SU692972A1

SU692972A1 - Apparatus for detecting leaks in sealed joints of wellhead equipment

Info

Publication number: SU692972A1
Application number: SU772517779A
Authority: SU
Inventors: Генрих Иванович Коновалов; Рагим Меджид Оглы Кулиев; Теймур Кязимович Велиев
Original assignee: Предприятие П/Я М-5616
Priority date: 1977-05-12
Filing date: 1977-05-12
Publication date: 1979-10-25

Description

.1 Изобретение касаетс добычи нефти и газа и предназначено дл дистанционного контрол за состо нием герметичности эксплуатационного оборудовани усть скважины. . Известно оборудолотие усть скважин, состо щее из фонтанной арматуры и колонной головки , герметизирующие соединени которых имеют угоютнени 1. Недостатком такого оборудовани вл етс отсутствие средств дистанционного обнаружени утечек продукции из герметизирующих, соединений , что отражаетс на эффективности эксплуатации . Известно также устройство дл обнаружени утечек герметизирующих соединений устьевого оборудовани скважин, содержащее в уплотн ющих узлах кольцевые полости и реле давлени , подключенное к кольцевым полост м так, что в случае по влени утечек поступает аварийный сигнал оператору 2. Такое рещение задачи вл етс наиболее близким по технической сущности и достигаемо му результату к изобретению. Недостатком ЭТОГО устройства вл етс то, что оно служит ТОЛЬКО ДЛЯ обнаружени утечек. При этом не известна ни скорость изменени утечки, ни ее интенсивность, что приводит иногда к остановке скважины, когда в этом нет необходимости. В случае, когда подход к скважине затруднен по географическим или погодным услови м (морские месторождени , северные районы, поименные зоны), скважина может быть остановлена на неопределенный срок, в течение которого продукци не будет отбиратьс . Цель изобретени - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечени контрол за интенсивностью утечек и скоростью ее изменени . Это Достигаетс тем, что устройство снабжено аккумул тором жидкости, счетным элементом и разр дным клапаном, причем кольцевые ПОЛОСТИ соединены с аккумул тором, который через разр дный клапан св зан с выкидной линией скважинь. Благодар этому повышаетс эффективность скважины,за счет обеспечени возможности дистанционного обнаружени утечек и контрол .1 The invention relates to oil and gas production and is intended for remote monitoring of the tightness of production equipment at the wellhead. . The wellhead is known to consist of gushing fittings and a column head, the sealing joints of which are welded 1. The disadvantage of such equipment is the lack of remote means of detecting product leaks from the sealing joints, which is reflected in operational efficiency. It is also known a device for detecting leakage of sealing joints of wellhead equipment, containing annular cavities and pressure relays in sealing assemblies connected to annular cavities so that in case of leakage, an alarm signal is received to the operator 2. Such a solution is the closest to technical essence and achievable result to the invention. The disadvantage of this device is that it only serves to detect leaks. However, neither the rate of change of the leakage nor its intensity is known, which sometimes leads to a well shutdown when this is not necessary. In the case when the approach to the well is difficult due to geographic or weather conditions (offshore fields, northern areas, by name zones), the well may be stopped for an indefinite period during which production will not be taken. The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device by controlling the leak rate and the rate of change. This is achieved by the fact that the device is equipped with a fluid accumulator, a counting element and a discharge valve, the annular CAVITY is connected to a battery that is connected through a discharge valve to the flow line of the well. This increases the efficiency of the well by allowing remote leak detection and control.

за их интенсивностью и их изменени мй-во времени . Такой контроль позвол ет производить остановку скважины только в том случае, если скорость измене1Ш утечек становитс угрожающей. Ведь известно, что первоначально герметичные фонтанные арматуры с течением времени начинают подтекать, но могут при этом эксплуатироватьс еще сравнительно долго.for their intensity and their change in time. Such monitoring only allows the well to be stopped if the rate of change of leakage becomes threatening. After all, it is known that initially hermetic fountain valves begin to leak over time, but can still be used for a relatively long time.

Преимущество предлагаемого устройства за , ключаетс еще в том, что оно полностью исключает контакт зтечек (не зависимо от их интенсивности ) с окружающей средой, что особенно вйжно дл морских месторождений и месторождений с большим содержанием Hj (например. Оренбургское месторождение и др.).The advantage of the proposed device is that it completely eliminates the contact of the stubs (regardless of their intensity) with the environment, which is especially important for offshore fields and fields with a high content of Hj (for example, the Orenburg field, etc.).

На чертеже приведена принципиальна схема устройства.The drawing is a schematic diagram of the device.

Устройство имеет узел, где детали 1 и 2 образуют одно из герметизирующих соединений устьевого оборудовани , основной уплотнитель-, ный элемент 3 соединени , дополнительное уплотнение 4, предназначенное дл ограничени кольцевой полости 5, служащей дл отбора утечек из герметизирующего соединени в канал 6, предназначенный дл отвода утечек в общий коллектор 7, св зывающий все.контролируемые соединени оборудова1ги .The device has an assembly where parts 1 and 2 form one of the sealing connections of the wellhead equipment, the main sealing element 3 of the connection, an additional seal 4 designed to limit the annular cavity 5, which serves to take leakages from the sealing connection to the channel 6, intended to diverting leakage to a common collector 7, which connects all controlled equipment connections.

Кольцевые полости 5 коллектором 7 св заны с гидропневмоаккумул тором 8, предназначеннь1м дл сбора всех утечек, реле давлени 9 и разр дным клапаном 10. Разр дный клапан 10 св зан с вь1кидной линией 11 скважины. ПоЗЙ1ЩЯМИ 12 и 13 на чертеже обозначёйьГсчётньге йриборы с функцией первой производной по времени.The annular cavities 5, the collector 7, are connected to a hydropneumatic accumulator 8, designed to collect all leaks, a pressure switch 9 and a discharge valve 10. Discharge valve 10 is connected to a rotating line 11 of the well. POSITIONS 12 and 13 in the drawing denote Accounts Devices with the function of the first time derivative.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.. .. . The proposed device works as follows .. ...

При возникновении течи в основном з плотнительном элементе 3 в одном или нескольких соединени х устьевого оборудовани , утёжи из полостей 5 попадают в коллектор 7, так как выход их в окружающее пространство перекрыт вспомогательным уплотнением 4.When a leak occurs mainly at the sealing element 3 in one or several joints of the wellhead equipment, the plugs from the cavities 5 enter the collector 7, since their exit into the surrounding space is blocked by an auxiliary seal 4.

По коллектору 7 утечки поступают в гидропневмоаккумул тор 8, характеристики которого (объем и величина давлени в газовой камере) таковы, что позвол ют Накапливать некоторый заранее известйый объем утечек продукции скважины.Through the collector 7, the leaks enter the hydropneumatic accumulator 8, the characteristics of which (volume and pressure in the gas chamber) are such that they allow Accumulation of a certain amount of known leaks in the production of a well.

Разр дный клапан 10 установлен на линии, сообщающей гидропневмоаккумул тор с выкидным трубопроводом 11 скважины. Как только давление в гидропневмоаккумул торе достигаетDischarge valve 10 is installed on the line that connects the hydropneumoaccumulator with discharge pipeline 11 wells. As soon as the pressure in the hydro-pneumatic accumulator reaches

давление настройки реле давлени 9, разр дный клапан открываетс и утечки сбрасываютс в трубопровод скважины, а регистрирующие (счетные) приборы 12 отмечают формируемыеthe pressure setting of the pressure switch 9, the discharge valve opens and the leakage is discharged into the pipeline of the well, and the recording (counting) devices 12 mark the generated

реле давлени 9 сигналы.pressure switch 9 signals.

По периоду времени между двум соседними сигналами реле давлени 9, т.е. между двум разр дами клапана 10, определ етс текущее значение утечки, а темп изменени его определ етс счетным прибором 13, как перва производна по времени от показаний прибора 12 (т.е. по изменению времени между двум сигнаами реле давлени 9).Over a period of time between two adjacent signals of pressure switch 9, i.e. between two bits of the valve 10, the current leakage value is determined, and its rate of change is determined by the counting device 13, as first derived from the readings of the device 12 (i.e., the time change between the two signals of the pressure switch 9).

Предлагаемое устройство даст больщой экономический эффект, так как оно, в отличие от известных на сегодн шний день устройств, регистрирующих наличие утечек, позволит контролировать их велитену и скорость изменени . ЭтоThe proposed device will have a great economic effect, since, unlike current devices that detect leaks, it will allow us to control their accuracy and the rate of change. it

имеет особое значение, например дл подводноо оборудовани .is of particular importance, for example for underwater equipment.

Предлагаемое устройсгво позволит останавливать скважину дл проведени работ по обслуживанию только в случа х действительной необхрдимости .The proposed device will allow the well to be shut down for maintenance work only in cases of actual need.

Таким образом, пр мыми источниками вознИкнове1ШЯ экономии вл ютс увеличение объема добычи и уменьшение расходов по обслуживанию за счет увеличени межремонтного периода скважины, сопутствзтощим - защита окружающей природной среды от загр знени продукции скважины.Thus, direct sources of emerging savings are increased production and reduced maintenance costs by increasing the turnaround time of a well, and the surrounding environment is protected from contamination of the well’s production.

Claims

1. Ground equipment of gushing wells. M.i TSINTIHIMNEFTEMASH, 1975.

2. USSR author's certificate number 573571, cl. E 21 V 19/00, 1972 (prototype).

/

,one /

/