RU2149979C1

RU2149979C1 - Device for changing of christmas-tree gate valves under pressure

Info

Publication number: RU2149979C1
Application number: RU99103652A
Authority: RU
Inventors: Э.М. Амиров
Priority date: 1999-02-25
Filing date: 1999-02-25
Publication date: 2000-05-27

Abstract

FIELD: oil-and-gas producing and geological prospecting industries. SUBSTANCE: device consists of body, bearing plate, lead screw, hollow stem, packer, rod and detachable rods. The device has unit of compensation of ejecting forces of well medium. Unit is made in the form of hydraulic cylinder in which role of piston is played by screw-nut couple taking up and balancing of loads. The device is also provided with unit for breaking-off of gate valve set. Unit includes bracket rigidly secured to body. Reciprocation of bracket is effected with the help of nuts installed on threaded parts of detachable rods. Using of the invention reduces personnel efforts in installation of packer due to compensation of ejecting forces of well medium in introduction and installation of packer. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для смены задвижек фонтанных арматур под давлением. The invention relates to the oil and gas and exploration industries and is intended to change the valves of fountain valves under pressure.

Известно устройство для смены задвижек фонтанных арматур на устье скважин под давлением (1), состоящее из следующих основных узлов и деталей: корпуса, цилиндра и крышки. В цилиндре размещен шток с установленным на одном конце маховиком и с наконечником на другом, предназначенным для насадки на него ключа, снабженного обратным клапаном. Устройство снабжено вентилем и разрядной пробкой для регулирования давления в полостях корпуса. A device for changing gate valves of fountain valves at the wellhead under pressure (1), consisting of the following main components and parts: body, cylinder and cover. In the cylinder there is a rod with a flywheel installed on one end and with a tip on the other, designed to fit a key on it equipped with a check valve. The device is equipped with a valve and discharge plug for regulating the pressure in the body cavities.

Однако данное устройство предназначено для замены задвижек только на боковых отводах фонтанных арматур и при наличии в них резьбы и лишь в случаях отсутствия пропусков в неисправной закрытой задвижке. However, this device is intended to replace the valves only on the lateral branches of the fountain valves and if there is a thread in them and only in the absence of gaps in the faulty closed valve.

Известно также устройство для смены неисправных коренных задвижек фонтанных арматур под давлением. Привод органов управления ручной. Устройство состоит из следующих основных частей: пакера, полого штока, узла герметизации, ходового винта, ходовой гайки, разъемной силовой плиты, неразъемной силовой плиты, направляющего винта, вала, вращателя и узлов крепления (2). It is also known a device for changing faulty root valves of fountain valves under pressure. Manual controls drive. The device consists of the following main parts: a packer, a hollow rod, a sealing unit, a lead screw, a lead nut, a detachable power plate, an integral power plate, a guide screw, a shaft, a rotator, and attachment points (2).

Однако известное устройство обладает существенным недостатком: необходимостью преодоления значительных выталкивающих сил скважинной среды. However, the known device has a significant drawback: the need to overcome significant buoyancy forces of the downhole environment.

Целью изобретения является компенсация выталкивающих сил скважинной среды при вводе и установке пакерующего узла. The aim of the invention is to compensate for the buoyancy forces of the wellbore environment when entering and installing the packer unit.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для смены задвижек фонтанной арматуры на устье скважин под давлением, состоящее из корпуса, опорной плиты, ходового винта, полого штока, пакера, стержня и разъемных штанг, снабжено узлом компенсации выталкивающих сил скважинной среды, выполненным в виде гидроцилиндра, роль поршня в котором выполняет пара винт-гайка, воспринимающая и уравновешивающая нагрузки, а также узлом отрыва блока задвижек, состоящим из жестко скрепленного с корпусом кронштейна, возвратно-поступательное движение которого обеспечивается с помощью гаек, установленных на резьбовых частях разъемных штанг. This goal is achieved in that the device for changing the gates of the fountain valves at the wellhead under pressure, consisting of a body, a base plate, a spindle, a hollow rod, a packer, a rod and split rods, is equipped with a unit for compensating the buoyancy forces of the well medium, made in the form of a hydraulic cylinder , the role of the piston in which a screw-nut pair is used to absorb and balance the loads, as well as by the tear-off unit of the valve block, consisting of a bracket rigidly fastened to the bracket body, the reciprocating movement of orogo provided with the nuts mounted on the threaded portion of the split bars.

Конструкция предлагаемого устройства допускает его применение и для смены боковых задвижек фонтанной арматуры на устье скважин. The design of the proposed device allows its use for changing side valves of the fountain valves at the wellhead.

Конструкция устройства приведена на фиг. 1; на фиг. 2, 3 - то же, укрупненно, левая и правая части соответственно. The design of the device is shown in FIG. 1; in FIG. 2, 3 - the same, enlarged, left and right parts, respectively.

Устройство состоит из полого корпуса 1, опорной плиты 2, ходового винта 3, полого штока 4, гидроцилиндра 5, пакера 6, стержня 7, штанг 8 и кронштейнов 9. В центральной части опорной плиты 2 установлена втулка 10, передающая вращательное движение от штурвала 11 с рукоятками к ходовому винту 3. По ходовому винту 3 перемещается гайка 12, запреcсованная во втулке 13 со свинченным с ней полым штоком 4. На гладкой цилиндрической части ходового винта 3 закреплена втулка 14 с приваренным к ней цилиндром 15. К полому штоку 4 с помощью накидной гайки 16 прикреплен пакер 6. Полый шток 4 имеет возможность осевого перемещения в корпусе 1, снабженном уплотнительным узлом 17. Внутри ходового винта 3 проходит стержень 7 с головкой под ключ для его вращения. Путем вращения стержня 7 осуществляется осевое сжатие упругого элемента пакера 6 с расширением его наружного диаметра и перекрытием канала колонной головки 19. The device consists of a hollow body 1, a base plate 2, a lead screw 3, a hollow rod 4, a hydraulic cylinder 5, a packer 6, a rod 7, rods 8, and brackets 9. A sleeve 10 is installed in the central part of the base plate 2, which transmits rotational movement from the helm 11 with handles to the lead screw 3. A nut 12, pressed in the sleeve 13 with the hollow rod 4. screwed on it, is moved along the lead screw 3. On the smooth cylindrical part of the lead screw 3, the sleeve 14 is fixed with the cylinder 15 welded to it. To the hollow rod 4 with union nut 16 attached packer 6 The hollow rod 4 has the possibility of axial movement in the housing 1, equipped with a sealing unit 17. Inside the lead screw 3 passes the rod 7 with a turnkey head for rotation. By rotation of the rod 7 is the axial compression of the elastic element of the packer 6 with the expansion of its outer diameter and the overlap of the channel of the column head 19.

Для установки устройства на пьедестале 20 скважины служат кронштейны 9 и разъемные штанги 8, снабженные резьбовыми частями для закрепления на опорной плите 2 в продольных пазах с помощью гаек 21, 22. Для отрыва блока задвижек 23, 24 и катушки 25 от фланца колонной головки служит кронштейн 26, жестко скрепленный с корпусом 1 и имеющий возможность осевого перемещения вдоль штанг 8. Возвратно-поступательное перемещение кронштейна 26 осуществляется с помощью гаек 27, установленных на резьбовой части штанг 8. To install the device on the pedestal 20 of the well, brackets 9 and detachable rods 8 are provided, equipped with threaded parts for fastening to the base plate 2 in longitudinal grooves using nuts 21, 22. To detach the valve block 23, 24 and coil 25 from the column head flange, use the bracket 26, rigidly fastened to the housing 1 and having the possibility of axial movement along the rods 8. The reciprocating movement of the bracket 26 is carried out using nuts 27 mounted on the threaded part of the rods 8.

Смена неисправной задвижки производится следующим образом. Changing a faulty valve is as follows.

На пьедестале 20 скважины высвобождаются две противоположно расположенные крепежные шпильки с гайками и на их место монтируются два кронштейна 9. Устройство фланцевой частью корпуса крепится к закрытой задвижке 23, а штангами - к кронштейнам. Затем открываются задвижки 23, 24 и производится контроль отсутствия утечек скважинной среды из уплотнительных узлов устройства. При их наличии принимаются меры по их устранению. После чего к штуцеру корпуса гидроцилиндра 15 подсоединяется гидравлический насос (на схеме не указан) и закачивается рабочая жидкость под давлением, компенсирующим осевые выталкивающие силы P скважинной среды. Вращением штурвала 11 вводят пакер 6 на необходимую величину рабочего хода "A", а затем вращением стержня 7 распакеровывают пакер 6 в канале трубной головки до полного его перекрытия. Высвобождают гайки крепления задвижки 24 к фланцу колонной головки и вращением гаек 27 отодвигают блок задвижек 23, 24 вместе с корпусом 1 на расстояние, обеспечивающее доступ к накидной гайке. Фиксируют пакер в теле колонной головки специальным страховочным приспособлением... (на схеме не приводится), разъединяют шток от пакера и демонтируют задвижки. После замены неисправной задвижки их монтаж осуществляют в обратном порядке. On the pedestal 20 of the well, two opposite mounting studs with nuts are released and two brackets 9 are mounted in their place. The device, with the flange part of the body, is attached to the closed gate valve 23, and the rods to the brackets. Then the valves 23, 24 are opened and the absence of leakage of the borehole medium from the sealing units of the device is checked. If available, measures are taken to eliminate them. After that, a hydraulic pump (not shown in the diagram) is connected to the fitting of the hydraulic cylinder body 15 and the working fluid is pumped under pressure, which compensates for the axial buoyancy forces P of the borehole medium. By rotating the steering wheel 11, the packer 6 is introduced by the required stroke "A", and then by rotating the rod 7, the packer 6 is unpacked in the pipe head channel until it is completely closed. The nuts for fastening the valve 24 to the flange of the column head are released and the rotation of the nuts 27 pushes the valve block 23, 24 together with the housing 1 to a distance providing access to the union nut. The packer is fixed in the body of the column head with a special safety device ... (not shown in the diagram), the rod is disconnected from the packer and the valves are removed. After replacing the faulty valve, their installation is carried out in the reverse order.

Использование предлагаемого устройства с компенсацией выталкивающих сил скважинной среды в значительной степени снижают усилия персонала при установке пакера. The use of the proposed device with compensation of the buoyancy forces of the wellbore environment significantly reduces the efforts of personnel when installing the packer.

Источники информации
1. Справочник-каталог по оборудованию и инструменту для предупреждения и ликвидации фонтанов. М.: Недра, 1981, с. 138-140.Sources of information
1. Directory-catalog of equipment and tools for the prevention and elimination of fountains. M .: Nedra, 1981, p. 138-140.

2. Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов. Справочник. М.: Недра, 1996, с. 186-188. 2. Equipment and tools for the prevention and elimination of fountains. Directory. M .: Nedra, 1996, p. 186-188.

Claims

A device for changing gates of fountain valves at the wellhead under pressure, consisting of a body, base plate, spindle, hollow rod, packer, rod and split rods, characterized in that it is equipped with a compensation unit for the buoyancy forces of the well medium, made in the form of a hydraulic cylinder, the role of the piston in which the hollow rod with a packer performs, translationally moving along the lead screw during its rotation due to the nut pressed into the rod, which receives the buoyancy forces of the borehole medium and compensates for them by yes Lenia pumping hydraulic fluid in the hydraulic cylinder and valve block assembly of separation, consisting of rigidly fastened to the bracket body, the reciprocating movement of which is provided with the nuts mounted on the threaded rods detachable parts.