RU2788207C1 - Preventer pressure test stand - Google Patents
Preventer pressure test stand Download PDFInfo
- Publication number
- RU2788207C1 RU2788207C1 RU2022121743A RU2022121743A RU2788207C1 RU 2788207 C1 RU2788207 C1 RU 2788207C1 RU 2022121743 A RU2022121743 A RU 2022121743A RU 2022121743 A RU2022121743 A RU 2022121743A RU 2788207 C1 RU2788207 C1 RU 2788207C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- support pipe
- collet
- preventer
- spring
- well
- Prior art date
Links
- 241000013987 Colletes Species 0.000 claims abstract description 46
- 230000001808 coupling Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000012530 fluid Substances 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 4
- 230000023298 conjugation with cellular fusion Effects 0.000 description 3
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 3
- 230000021037 unidirectional conjugation Effects 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 2
- 240000000800 Allium ursinum Species 0.000 description 1
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 240000002444 Sphenoclea zeylanica Species 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устройствам для опрессовки превентора на скважине и/или на стендовой скважине базы производственного обслуживания.The invention relates to the oil industry, in particular to devices for pressurizing a preventer in a well and/or in a test well of a production service base.
Известно устройство для опрессовки превентора на скважине (патент RU № 2719878, МПК Е21В 33/03, опубл. 23.04.2020), включающее опорную трубу, проходящую через корпус превентора, и резиновую манжету, размещённую на опорной трубе, при этом резиновая манжета выполнена в виде фигурного эластичного рукава, снабжённого снаружи лепестковым уплотнителем, выполненным изнутри в форме обратного конуса, сужающегося сверху вниз, при этом верхний и нижний концы фигурного эластичного рукава жестко закреплены на опорной трубе, причём опорная труба снабжена рядом радиальных отверстий, выполненных напротив уплотняющегося изнутри под действием гидравлического давления фигурного эластичного рукава, при этом наружная поверхность опорной трубы выше фигурного эластичного рукава сначала оснащена фигурным пазом, а затем - наружной ступенчатой кольцевой выборкой, состоящей из нижней и верхней ступеней, причём фигурный паз состоит из продольных короткого и длинного участков, при этом напротив фигурного паза на наружной поверхности опорной трубы подвижно размещена подпружиненная наружу цанга с направляющим штифтом, размещенным в фигурном пазу, при этом продольные короткий и длинный участки фигурного паза соединены между собой замкнутым фигурным участком так, что при осевом возвратно-поступательном перемещении цанги относительно опорной трубы направляющий штифт будет расположен то в продольном коротком участке фигурного паза - транспортное положение, в котором цанга взаимодействует с нижней ступенью наружной ступенчатой кольцевой выборки опорной трубы, то в продольном длинном участке фигурного паза - рабочее положение, при этом цанга взаимодействует с верхней ступенью наружной ступенчатой кольцевой выборки опорной трубы, причём нижний конец опорной трубы внутри оснащён сбивным клапаном, а ниже - жестким центратором с наружными переточными каналами, причём в исходном положении наружный диаметр d1 жесткого центратора больше наружного диаметра d2 фигурного эластичного рукава.A device for pressurizing a preventer in a well is known (patent RU No. 2719878, MPK E21V 33/03, publ. 04/23/2020), including a support pipe passing through the preventer body and a rubber cuff placed on the support pipe, while the rubber cuff is made in in the form of a figured elastic sleeve, provided on the outside with a petal seal, made from the inside in the form of an inverse cone, tapering from top to bottom, while the upper and lower ends of the figured elastic sleeve are rigidly fixed to the support pipe, and the support pipe is provided with a number of radial holes made opposite the seal from the inside under the action hydraulic pressure of a figured elastic sleeve, while the outer surface of the support pipe above the figured elastic sleeve is first equipped with a figured groove, and then with an external stepped annular selection, consisting of lower and upper stages, and the figured groove consists of longitudinal short and long sections, while opposite curly groove on n On the outer surface of the support tube, a spring-loaded outward collet with a guide pin placed in a shaped groove is movably placed, while the longitudinal short and long sections of the shaped groove are connected to each other by a closed figured section so that during axial reciprocating movement of the collet relative to the support tube, the guide pin will be located then in the longitudinal short section of the figured groove - the transport position, in which the collet interacts with the lower step of the outer stepped annular selection of the support pipe, then in the longitudinal long section of the figured groove - the working position, while the collet interacts with the upper stage of the outer stepped annular selection of the support pipe, moreover, the lower end of the support pipe is equipped inside with a knock-off valve, and below - with a rigid centralizer with external overflow channels, and in the initial position, the outer diameter d 1 of the rigid centralizer is larger than the outer diameter d 2 of the figured elastic sleeve.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством деталей (сбивной клапан, обратный клапан, радиальные каналы опорной трубы и т.д.);- firstly, the complexity of the design, due to the large number of parts (shut-off valve, check valve, radial channels of the support pipe, etc.);
- во-вторых, низкая надежность в работе, связанная с высокой вероятностью заклинивания подпружиненных захватных элементов цанги в нижней и/ или верхней ступенях ступенчатой кольцевой выборки в процессе фиксации в стыке муфты;- secondly, low reliability in operation, associated with a high probability of jamming of the spring-loaded gripping elements of the collet in the lower and / or upper stages of the stepped ring selection during fixation in the coupling joint;
- в-третьих, низкий срок службы резиновой манжеты. Это связано с тем, что она выполнена в виде фигурного эластичного рукава, в нижней части снаружи снабжённого лепестковым уплотнителем , выполненным с зазором изнутри в форме обратного конуса, сужающегося сверху вниз и при высоких давлениях опрессовки 30-35 МПа фигурный эластичный рукав лопнет или появятся утечки по месту крепления рукава к опорной трубе;- thirdly, the low service life of the rubber cuff. This is due to the fact that it is made in the form of a figured elastic sleeve, in the lower part from the outside it is equipped with a petal seal, made with a gap from the inside in the form of an inverse cone, tapering from top to bottom and at high crimping pressures of 30-35 MPa, the figured elastic sleeve will burst or leaks will appear at the place of attachment of the sleeve to the support pipe;
- в-четвертых, трудоёмкость применения, так как после каждой опрессовки превентора необходимо производить его разборку, для замены сбивного клапана, с последующей сборкой стенда, что увеличивает стоимость обслуживания устройства при опрессовке превентора;- fourthly, the complexity of the application, since after each pressure test of the preventer, it is necessary to disassemble it to replace the knock-off valve, followed by assembly of the stand, which increases the cost of servicing the device during the pressure test of the preventer;
- в-пятых, отсутствует возможность контроля утечек через резиновую манжету при опрессовке превентора, так как при опрессовке жидкость подаётся в опорную трубу, то при негерметичной посадке резиновой манжеты возможны пропуски в межколонном пространстве сверху вниз через резиновую манжету.- fifthly, there is no possibility to control leaks through the rubber collar during preventer pressure testing, since during pressure testing the liquid is supplied to the support pipe, then if the rubber sleeve is not hermetically sealed, gaps in the annular space from top to bottom through the rubber sleeve are possible.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является стенд для опрессовки превентора на скважине (патент RU № 2719879, МПК Е21В 33/03, опубл. 23.04.2020), включающий опорную трубу, проходящую через корпус превентора, установленный в опорной трубе полый шток и размещённую на опорной трубе резиновую манжету, при этом наружная поверхность опорной трубы оснащена закрытым фигурным пазом, а выше закрытого фигурного паза оснащена ступенчатой кольцевой выборкой, состоящей из нижней и верхней ступеней, причём фигурный паз состоит из продольных короткого и длинного участков, при этом напротив фигурного паза на наружной поверхности опорной трубы подвижно размещена цанга с направляющим штифтом, при этом цанга подпружинена захватными элементами наружу и направлена вверх, а направляющий штифт размещен в фигурном пазу, при этом продольные короткий и длинный участки фигурного паза соединены между собой замкнутым фигурным участком так, что при осевом возвратно-поступательном перемещении цанги относительно опорной трубы направляющий штифт будет расположен то в продольном коротком участке фигурного паза - транспортное положение, в котором цанга взаимодействует с нижней ступенью наружной ступенчатой кольцевой выборкой опорной трубы, то в продольном длинном участке фигурного паза - рабочее положение, в котором цанга взаимодействует с верхней ступенью наружной ступенчатой кольцевой выборки опорной трубы, причём нижняя часть резиновой манжеты, выполненная в виде полого цилиндра, жестко закреплена на нижней части опорной трубы, при этом верхняя часть резиновой манжеты надета на дорн, жестко закреплённый на опорной трубе, при этом выше дорна, но ниже фигурного паза опорная труба оснащена рядом радиальных отверстий, а напротив дорна снабжена сквозными продольными пазами, в которые установлены подвижные пальцы, которые с одной стороны соединены с дорном, а с другой стороны соединены с полым штоком, который сверху оснащён обратным клапаном, а снизу подпружинен от опорной трубы, причём в транспортном положении полый шток герметично перекрывает ряд радиальных отверстий опорной трубы, при этом снизу полый шток гидравлически сообщает пространства над и под опорной трубой, причём в рабочем положении полый шток имеет возможность осевого ограниченного перемещения вниз в пределах сквозных продольных пазов опорной трубы до открытия ряда радиальных отверстий опорной трубы, причём опорная труба ниже резиновой манжеты снабжена пружинным центратором, а наружный диаметр d1 пружинного центратора больше наружного диаметра d2 резиновой манжеты в транспортном положении, при этом верхний конец опорной трубы гидравлически обвязан с насосом.The closest in terms of technical essence and the achieved result is a bench for pressure preventer pressure testing on a well (patent RU No. 2719879, IPC E21V 33/03, publ. 04/23/2020), including a support pipe passing through the preventer body, a hollow rod installed in the support pipe a rubber cuff placed on the support pipe, while the outer surface of the support pipe is equipped with a closed curly groove, and above the closed curly groove it is equipped with a stepped annular selection, consisting of lower and upper steps, and the curly groove consists of longitudinal short and long sections, while opposite the curly groove In the groove on the outer surface of the support pipe, a collet with a guide pin is movably placed, while the collet is spring-loaded by the gripping elements outward and directed upwards, and the guide pin is placed in the figured groove, while the longitudinal short and long sections of the figured groove are interconnected by a closed figured section so that with axial reciprocating transfer when the collet is moved relative to the support tube, the guide pin will be located either in the longitudinal short section of the shaped groove - the transport position, in which the collet interacts with the lower step of the outer stepped annular selection of the support tube, then in the longitudinal long section of the shaped groove - the working position in which the collet interacts with the upper step of the outer stepped annular selection of the support pipe, and the lower part of the rubber cuff, made in the form of a hollow cylinder, is rigidly fixed to the lower part of the support pipe, while the upper part of the rubber cuff is put on the mandrel, rigidly fixed to the support pipe, while above the mandrel, but below the shaped groove, the support pipe is equipped with a number of radial holes, and opposite the mandrel it is equipped with through longitudinal grooves in which movable fingers are installed, which are connected to the mandrel on one side, and on the other side are connected to a hollow stem, which is equipped with a check valve from above and from below spring-loaded from the base pipes, moreover, in the transport position, the hollow rod hermetically covers a number of radial holes of the support pipe, while from below the hollow rod hydraulically communicates the spaces above and below the support pipe, and in the working position, the hollow rod has the possibility of axial limited movement down within the through longitudinal grooves of the support pipe up to opening a number of radial holes in the support pipe, wherein the support pipe below the rubber cuff is equipped with a spring centralizer, and the outer diameter d 1 of the spring centralizer is greater than the outer diameter d 2 of the rubber cuff in the transport position, while the upper end of the support pipe is hydraulically connected to the pump.
Недостатками устройства являются:The disadvantages of the device are:
- во-первых, сложность конструкции, обусловленная большим количеством деталей (полый шток, пружина, пружинный центратор, радиальные каналы опорной трубы, уплотнительные элементы и т.д.);- firstly, the complexity of the design, due to the large number of parts (hollow rod, spring, spring centralizer, radial channels of the support pipe, sealing elements, etc.);
- во-вторых, низкая надежность в работе, связанная с наличием пружины сжатия, которая при знакоопеременных нагрузках и частых опрессовках превентора особенно при высоких давлениях опрессовки 30-35 МПа может выйти из строя, что приведёт к поломке стенда в целом. Также высока вероятность заклинивания подпружиненных захватных элементов цанги в нижней и/ или верхней ступенях ступенчатой кольцевой выборки в процессе фиксации в стыке муфты. Кроме того, гидравлическая посадка резиновой манжеты менее надёжна чем механическая, так как сопрягаемые детали должны быть герметичными, что требует значительного количества уплотнительных колец на сопрягаемых поверхностях;- secondly, low reliability in operation, associated with the presence of a compression spring, which, under alternating loads and frequent pressure testing of the preventer, especially at high pressure pressures of 30-35 MPa, can fail, which will lead to a breakdown of the bench as a whole. Also, there is a high probability of jamming of the spring-loaded gripping elements of the collet in the lower and/or upper steps of the stepped annular selection during fixation in the coupling joint. In addition, the hydraulic fit of the rubber cuff is less reliable than the mechanical one, since the mating parts must be tight, which requires a significant number of sealing rings on the mating surfaces;
- в-третьих, низкий срок службы резиновой манжеты, связанный с её износом и повреждением. Это обусловлено конструкцией воротниковой манжеты посадка которой производится с помощью дорна, приводимого в действие гидравлически, поэтому если передавить дорном резиновую манжету, то она потеряет герметичность. Кроме того, при высоких давлениях опрессовки 30-35 МПа высока вероятность потери герметичности резиновой манжеты;- thirdly, the low service life of the rubber cuff associated with its wear and damage. This is due to the design of the collar cuff, which is planted using a hydraulically actuated mandrel, so if the rubber cuff is squeezed by the mandrel, it will lose its tightness. In addition, at high pressing pressures of 30-35 MPa, there is a high probability of loss of tightness of the rubber cuff;
- в-четвертых, трудоёмкость применения, так как посадка пакера производится гидравлическим путём, то после каждой опрессовки превентора необходимо производить его разборку, ревизию, сборку, на предмет герметичности уплотнительных колец, что увеличивает стоимость обслуживания устройства при опрессовке превентора;- fourthly, the complexity of the application, since the packer is set hydraulically, then after each pressure test of the preventer, it is necessary to disassemble it, revise, assemble it, for the tightness of the sealing rings, which increases the cost of servicing the device during the pressure test of the preventer;
- в-пятых, отсутствует возможность контроля утечек через резиновую манжету при опрессовке превентора, так как при опрессовке жидкость подаётся в опорную трубу, то при негерметичной посадке резиновой манжеты возможны пропуски в межколонном пространстве сверху вниз через резиновую манжету.- fifthly, there is no possibility to control leaks through the rubber collar during preventer pressure testing, since during pressure testing the liquid is supplied to the support pipe, then if the rubber sleeve is not hermetically sealed, gaps in the annular space from top to bottom through the rubber sleeve are possible.
Техническими задачами изобретения являются упрощение конструкции, повышение надёжности стенда в работе, увеличение срока службы стенда, а также снижение трудоёмкости при работе со стендом и возможность контроля наличия утечек жидкости при опрессовке превентора.The technical objectives of the invention are to simplify the design, increase the reliability of the stand in operation, increase the service life of the stand, as well as reduce labor intensity when working with the stand and the ability to control the presence of fluid leaks during pressure testing of the preventer.
Технические задачи решаются стендом для опрессовки превентора, включающим опорную трубу, проходящую через корпус превентора, наружная поверхность опорной трубы оснащена замкнутым фигурным пазом, а напротив фигурного паза на наружной поверхности опорной трубы подвижно размещена цанга с подпружиненными наружу захватными элементами и с направляющим штифтом, а также резиновую манжету, размещённую на опорной трубе.Technical problems are solved by a preventer pressure test bench, which includes a support pipe passing through the preventer body, the outer surface of the support pipe is equipped with a closed shaped groove, and opposite the shaped groove on the outer surface of the support pipe, a collet with outwardly spring-loaded gripping elements and a guide pin is movably placed, as well as rubber cuff placed on the support pipe.
Новым является то, что опорная труба ниже цанги оснащена верхней и нижней наружными цилиндрическими выборками, на верхней наружной цилиндрической выборке расположены верхняя втулка, снаружи снабженная конусной поверхностью, сужающейся снизу вверх и верхняя резиновая манжета, при этом на нижней наружной цилиндрической выборке расположены металлическое кольцо, нижняя резиновая манжета и нижняя втулка с переточными каналами, причём нижняя втулка жестко закреплена на нижнем конце опорной трубы, при этом цанга подпружиненными захватными элементами направлена вниз, при этом захватные элементы оснащены внутренними конусными поверхностями, идентичными конусной поверхности верхней втулки, с которой они взаимодействуют в рабочем положении, после контакта подпружиненных захватных элементов цанги со стыком муфты колонны скважины, причем на наружной поверхности опорной трубы выполнен замкнутый фигурный паз с чередующимися продольными короткими и длинными проточками, при этом при возвратно-поступательном перемещении цанги относительно опорной трубы направляющий штифт поочередно перемещается то в короткую проточку - транспортное положение, то в длинную проточку - рабочее положение, при этом затрубное пространство скважины гидравлически обвязано с насосом, а на верхнем конце опорной трубы установлена задвижка.What is new is that the support tube below the collet is equipped with upper and lower outer cylindrical recesses, on the upper outer cylindrical recess there is an upper sleeve, externally equipped with a conical surface, tapering from bottom to top and an upper rubber cuff, while on the lower outer cylindrical sample there is a metal ring, a lower rubber cuff and a lower sleeve with overflow channels, the lower sleeve being rigidly fixed to the lower end of the support pipe, while the collet is directed downward by spring-loaded gripping elements, while the gripping elements are equipped with internal conical surfaces identical to the conical surface of the upper sleeve with which they interact in working position, after contact of the spring-loaded gripping elements of the collet with the joint of the well string coupling, and on the outer surface of the support pipe there is a closed shaped groove with alternating longitudinal short and long grooves, while reciprocating When the collet moves relative to the support pipe, the guide pin alternately moves either into a short groove - the transport position, then into a long groove - the working position, while the annulus of the well is hydraulically connected to the pump, and a valve is installed at the upper end of the support pipe.
На фиг. 1 схематично изображен стенд для опрессовки превентора на скважине в транспортном положении в процессе спуска в скважину.In FIG. Figure 1 schematically shows a stand for pressure testing of the preventer on the well in the transport position during the descent into the well.
На фиг. 2 - развёртка фигурного паза.In FIG. 2 - development of a curly groove.
На фиг. 3 и 4 схематично изображен предлагаемый стенд для опрессовки превентора на скважине в рабочем положении.In FIG. 3 and 4 schematically show the proposed stand for pressure testing of the preventer on the well in the working position.
Cтенд для опрессовки превентора включает опорную трубу 1 (фиг. 1, 3, 4), проходящую через корпус 2 превентора 3.The stand for pressure testing of the preventer includes a support pipe 1 (Fig. 1, 3, 4) passing through the
Наружная поверхность опорной трубы 1 оснащена замкнутым фигурным пазом 4 (фиг. 1-4), а напротив фигурного паза 4 на наружной поверхности опорной трубы 1 подвижно размещена цанга 5 (фиг. 1, 3, 4) с подпружиненными наружу захватными элементами 6 (например, в количестве 6 штук) и с направляющим штифтом 7 (фиг. 1-4).The outer surface of the
Опорная труба 1 ниже цанги оснащена верхней 8 (фиг. 1, 3, 4) и нижней 9 наружными цилиндрическими выборками.The
На верхней наружной цилиндрической выборке 8 расположены верхняя втулка 10 снаружи снабженная конусной поверхностью 11, сужающейся снизу вверх и верхняя резиновая манжета 12.On the upper outer
На нижней наружной цилиндрической выборке 9 расположены металлическое кольцо 13, нижняя резиновая манжета 14 и нижняя втулка 15 с переточными каналами 16, выполняющая роль центратора в процессе работы устройства.On the lower outer
Верхняя 12 и нижняя 14 резиновые манжеты выполнены различной твердости. Например, нижняя резиновая манжета мягкая и имеет твёрдость по Шору 35-45 условных единиц. Верхняя резиновая манжета 12 твёрдая и имеет твёрдость по Шору 70-90 условных единиц.Upper 12 and lower 14 rubber cuffs are made of different hardness. For example, the lower rubber cuff is soft and has a hardness of 35-45 Shore. The
Нагрузки для сжатия верхней 12 и нижней 14 резиновых манжет, выполненных в виде полого цилиндра, и их радиального расширения определяют опытным путём.Loads for compression of the upper 12 and lower 14 rubber cuffs, made in the form of a hollow cylinder, and their radial expansion is determined empirically.
Наружный диаметр d1 (фиг. 1) нижней втулки 15 (фиг. 1, 3, 4) с переточными каналами 16 на 10 мм больше наружного диаметра d2 первой резиновой манжеты 12 и наружного диаметра d3 второй резиновой манжеты 14 равных между собой: т.е. d1 > d2 = d3 в транспортном положении.The outer diameter d 1 (Fig. 1) of the lower sleeve 15 (Fig. 1, 3, 4) with
Нижняя втулка 15 жестко закреплена на нижнем конце опорной трубы 1.The
Цанга 5 подпружиненными захватными элементами 6 направлена вниз.Collet 5 spring-loaded
Подпружиненные захватные элементы 6 цанги 5 оснащены внутренними конусными поверхностями 17 (фиг. 1, 3, 4), идентичными конусной 11 поверхности верхней втулки 10, с которой они взаимодействуют в рабочем положении.The spring-loaded
Цанга 5 с подпружиненными захватными элементами 6 взаимодействует в рабочем положении со стыком 18 (фиг. 1, 3, 4) муфты 19 колонны труб 20, при этом должно соблюдаться неравенство:The
а < b,a < b,
где а - высота фиксирующей части захватного элемента 6 (фиг. 1) цанги 5, например, 13 мм;where a is the height of the fixing part of the gripping element 6 (Fig. 1) of the
b - высота стыка 18 муфты 19, например, 18 мм.b is the height of the
Наружный диаметр d1 нижней втулки 15 с переточными каналами 16 принимают на 6 мм меньше внутреннего диаметра колонны труб 20. Например, если внутренний диаметр колонны труб 20 равен 150 мм, то d1 = 150 мм - 6 мм = 144 мм. Тогда наружные диаметры верхней 12 и нижней 14 резиновых манжет будут равны 144 - 10 мм = 134 мм.The outer diameter d 1 of the
Замкнутый фигурный паз 4 (фиг. 2) выполнен с чередующимися продольными короткими 21 (фиг. 2) и длинными 22 проточками.Closed curly groove 4 (Fig. 2) is made with alternating longitudinal short 21 (Fig. 2) and 22 long grooves.
Направляющий штифт 7 цанги 5 размещен в замкнутом фигурном пазе 4 (см. Фиг.2) так, что при возвратно-поступательном перемещении цанги 5 с подпружиненными захватными элементами 6 относительно корпуса 1 направляющий штифт 7 поочередно перемещается, то в короткую продольную проточку 21 - транспортное положение, то в длинную продольную проточку 22 - рабочее положение.The
Стенд для опрессовки превентора на скважине работает следующим образом.Stand for pressure testing of the preventer on the well works as follows.
Стенд собирают как показано на фиг. 1, при этом направляющий штифт 7 находится в транспортном положении (см. фиг. 2) и размещен на короткой продольной проточке 21 замкнутого фигурного паза 4.The stand is assembled as shown in Fig. 1, while the
Для проведения спуско-подъёмных операций при работе стенда используют грузоподъёмное сооружение, если в полевых условиях, то используют грузоподъёмноый агрегат, например АПРС-40, если на базе производственного обслуживания, то кран-балку.To carry out round-trip operations during the operation of the stand, a lifting structure is used, if in the field, then a lifting unit is used, for example, APRS-40, if on the basis of production maintenance, then a beam crane.
Грузоподъёмным сооружением опорную трубу 1 в собранном виде (см. фиг. 1) при помощи элеватора 23 (фиг. 1, 3, 4) через корпус 2 превентора 3 при открытой задвижке 24 (фиг. 1, 3, 4) патрубка 25 спускают в колонную головку 26 и далее в колонну труб 20, при этом наружные поверхности верхней 12 и нижней 14 резиновых манжет, благодаря нижней втулке 15 с переточными каналами 16 не находятся в контакте с внутренними стенками колонны труб 20 (фиг. 1).Lifting
В качестве колонны труб 20 может быть буровая труба, обсадная труба и т.д. В процессе спуска в колонну труб 20 опорная труба 1 перепускает жидкость снизу вверх, при этом нижняя втулка 15 с переточными каналами 16 центрирует устройство относительно оси колонны труб 20.The
Опорную трубу 1 спускают в скважину так, чтобы цанга 5 находилась ниже муфты 19 на 2-3 метра.The
Приподнимают опорную трубу 1 вверх примерно на 1 метр и вновь опускают, в результате чего направляющий штифт 7 перемещается из верхней части короткой проточки 21 в верхнюю часть длинной проточки 22 замкнутого фигурного паза 4 (см. фиг. 2). Это происходит потому, что подпружиненные захватные элементы 6 своими наружными поверхностями (см. фиг. 1) находятся в плотном контакте с внутренними стенками колонны труб 20, благодаря чему цанга 5 с подпружиненными захватными элементами 6 остается неподвижной, а опорная труба 1 совершает относительно него возвратно-поступательное движение.Raise the
Затем опорную трубу 1 начинают поднимать вверх, при этом цанга 5 с подпружиненными захватными элементами 6 продолжают оставаться неподвижными, благодаря плотному контакту наружных поверхностей подпружиненных захватных элементов 6 с внутренними стенками трубы 20 до тех пор, пока опорная труба 1 не поднимется вверх, при этом направляющий штифт 7 (см. фиг. 2) переместится из верхней части длинной проточки 22 в ее нижнюю часть.Then the
В определенный момент произойдет контакт конусной поверхности 11 (см. фиг. 3) верхней втулки 10 с идентичными ей внутренними конусными поверхностями 17, которыми снабжены подпружиненный захватные элементы 6 цанги 5.At a certain moment, the conical surface 11 (see Fig. 3) of the
Подъем опорной трубы 1 вверх продолжают, при этом под действием нагрузки, действующей на подпружиненные захватные элементы 6 снизу, благодаря контакту конусной поверхности 11 верхней втулки 10 с внутренними конусными поверхностями 17, которыми снабжены подпружиненные захватные элементы 6 цанги 5, происходит перемещение подпружиненных захватных элементов 6 вверх до тех пор, пока они не попадут в стык 18 муфты 19 скважины, о чем свидетельствует появление нагрузки на индикаторе веса (на фиг. 1-4 не показано).The rise of the
Далее работы производят по двум вариантам в зависимости от давления опрессовки превентора.Further work is carried out according to two options, depending on the pressure of the preventer pressure test.
Первый вариант. Если необходимо опрессовать превентор на давление до 20,0 МПаFirst option. If it is necessary to pressurize the preventer to a pressure of up to 20.0 MPa
Например, превентор необходимо опрессовать на 19,0 МПа. Для этого помощью грузоподъёмного агрегата или кран-балки увеличивают натяжку опорной трубы вверх например до 2500 Н (250 кг), при этом происходит запакеровка нижнего уплотнительного элемента резиновой манжеты 14 благодаря тому, что нагрузка с цанги 5 через внутренние конусные поверхности 17, подпружиненных захватных элементов 6 передается на конусную поверхность 11 верхней втулки 10, которая в свою очередь, верхним уплотнительным элементом резиновой манжетой 12 большей твёрдости, чем нижний уплотнительный элемент 14 и металлическим кольцом 13 воздействует сверху, сжимает вышеупомянутый нижний уплотнительный элемент резиновой манжеты 14 ( см. фиг. 3), поскольку нижняя втулка 15 жестко закреплена на нижнем конце корпуса 1. Нижний уплотнительный элемент 14 радиально расширяется и плотно прижимается к внутренним стенкам колонны труб 20.For example, the preventer must be pressurized to 19.0 MPa. To do this, with the help of a lifting unit or a crane-beam, the tension of the support pipe is increased upwards, for example, up to 2500 N (250 kg), while the lower sealing element of the
Второй вариант. Если необходимо опрессовать превентор на давление до 35,0 МПаSecond option. If it is necessary to pressurize the preventer to a pressure of up to 35.0 MPa
Например, превентор необходимо опрессовать на 30,0 МПа. Для этого помощью грузоподъёмного агрегата или кран-балки увеличивают натяжку опорной трубы 1 вверх например до 5000 Н (500кг), при этом происходит запакеровка сначала нижнего уплотнительного элемента резиновой манжеты 14 благодаря тому, что нагрузка с цанги 5 через внутренние конусные поверхности 17 подпружиненных захватных элементов 6 передается на конусную поверхность 11 верхней втулки 10, которая в свою очередь, через верхний уплотнительный элемент резиновую манжету 12 большей твёрдости, чем нижний уплотнительный элемент резиновая манжета 14 и металлическое кольцо 13 воздействует сверху, сжимает вышеупомянутый нижний уплотнительный элемент резиновую манжету 14 (при нагрузке 2500 Н), поскольку нижняя втулка 15 жестко закреплена на нижнем конце корпуса 1, а затем уже при достижении нагрузки 5000 Н нагрузка с цанги 5 через внутренние конусные поверхности 17, подпружиненных захватных элементов 6 передается на конусную поверхность 11 верхней втулки 10, которая в свою очередь, приводит к сжатию верхнего уплотнительного элемента резиновую манжету 12 ( при нагрузке 5000 Н) ( см. фиг. 4)For example, a preventer must be pressurized to 30.0 MPa. To do this, using a lifting unit or a crane-beam, the tension of the
Нижняя 14 и верхняя 12 резиновые манжеты последовательно и радиально расширяется и плотно прижимаются к внутренним стенкам колонны труб 20.The lower 14 and upper 12 rubber cuffs sequentially and radially expand and tightly pressed against the inner walls of the
Выполнив работы по первому или второму варианту задвижку 24 патрубка 25 (затрубное пространство скважины) гидравлически обвязывают с насосом 27 (фиг. 3), а на верхнем конце опорной трубы 1 устанавливают задвижку 28 и открывают её. Закрывают плашки 29 превентора 3 (см. фиг. 3 и 4), так, чтобы они плотно охватывали наружную поверхность опорной трубы.Having completed the work according to the first or second option, the
В качестве насоса 27 может использоваться насос любой известной конструкции, предназначенный для закачки жидкости в скважину, например цементировочный агрегат марки ЦА-320, производства ООО «Ижнефтегаз» (Российская Федерация, Республика Удмуртия, г. Ижевск).As the
Например, необходимо произвести работы по второму варианту, т.е. опрессовать превентор на 30,0 МПа.For example, it is necessary to carry out work on the second option, i.e. pressurize the preventer to 30.0 MPa.
Для этого с помощью насосного агрегата через открытую задвижку 24 патрубка 25 нагнетают жидкость в затрубное пространство между колонной головкой 26 и опорной трубой 1 и поднимают давление до намеченного давления опрессовки превентора, например, 30,0 МПа. Выдерживают превентор 3 под вышеуказанным давлением, например, в течение 30 мин, причём падение давления более чем на 5 % не допускается, т.е. по окончании времени опрессовки избыточное давление должно быть не ниже 28,5 МПа. Таким образом производят опрессовку превентора 3.To do this, using a pumping unit through the
Превенторы не выдержавшие испытания (давление опрессовки ниже 28,5 МПа) направляются в ремонт, а превенторы успешно прошедшие испытания (давление опрессовки от 28,5 до 30,0 МПа) направляются на скважину для дальнейших работ.Preventers that failed the test (pressure pressure below 28.5 MPa) are sent for repair, and preventers that successfully passed the test (pressure pressure from 28.5 to 30.0 MPa) are sent to the well for further work.
В процессе выдержки превентора в течение 30 мин, также контролируют наличие утечек жидкости по опорной трубе через открытую задвижку 28. Таким образом, можно контролировать герметичность посадки верхней 12 и нижней 14 резиновых манжет в колонне труб 20. Контроль утечек жидкости не доступен в прототипе. Кроме того, в предложенном стенде в случае появления утечек жидкости через задвижку 28 можно догерметизировать верхнюю резиновую манжету 12. Например, увеличив нагрузку натяжения опорной трубы до 6000 (600 кг).In the process of holding the preventer for 30 minutes, the presence of fluid leaks along the support pipe through the
После окончания опрессовки превентора 3 с помощью насоса стравливают избыточное давление до атмосферного в затрубном пространстве между колонной головкой 26 и опорной трубой 1, т.е. выше верхней 12 и нижней 14 резиновых манжет.After the pressure test of the
Далее открывают плашки 29 превентора 3 и снимают превентор 3 со стенда, после чего приспускают опорную трубу 1 примерно на 1-2 метра вниз, при этом происходит сначала разгерметизация резиновых манжет 12 и 14, которые возвращаются в исходное положение, а затем опорную трубу 1 опускают вниз относительно направляющего штифта 7, который как и цанга 5 остается неподвижным, благодаря тому, что подпружиненные захватные элементы 6 находятся в стыке 18 муфты 19. При этом направляющий штифт 7 (см. фиг. 2) из нижней части длинной проточки 22 перемещается в верхнюю часть короткой проточки 21 замкнутого фигурного паза 4 по направлению движения опорной трубы 1. При этом конусная поверхность 11 верхней втулки 10 выходит из контакта с внутренними конусными поверхностями 17 подпружиненных захватных элементов 6 цанги 5 (см. фиг. 1), после чего опорную труб 1 свободно извлекают из колонной головки 26.Next, the
В предложенном стенде в сравнении с прототипом упрощается конструкция стенда, сокращается количеством деталей, что снижает себестоимость изготовления стенда.In the proposed stand, in comparison with the prototype, the design of the stand is simplified, the number of parts is reduced, which reduces the cost of manufacturing the stand.
Повышается надежность в работе, поскольку из конструкции исключены: пружина сжатия и уплотнительные кольца, снижающие надёжность работы стенда (поломка пружины и/или утечки жидкости через сопрягаемые уплотнительными кольцами поверхности). Посадка резиновых манжет производится механическим путём за счёт натяжения опорной трубы, а не гидравлически как в прототипе, что гораздо надёжнее Также исключается вероятность заклинивания подпружиненных захватных элементов цанги в процессе фиксации в стыке муфты , так как из конструкции исключены нижняя и верхняя ступень ступенчатой кольцевой выборки, выполненные на наружной поверхности опорной трубы, а подпружиннные захватные элементы цанги направлены вниз.Reliability in operation is increased, since the design excludes: a compression spring and sealing rings that reduce the reliability of the stand (spring breakage and / or fluid leakage through surfaces mating with sealing rings). The landing of rubber cuffs is carried out mechanically due to the tension of the support pipe, and not hydraulically as in the prototype, which is much more reliable. Also, the possibility of jamming of the spring-loaded gripping elements of the collet during fixation in the joint of the coupling is excluded, since the lower and upper steps of the stepped ring selection are excluded from the design, made on the outer surface of the support pipe, and the spring-loaded gripping elements of the collet are directed downward.
Увеличивается срок службы резиновых манжет выполненных с различной твердостью до износа и/или повреждения. Это обусловлено тем, что в зависимости от требуемого давления опрессовки работает либо только нижняя резиновая манжета 14 (при давлении опрессовки превентора до 20, МПа), либо верхняя 12 и нижняя 14 резиновые манжеты одновременно (при давлении опрессовки превентора до 35 МПа). Это позволяет в щадящем режиме эксплуатировать резиновые манжеты, тем самым кратно снизить вероятность их износа и/или повреждения.Increases the service life of rubber cuffs made with different hardness before wear and / or damage. This is due to the fact that, depending on the required crimping pressure, either only the
Снижается трудоёмкость применения, так как посадка резиновых манжет производится механическим путём, а отсутствие уплотнительных колец, не требует производить ревизию на предмет герметичности стенда, что снижает стоимость обслуживания при опрессовке превентора.The laboriousness of application is reduced, since the landing of rubber cuffs is carried out mechanically, and the absence of sealing rings does not require an audit for the tightness of the stand, which reduces the cost of maintenance during pressure testing of the preventer.
Стенд для опрессовки превентора позволяет:The preventer pressure test stand allows you to:
- упростить конструкцию стенда;- to simplify the design of the stand;
- повысить надёжность работы стенда;- increase the reliability of the stand;
- увеличить срок службы стенда;- increase the service life of the stand;
- снизить стоимость обслуживания при проведения работ по опрессовке превентора;- reduce the cost of maintenance when carrying out work on pressure testing of the preventer;
- контролировать наличие утечек жидкости при опрессовке превентора.- control the presence of fluid leaks during pressure testing of the preventer.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2788207C1 true RU2788207C1 (en) | 2023-01-17 |
Family
ID=
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU55016U1 (en) * | 2006-03-01 | 2006-07-27 | ООО "Ямбурггаздобыча" | Wellhead packer |
CN101451431A (en) * | 2007-12-04 | 2009-06-10 | 梁伟成 | Pressure testing device at well mouth |
RU2364701C1 (en) * | 2008-09-09 | 2009-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of preventer crimping on well |
RU2680618C1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-02-25 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Preventer on the well hydraulic testing device |
RU2719878C1 (en) * | 2019-10-30 | 2020-04-23 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for preventer crimping on well |
RU2719879C1 (en) * | 2019-11-14 | 2020-04-23 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Bench for preventer crimping on well |
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU55016U1 (en) * | 2006-03-01 | 2006-07-27 | ООО "Ямбурггаздобыча" | Wellhead packer |
CN101451431A (en) * | 2007-12-04 | 2009-06-10 | 梁伟成 | Pressure testing device at well mouth |
RU2364701C1 (en) * | 2008-09-09 | 2009-08-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | Method of preventer crimping on well |
RU2680618C1 (en) * | 2018-04-27 | 2019-02-25 | Публичное акционерное общество "Татнефть" имени В.Д. Шашина | Preventer on the well hydraulic testing device |
RU2719878C1 (en) * | 2019-10-30 | 2020-04-23 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Device for preventer crimping on well |
RU2719879C1 (en) * | 2019-11-14 | 2020-04-23 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Bench for preventer crimping on well |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2443850C1 (en) | Hydraulic packer | |
RU2788207C1 (en) | Preventer pressure test stand | |
RU2708737C1 (en) | Device for preventer pressing round on well | |
RU92460U1 (en) | DEVICE FOR SEALING THE INTER-TUBE SPACE PAKER BIK-700 | |
RU2708748C1 (en) | Bench for preventer pressing round at well | |
RU2292442C1 (en) | Interval packer device, hydro-mechanical packer and repression-depression action hydraulic packer (its variants) | |
RU2719879C1 (en) | Bench for preventer crimping on well | |
RU96910U1 (en) | PACKER SUSPENSION | |
RU2719878C1 (en) | Device for preventer crimping on well | |
RU60606U1 (en) | TEST PACKER | |
RU53713U1 (en) | TEST PACKER | |
RU50247U1 (en) | INTERVAL PACKING DEVICE, HYDROMECHANICAL PACKER, PACKER VALVE ASSEMBLY OF THE TWO-SIDED ACTION AND HYDRAULIC PACKER OF THE REPRESSION-DEPRESSION ACTION (ITS OPTIONS) | |
RU2724724C1 (en) | Bench for preventer crimping at well | |
RU51092U1 (en) | TEST PACKER | |
RU59700U1 (en) | PACKER | |
RU2808287C1 (en) | Bench for pressure testing of double-row preventer at well | |
RU2795659C1 (en) | Stand for pressure testing of double-row preventer | |
RU52081U1 (en) | TEST PACKER | |
RU2795662C1 (en) | Device for pressure testing of double-row preventer for a well | |
RU44141U1 (en) | HYDRAULIC SHOCK | |
RU48357U1 (en) | TEST PACKER | |
RU46036U1 (en) | PACKING AND TESTING DEVICE FOR THE ADDITIONAL CASING | |
SU1795080A1 (en) | Packer | |
RU2732177C1 (en) | Stand for pressure gauge preventer in inclined well | |
RU2018628C1 (en) | Hydraulic packer of multiple use |