1
Application number: RU2022109893U
Authority: RU
Inventors: Хамит Гарипович Абдуллин
Original assignee: Хамит Гарипович Абдуллин
Filing date: 2022-04-12
Publication date: 2022-11-16

Abstract

Полезная модель, контейнер скважинный (далее - контейнер), относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при исследовании скважин, для получения замеров физических величин жидкости в нагнетательной линии полости насосно-компрессорных труб с помощью автономных измерительных приборов, спускаемых на насосно-компрессорных трубах.

Надежность и долговечность работы контейнера повышается, за счет того, что контейнер для спуска приборов на колонне насосно-компрессорных труб, содержащий корпус с размещенным на внешней стороне пазом, с возможностью установки автономных измерительных приборов, и в корпусе контейнера имеется сквозное отверстие, сообщающее полость нагнетательной линии насосно-компрессорных труб с пазом, при этом отверстие выполнено ступенчатым, устанавливается цилиндр с зазором менее 0,1 мм, а между цилиндром и полостью установки автономного измерительного прибора устанавливается пружина с жесткостью, обеспечивающая сжатие пружины, только при определенных расходах жидкости через отверстие, предотвращая разрушение контейнера и автономного измерительного прибора.

Description

Полезная модель, контейнер скважинный (долее - контейнер), относится к области нефтяной и газовой промышленности и может быть использована при исследовании скважин, для получения замеров физических величин жидкости в нагнетательной линии полости насосно-компрессорных труб с помощью автономных измерительных приборов, спускаемых на насосно-компрессорных трубах.

Известно устройство для установки приборов на наружной поверхности трубы (варианты) (пат. RU №119390, Е21В 47/01, опубл. 20.08.2012, бюл. №23), содержащее закрепленный на трубе контейнер с размещенными внутри него автономными измерительными приборами, в котором имеются сквозное продольное отверстие для надевания на трубу, выполненное эксцентрично относительно оси контейнера, и сквозные радиальные отверстия для закрепления на трубе с помощью болтов, при этом в стенке контейнера со стороны сквозного продольного отверстия выполнено боковое окно, а автономные измерительные приборы размещены в пазах, выполненных внутри контейнера.

Известно устройство для замера затрубного давления (св. RU №29094 Е21В 47/00, опубл. 27.04.2003, бюл. №12). Устройство содержит трубу со сквозным каналом, верхний и нижний переходники, съемные крышки и трубки-контейнеры, размещенные параллельно вне основной трубы для установки и фиксации автономных измерительных приборов.

Недостатком данных устройств является то, что контейнеры не обеспечивают сообщение автономных измерительных приборов с полостью нагнетательной линии насосно-компрессорных труб, и замера параметров технологического процесса на скважине, в подпакерной зоне.

Наиболее близким техническим решением, выбранным заявителем в качестве прототипа, является контейнер для спуска приборов на колонне насосно-компрессорных труб (пат. RU №153956, Е21В 47/01, опубл. 10.08.2015, бюл. №22, содержащий корпус с размещенным на внешней стороне пазом, в котором устанавливают автономные измерительные приборы, в корпусе контейнера имеется сквозное отверстие сообщающее полость нагнетательной линии насосно-компрессорных труб с пазом, при этом отверстие выполнено ступенчатым, а в отверстии установлен шар, позволяющий перекрывать отверстие при возникающих утечках жидкости из полости насосно-компрессорных труб.

Контейнер для спуска приборов на колонне насосно-компрессорных труб (фиг. 1) содержит корпус 1, кожух 2, штуцер 3, паз 4, (фиг. 2) шар 5, отверстие 6.

Рассмотрим более детально узел сообщения автономных измерительных приборов с полостью нагнетательной линии насосно-компрессорных труб (фиг. 1). Контейнер и трубы насосно-компрессорных труб (далее НКТ) применяются, по ГОСТ 633-80, типоразмеров НКТ 89, НКТ114. Конструкция узла сообщения автономных измерительных приборов с полостью нагнетательной линии насосно-компрессорных труб в реальных условиях принимает вид по (фиг. 2). и имеет соответствующие размеры:

Δ_нкт=8 мм (толщина стенки НКТ 89 согласно ГОСТ 633-80);

∅_ш=2 мм (диаметр отверстия, которое перекрывает шар);

∅_б=1 мм (диаметр отверстия, полости установки автономного измерительного прибора);

L_ш=3 мм (максимальная длина хода шара).

Вышеуказанные размеры нужны для вычисления V_ш, объема жидкости, при утечке которого через отверстие контейнера, шар перекрывает отверстие ∅_ш. При перекрытии отверстия ∅_ш автономный измерительный прибор прекращает работу (регистрацию параметров пласта).

Подсчитаем V_ш, объем жидкости требуемый для перекрытия отверстия ∅_ш:

Подставляя значения, получим, V_ш=9,42 мм³.

Подсчитаем V_к, объем жидкости требуемый для заполнения канала отверстия ∅_б до прибора:

где L_к=60 мм, длина отверстия (полости) от начала отверстия ∅_б до автономного измерительного прибора.

Подставляя значения, получим, V_к=47,1 мм³, что в 5 раз больше объема V_ш, объем жидкости требуемый для перекрытия отверстия ∅_ш.

Данные расчетов показывают, что уже при спуске в скважину контейнера, при заполнении полостей отверстий соединяющих полость регистрации (внутренняя полость НКТ) с автономным измерительным прибором, шар перекрывает отверстие ∅_ш и автономный измерительный прибор не работает.

Дополнительно надо учесть, что при малых расходах, при падении давления 0,5 атм. за 10 секунд, которые регламентированы по РД №02/02-404 от 30. 08. 2012 ООО «РН-Юганскнефтегаз», шар однозначно перекроет отверстие ∅_ш и автономный измерительный прибор прекратит свою работу.

Недостатком данного технического решения является то, что:

автономный измерительный прибор (установленный на данном контейнере) может не регистрировать параметры, в виду отсутствия, в некоторых случаях (рассмотрим ниже), сообщения полости нагнетательной линии насосно-компрессорных труб и автономного измерительного прибора.

автономный измерительный прибор, установленный на данный контейнер, не обеспечивает замеров физических величин жидкости в нагнетательной линии полости насосно-компрессорных труб в виду несовершенства конструкций, наличия возможных и регламентированных утечек жидкости через не герметичности.

Технической задачей предложенной полезной модели является создание надежного контейнера для спуска автономных измерительных приборов на колонне насосно-компрессорных труб, повышение долговечности и надежности работы контейнера.

Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является предотвращение разрушения контейнера при возникновении утечек из полости насосно-компрессорных труб в автономные измерительные приборы.

Достигается технический результат тем, что в контейнер для спуска автономных измерительных приборов на колонне насосно-компрессорных труб, содержащий корпус с размещенным на внешней стороне пазом, с возможностью установки автономных измерительных приборов, в корпусе контейнера имеется сквозное отверстие, сообщающее полость нагнетательной линии насосно-компрессорных труб с пазом, при этом отверстие выполнено ступенчатым, устанавливается цилиндр с зазором менее 0,1 мм, а между цилиндром и полостью установки автономного измерительного прибора устанавливается пружина.

Новым является то, что в контейнере для спуска приборов на колонне насосно-компрессорных труб, содержится корпус с размещенным на внешней стороне пазом, с возможностью установки автономных измерительных приборов, при этом в корпусе контейнера имеется сквозное отверстие сообщающее полость нагнетательной линии насосно-компрессорных труб с пазом, при этом отверстие выполнено ступенчатым, установлен цилиндр в отверстии, с зазором менее 0,1 мм, а между цилиндром и полостью установки автономного измерительного прибора установлена пружина. Жесткость пружины обеспечивает сжатие пружины, только при определенных расходах жидкости через отверстие. За счет подбора жесткости пружины с учетом усилия от гидродинамического сопротивления цилиндра с зазором 0,1 мм от протекающей через зазор жидкости, через не герметичность автономного измерительного прибора, или ее (прибора) соединения с контейнером, происходит перекрытие потока жидкости с большим расходом.

Так же, новым является то, что в отверстие, которое выполнено ступенчатым, установлен цилиндр, именно с зазором менее 0,1 мм, между цилиндром и корпусом, который выполняет еще одну функцию.

Зазор 0,1 мм обеспечивает перекрытие отверстия забиванием зазора песком присутствующем в прокачиваемой жидкости, (при поломке пружины, или не перекрытии цилиндром отверстия). Минимальный поперечный размер песка, в прокачиваемой жидкости, более 0,1 мм.

Предложенный контейнер может быть установлен в любом месте по высоте компоновки насосно-компрессорных труб, в зависимости от производственных потребностей, с реализацией назначения и достижением технического результата.

На фиг. 1 изображен продольный разрез контейнера по наиболее близкому аналогу.

На фиг. 2 изображен поперечный разрез А-А фиг. 1 по наиболее близкому аналогу.

На фиг. 3 изображен продольный разрез контейнера.

На фиг. 4 изображен поперечный разрез Б-Б фиг. 3.

Контейнер для спуска приборов на колонне насосно-компрессорных труб (фиг. 3) содержит корпус 1, кожух 2, штуцер 3, паз 4, (фиг. 4) отверстие 6, цилиндр 7, пружина 8, отверстие полости установки автономного измерительного прибора 9.

Работает полезная модель следующим образом. Перед спуском оборудования в скважину производят установку автономных измерительных приборов. В паз 4 (фиг. 3) корпуса 1, на штуцер 3 закрепляют автономный измерительный прибор и закрывают кожухом 2. Колонну насосно-компрессорных труб с установленным контейнером спускают в скважину на заданную глубину. Через отверстие 6 (фиг. 4), происходит сообщение полости нагнетательной линии насосно-компрессорных труб с полостью установки автономных измерительных приборов 9. После спуска контейнера в скважину, через отверстие соединяющее полость насосно-компрессорных труб с автономным измерительным прибором, производятся замеры физических величин жидкости. Цилиндр 7 (фиг. 4) установлен в штуцере 3 с зазором А менее 0,1 мм. Между цилиндром 7 и полостью установки автономного измерительного прибора 9, установлена пружина 8 (фиг. 4) с жесткостью, обеспечивающей сжатие пружины только при определенных расходах жидкости через отверстие ∅_ш.

Предлагаемая конструкция контейнера позволяет производить замеры физических величин жидкости в полости нагнетательной линии насосно-компрессорных труб при малых расходах жидкости из полости нагнетательной линии насосно-компрессорных труб в автономный измерительный прибор, через зазор А между цилиндром 7 и корпусом штуцера 3, за счет открытия отверстия ∅_ш пружиной 8. При возникновении больших утечек жидкости из полости нагнетательной линии насосно-компрессорных труб, пружина 8 сжимается, за счет гидродинамических сил, и цилиндр перекрывает отверстие, предотвращая утечку жидкости из полости нагнетательной линии насосно-компрессорных труб в автономный измерительный прибор и разрушение контейнера.

При больших расходах жидкости через отверстие и неполном перекрытии цилиндром 7 отверстия 8, предотвращающего утечку жидкости из полости нагнетательной линии насосно-компрессорных труб в автономный измерительный прибор, за счет зазора А цилиндра (фиг. 4), поток жидкости перекрывается забиванием зазора песком присутствующем в жидкости, предотвращая утечку жидкости и разрушение контейнера, что является дополнительной защиты автономного измерительного прибора и контейнера в целом.

Таким образом, предлагаемая конструкция контейнера дает возможность производить замеры физических величин жидкости в нагнетательной линией полости насосно-компрессорных труб, при малых расходах, при падении давления 0,5 атм. за 10 секунд (по РД №02/02-404 от 30. 08. 2012 ООО «РН-Юганскнефтегаз» разрешается падение давления с данными параметрами), а при больших расходах (аварии), цилиндр перекрывает отверстие посадкой цилиндра о ступень отверстия и предотвращает разрушения контейнера, прибора в целом, за счет эрозии от протекающей жидкости.

Техническое решение, используемое в предложенном контейнере, повышает надежность, долговечность работы контейнера, обеспечивает защиту от разрушений, а именно:

применение клапана в виде цилиндра с пружиной;

использование зазор А менее 0,1 мм цилиндра 7 в отверстии ∅_ш (фиг. 4).

Claims

Контейнер скважинный для спуска приборов на колонне насосно-компрессорных труб, содержащий корпус с размещенным на внешней стороне пазом, выполненным с возможностью установки автономных измерительных приборов, при этом в корпусе контейнера имеется сквозное отверстие, сообщающее полость нагнетательной линии насосно-компрессорных труб с пазом, при этом отверстие выполнено ступенчатым, отличающийся тем, что в отверстии установлен цилиндр с зазором менее 0,1 мм, а между цилиндром и полостью установки автономного измерительного прибора установлена пружина.