ОБТИРАТОР ТРУБНЫЙ УСТЬЕВОЙ САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙСЯ СЕРИИ "ОТУС" Российский патент 2021 года по МПК E21B33/08 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к устройствам для повышения охраны окружающей среды и безопасности труда при ремонте скважин.

Обтиратор предназначен для очистки насосно-компрессорных (далее НКТ) и бурильных (далее БТ) труб от скважинной жидкости и предотвращения падения в скважину посторонних предметов как при нахождении в скважине НКТ или БТ так и НКТ с кабелем электрического центробежного насоса (далее ЭЦН).

Известен обтиратор производства ООО «УралПромСнабКомплект» включающий корпус, состоящий из двух широких металлических колец, между которыми закреплены два слоя сменных резиновых манжет. Металлические кольца имеют внутренние упоры, благодаря которым сменные манжеты не выдавливаются под весом колонны в момент удержания спайдером. По наружному диаметру резиновые манжеты повторяют контур корпуса, а по внутреннему диаметр НКТ с небольшим припуском. Внутреннее отверстие манжет надрезано в пяти местах в радиальном направлении для образования т.н. "лепестков", которые отгибаются в момент очистки муфты или технологического замка.

Известен обтиратор производства ЗАО «Ремтехкомплект» включающий корпус, состоящий из двух широких металлических колец, между которыми закреплены резиновые или полиуретановые манжеты.

Данные обтираторы сложны по конструкции, не удобны при эксплуатации, занимают много времени на замену обтирающих элементов, не имеют возможности применения при спускоподъемных операциях ЭЦН, не имеют возможности самоцентрироваться при колебаниях колонны НКТ или БТ, что приводит к преждевременному износу обтирающего элемента.

Наиболее близким аналогом является обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся «ОТУС» патент Российской Федерации №151164

Цель изобретения - расширить технические возможности обтиратора и усовершенствовать конструкцию.

Сущность изобретения

Проблемы, связанные с аварийностью и загрязнением окружающей среды, существуют как при текущем и капитальном ремонте скважин, так и при бурении скважин.

Утечки скважинной жидкости поднимаемой попутно при подъеме НКТ или БТ из скважины во время бурения или ремонта ставшие в последствии причиной разливов скважинной жидкости, а так же падение в скважину посторонних предметов повлекшие за собой аварийные ситуации, стали причиной привлечения дополнительных материальных затрат для устранения последствий вышеперечисленных проблем.

Заявленный обтиратор обеспечивает надежную защиту скважины от падения в нее посторонних предметов и предотвращает утечки скважинной жидкости поднимаемой попутно при подъеме НКТ или БТ из скважины тем самым исключает привлечение дополнительных материальных затрат для устранения последствий вышеперечисленных проблем.

Основным преимуществом обтиратора является - возможность применения его как при бурении так при текущем и капитальном ремонте скважин, а так же при спуске-подъеме ЭЦН.

Эффективное обтирание наружной части тела НКТ при прохождении колонны труб через эластичный обтиратор обеспечивается за счет возможности вращения кольца вокруг своей оси и величины рабочего хода в радиальном направлении. Это решение исключило преждевременный износ эластичного обтиратора и его деформацию, что происходит из-за постоянных колебаний колонны НКТ или БТ при проведении спуско-подъемных работ и на искривленных скважинах при отсутствии центровки мачты с устьем скважины. В этих случаях кольцо с эластичным обтиратором движется вместе с трубой по направлению его движения. Все параметры выполнены с тем расчетом, что даже при значительном отклонении колонны от центра устья скважины обеспечен безопасный проход колонны труб с присоединительными муфтами через кольцо, на котором установлен эластичный обтиратор. Эластичный обтиратор разработанный для применения при спуске-подъеме ЭЦН обеспечил надежную защиту скважины с присутствием в ней НКТ с кабелем ЭЦН и протекторов с клямсами. Данный обтиратор обеспечивает работу со всеми типоразмерами труб, применяемых при бурении, текущем и капитальном ремонте скважин.

Цель изобретения достигается за счет следующих решений:

1. Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся характеризующийся тем, что включает корпус 1, состоящий из одного ФИГ. 1, 2, 3, 9, 10 или двух ФИГ. 4, 5, 12, 13 связанных между собой дисков с проходными диаметрами по центру, диски выполнены в форме полумесяца ФИГ. 1, 3, 4, 9, 12 или сплошным кольцом ФИГ. 2, 5, 10, 13, диски содержат сквозные отверстия 5 и/или резьбовые соединения 4, 9 под шпильки или гайки 7 причем, отверстия на верхнем диске 1 имеют потаи 5, верхний диск 1 содержит верхнюю и нижнюю горизонтальные радиальные расточки, верхняя предназначена для установки в нее эластичного обтиратора 15 устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН, а нижняя расточка совместно с нижним диском 8 образуют полость, в котором размещено кольцо 2 устанавливаемое при спуске-подъеме НКТ имеющее возможность горизонтального вращения вокруг своей оси и величину рабочего хода в радиальном направлении, кольцо 2 содержит наружный 16 и внутренний 17 бурты, первый 16 предназначен для установки и фиксации эластичного обтиратора 3 устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ благодаря которому эластичный обтиратор 3 не сползает при прохождении через него присоединительной муфты или замка, а последний 17 для безопасного прохода труб и/или инструмента и/или оборудования через проходной диаметр кольца 2 и выполнен со снятыми фасками или в виде конуса, эластичный обтиратор 15 устанавливаемый при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН выполнен в виде плоского диска с внутренним проходным диаметром для прохождения через него труб с кабелем ЭЦН и протекторов с клямсами, от внутреннего отверстия эластичного обтиратора в радиальном направлении выполнены разрезы для образования «лепестков» которые отгибаются в момент прохождения муфты с протекторами и клямсами предотвращая тем самым разрыв и деформацию эластичного обтиратора 15, у основания одного из «лепестков» выполнен вырез 10 под кабель в котором расположены шипы 11 для перекрытия свободного пространства от кабеля, наружный диаметр эластичного обтиратора 15 устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН содержит замок 12 по принципу «папка-мамка», эластичный обтиратор 3 устанавливаемый при спуске-подъеме НКТ имеет тарельчатую форму с внутренним диаметром для прохождения через него труб, с одной стороны эластичного обтиратора по наружному диаметру выполнен Г-образный бурт 14 который совместно с плоскостью образует зев 13 по всей окружности для возможности зацепа за наружный бурт 16 кольца, на одном из дисков установлены ручки 6 для удобства монтажа и транспортировки.

Техническим решением является - создание устройства обеспечивающего надежную защиту скважины от падения в нее посторонних предметов и предотвращения утечки скважинной жидкости поднимаемой попутно с трубами из скважины как при нахождении в скважине НКТ или БТ так и НКТ с кабелем ЭЦН.

Устройство поясняется чертежами и рисунками, на которых изображены:

На фигуре 1 - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 3 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ или БТ, состоящий из одного диска в виде полумесяца.

На фигуре 2 - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 3 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ или БТ, состоящий из одного диска выполненный сплошным кольцом.

На фигуре 3 - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 15 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ с кабелем ЭЦН, состоящий из одного диска выполненного в виде полумесяца.

На фигуре 4 - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 3 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ или БТ, состоящий из двух дисков в виде полумесяца.

На фигуре 5 - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 3 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ или БТ, состоящий из двух дисков, выполненных сплошным кольцом.

На фигуре 6 - Кольцо 2.

На фигуре 7 - Эластичный обтиратор устанавливаемый при нахождении в скважине НКТ с кабелем ЭЦН.

На фигуре 8 - Эластичный обтиратор устанавливаемый при нахождении в скважине НКТ.

На фигуре 9 - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 3 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ или БТ, состоящий из одного диска в виде полумесяца.

На фигуре 10 - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 3 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ или БТ, состоящий из одного диска выполненный сплошным кольцом.

На фигуре 11 в разрезе - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 15 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ с кабелем ЭЦН, состоящий из одного диска выполненного в виде полумесяца.

На фигуре 12 - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 3 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ или БТ, состоящий из двух дисков в виде полумесяца.

На фигуре 13 - Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся с эластичным обтиратором 3 устанавливаемым при нахождении в скважине НКТ или БТ, состоящий из двух дисков, выполненных сплошным кольцом.

На фигуре 14 - Кольцо 2.

На фигуре 15 в разрезе - Эластичный обтиратор устанавливаемый при нахождении в скважине НКТ с кабелем ЭЦН.

На фигуре 16 в разрезе - Эластичный обтиратор устанавливаемый при нахождении в скважине НКТ.

Работа обтиратора показанного на фигуре 1.

Диск 1 крепят к основанию "спайдера", насаживают эластичный обтиратор 3 на кольцо 2, устанавливают кольцо 2 с эластичным обтиратором 3 поверх фланца устьевого оборудования, после чего устанавливают «спайдер» с диском 1 закрепленным к "спайдеру" поверх фланца устьевого оборудования и кольца 2 с эластичным обтиратором 3 так, чтобы кольцо 2 совместилось с нижней кольцевой расточкой диска 1, после чего крепят диск 1 к устьевому оборудованию.

Работа обтиратора показанного на фигуре 3.

Диск 1 крепят к к устьевому оборудованию, устанавливают эластичный обтиратор 15 в верхнюю кольцевую расточку диска 1, после чего устанавливают «спайдер» по верх диска 1 и крепят «спайдер» к диску 1.

Работа обтиратора показанного на фигуре 4.

Верхний фланец 1 обтиратора крепят к основанию "спайдера", устанавливают нижний фланец 8 обтиратора на фланец устьевого оборудования и крепят, устанавливают кольцо 2 с эластичным обтиратором 3 поверх нижнего фланца 8, после чего устанавливают верхний фланец 1, закрепленный к "спайдеру", поверх нижнего фланца 8 так, чтобы кольцо 2 совместилось с нижней кольцевой расточкой диска 1.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к устройствам для повышения охраны окружающей среды и безопасности труда при ремонте скважин. Заявленный обтиратор обеспечивает надежную защиту скважины от падения в нее посторонних предметов и предотвращает утечки скважинной жидкости, поднимаемой попутно при подъеме НКТ или БТ из скважины, при этом основным преимуществом обтиратора является возможность применения его как при бурении так при текущем и капитальном ремонте скважин, а также при спуске-подъеме ЭЦН. Предложенный обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся содержит корпус, состоящий из одного или двух связанных между собой дисков с проходными диаметрами по центру. Диски выполнены в виде полумесяца или сплошным кольцом и содержат сквозные отверстия и/или резьбовые соединения под шпильки или гайки. Причем отверстия на верхнем диске имеют потаи. Верхний диск содержит верхнюю и нижнюю горизонтальные радиальные расточки, верхняя предназначена для установки в нее эластичного обтиратора, а нижняя расточка совместно с нижним диском образуют полость, в котором размещено кольцо, устанавливаемое при спуске-подъеме НКТ, имеющее возможность горизонтального вращения вокруг своей оси и величину рабочего хода в радиальном направлении. Кольцо содержит наружный и внутренний бурты, первый предназначен для установки и фиксации эластичного обтиратора, устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ, благодаря которому сменный эластичный обтиратор не сползает при прохождении через него присоединительной муфты или замка, а последний для безопасного прохода труб и/или инструмента и/или оборудования через проходной диаметр кольца и выполнен со снятыми фасками или в виде конуса. Эластичный обтиратор, устанавливаемый при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН, выполнен в виде плоского диска с внутренним проходным диаметром для прохождения через него труб с кабелем ЭЦН и протекторов с клямсами. От внутреннего отверстия эластичного обтиратора в радиальном направлении выполнены разрезы для образования "лепестков", которые отгибаются в момент прохождения муфты с протекторами и клямсами, предотвращая тем самым разрыв и деформацию эластичного обтиратора. У основания одного из "лепестков" выполнен вырез под кабель в котором расположены шипы для перекрытия свободного пространства от кабеля. Наружный диаметр эластичного обтиратора, устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН содержит замок по принципу «папка-мамка». Эластичный обтиратор, устанавливаемый при спуске-подъеме НКТ, имеет тарельчатую форму с внутренним диаметром для прохождения через него труб, с одной стороны эластичного обтиратора по наружному диаметру выполнен Г-образный бурт, который совместно с плоскостью образует зев по всей окружности для возможности зацепа за наружный бурт кольца. На одном из дисков установлены ручки для удобства монтажа и транспортировки. 16 ил.

Обтиратор трубный устьевой самоцентрирующийся, характеризующийся тем, что включает корпус, состоящий из одного или двух связанных между собой дисков с проходными диаметрами по центру, диски выполнены в виде полумесяца или сплошным кольцом, диски содержат сквозные отверстия и/или резьбовые соединения под шпильки или гайки, причем отверстия на верхнем диске имеют потаи, верхний диск содержит верхнюю и нижнюю горизонтальные радиальные расточки, верхняя предназначена для установки в нее эластичного обтиратора, устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН, а нижняя расточка совместно с нижним диском образуют полость, в котором размещено кольцо, устанавливаемое при спуске-подъеме НКТ, имеющее возможность горизонтального вращения вокруг своей оси и величину рабочего хода в радиальном направлении, кольцо содержит наружный и внутренний бурты, первый предназначен для установки и фиксации эластичного обтиратора, устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ, благодаря которому сменный эластичный обтиратор не сползает при прохождении через него присоединительной муфты или замка, а последний для безопасного прохода труб и/или инструмента и/или оборудования через проходной диаметр кольца и выполнен со снятыми фасками или в виде конуса, эластичный обтиратор, устанавливаемый при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН, выполнен в виде плоского диска с внутренним проходным диаметром для прохождения через него труб с кабелем ЭЦН и протекторов с клямсами, от внутреннего отверстия эластичного обтиратора в радиальном направлении выполнены разрезы для образования "лепестков", которые отгибаются в момент прохождения муфты с протекторами и клямсами, предотвращая тем самым разрыв и деформацию эластичного обтиратора, у основания одного из "лепестков" выполнен вырез под кабель, в котором расположены шипы для перекрытия свободного пространства от кабеля, наружный диаметр эластичного обтиратора, устанавливаемого при спуске-подъеме НКТ с кабелем ЭЦН, содержит замок по принципу «папка-мамка», эластичный обтиратор, устанавливаемый при спуске-подъеме НКТ, имеет тарельчатую форму с внутренним диаметром для прохождения через него труб, с одной стороны эластичного обтиратора по наружному диаметру выполнен Г-образный бурт, который совместно с плоскостью образует зев по всей окружности для возможности зацепа за наружный бурт кольца, на одном из дисков установлены ручки для удобства монтажа и транспортировки.