Устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника Российский патент 2023 года по МПК E21B33/03 B25B27/14 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройству для обслуживания устьевого сальника нефтегазодобывающей скважины.

Известно устройство для замены устьевого сальника нефтегазодобывающей скважины (патент RU № 2201494, МПК Е21В 33/03, опубл. 27.03.2003 Бюл. № 9), состоящего из сальниковых колец, размещенных в сальниковой полости между устьевым штоком и корпусом устьевого сальника, включающее съемник, изготовленный из металлического стержня с рабочим концом, причем рабочий конец металлического стержня содержит установленные на одном конце его корпуса наборы из внутренних и наружных расположенных по зонам зацепления съемников, у которых зубообразные насечки направлены соответственно по внутреннему и наружному диаметрам сальникового кольца и имеют вид наконечника рыболовного крючка, на другом конце его корпуса предусмотрена головка, выполненная в виде буртика в соответствии с диаметром сальниковой полости, на промежуточном участке между головкой и наборами съемников на корпусе установлен ударник с возможностью ограниченного возвратно-поступательного движения, причем на устройстве предусмотрен общий открытый боковой паз под устьевой шток.

Основным недостатком является высокая вероятность аварийных ситуаций, так как при извлечении сальника с помощью ударов иглы с зацепами будут срезать сальник при направлении усилия строго вниз, также в данном устройстве подъем сальника осуществляется строго вертикально, что также создает условия для среза сальника при подъеме.

Известно также устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника (патент на ПМ RU № 54612, МПК Е21В 33/03, опубл. 10.07.2006 Бюл. № 19), состоящее из разрезной втулки с открытым боковым пазом под устьевой шток, на верхнем конце которой имеется головка в виде буртика, а другой конец является рабочим, причем рабочий конец имеет зацеп и выполнен в виде заостренной спиральной ленты с острием в нижней части, у основания спиральной ленты выполнен стопорный зуб, а на головке выполнены сквозные отверстия для навинчивания ручек.

Недостатками являются сложность использования из-за того, что для извлечения сальника необходимо применять две силы (по вращению и подъему) одновременно, также применение данного устройства невозможно при отсутствии центровки на скважине (центрирующей воронки над устьевым сальником), так как спиральная лента не войдет в устьевой сальник.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника (патент RU № 2648385, МПК Е21В 33/03, опубл. 26.03.2018 Бюл. № 9), выполненное в виде разрезной трубы с продольным пазом под устьевой шток с расстоянием между боковыми кромками паза больше диаметра штока, с зацепом в виде спиральной ленты на нижнем конце и с держателем в виде кольца с ручками, закрепленными в его отверстиях резьбой, и с пазом под устьевой шток, причем в средней части трубы просверлены отверстия, где к внутренней стенке трубы сваркой закреплен держатель в виде кольца, а резьбовые концы ручек держателя заворачиваются в держатель через просверленные отверстия трубы, при этом на верхнем свободном конце внутри трубы к ее стенке сваркой закреплено цилиндрическое кольцо с пазом под устьевой шток.

Недостатками являются сложность использования из-за того, что для извлечения сальника необходимо применять две силы (по вращению и подъему) одновременно, также высокая вероятность аварийных ситуаций, так как при неконтролируемом повороте во время спуска или подъёма спиральной ленты высока вероятность что игла срежет сальник без извлечения.

Техническим результатом предполагаемого изобретения является создание устройства для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника, позволяющего осуществлять поворот за счет разложения сил в наклонной проточке корпуса при спуске или подъёме разрезной трубы, создавая только продольное усилие, при этом исключая вероятность срезания сальника.

Техническим решением является устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника, включающее разрезную трубу с продольным пазом под устьевой шток и зацепом на нижнем конце, двух ручек, закрепленных на наружной поверхности трубы радиально и разнонаправленно.

Новым является то, что снаружи трубы установлен цилиндрический полый корпус с продольным пазом под устьевой шток, с двух сторон от которого выполнены сквозные, открытые сверху винтовые проточки под ручки трубы, а зацеп на нижнем конце трубы изготовлен в виде двух диаметрально противоположных заостренных к низу игл длиной 2–3 см, загнутых к оси трубы под углом 30º–40º, при этом корпус снизу оснащен элементом соединения с устьевым сальником.

Новым является также то, что элементом соединения с устьевым сальником изготовлен в виде резьбы.

Новым является также то, что элементом соединения с устьевым сальником изготовлен в виде фланца.

На фиг. 1 изображен общий вид трубы в изометрии.

На фиг. 2 изображен общий вид корпуса в изометрии.

На фиг. 3 изображен корпус в продольном разрезе.

На фиг. 4 изображен общий вид устройства в изометрии.

Устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника включает в себя разрезную трубу 1 (фиг. 1) с продольным пазом 2 под устьевой шток (не показан) и зацепом на нижнем конце в виде двух диаметрально противоположных заостренных к низу игл 3 длиной 2–3 см, загнутых к оси трубы под углом 30º–40º, двух ручек 4, закрепленных на наружной поверхности трубы 1 радиально и разнонаправленно. Снаружи трубы 1 установлен цилиндрический полый корпус 5 (фиг. 2 и 3) с продольным пазом 6 под устьевой шток, с двух сторон от которого выполнены сквозные, открытые сверху винтовые проточки 7 под ручки 4 (фиг. 4) трубы 1. Корпус 5 снизу оснащен элементом соединения 8 (фиг. 3) с устьевым сальником (не показан). В зависимости от способа крепления верхней гайки (не показана) к устьевому сальнику элементом соединения 8 с устьевым сальником может быть изготовлен в виде резьбы или фланца (не показан) для соединения с устьевым сальником.

Как показала практика для извлечения уплотнительных элементов без срезания (разрушения) лучше всего подходят иглы 3 (фиг. 1) длиной более 2 см, загнутых к оси трубы под углом 30º–40º. Однако изготовление игл 3 длиной более 3 см значительно увеличивает металлоемкость заготовки из которой изготавливается труба 1 и снижается прочность самих игл 3 после изготовления, загибания внутрь и закалки (при необходимости).

Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность устройства на чертежах (фиг. 1–4) не показаны или показаны условно.

Устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника работает следующим образом.

После остановки устьевого привода (станок-качалка, цепной привод, гидравлический привод или т.п. – не показан) в верхнем положении , то есть устьевой (полированный) шток находится в верхнем положении, оператор, обслуживающий скважину, демонтирует с устьевого сальника нажимную гайку (не показана), снимает грундбуксу со вкладышами (не показаны), и при помощи элементом соединения 8 (фиг. 3) производит соосное соединение корпуса 5 с устьевым сальником, предварительно охватывая продольным пазом 6 (фиг. 2) устьевой шток. Сверху корпуса 5 при помощи продольного паза 2 (фиг. 1) на устьевой шток устанавливают трубу 1 и опускают до входа в корпус 1 (фиг. 4) и взаимодействия ручек 4 с винтовыми проточками 7. После чего оператор (при помощи мускульной силы и собственного веса) за ручки 4 производит продольное перемещение вниз трубы 1, а ручки 4, перемещаясь по винтовым проточкам 7, придают вращение трубе 1. То есть оператору не надо тратить усилия на придание вращения корпусу 1. Как показала практика воздействие трубы 1 с вращением примерно в 2 раза увеличивают вероятность срыва уплотнительных элементов устьевого сальника прикипевших (приклеившихся) по наружной поверхности к устьевому сальнику. При перемещении вниз иглы 3 (фиг. 1) трубы 1 врезаются уплотнительные элементы и захватывают их за счет угла к оси устьевого сальника. При перемещении вверх оператором трубы 1 при помощи ручек 4 захваченные иглами 3 уплотнительные элементы извлекают из устьевого сальника. Если уплотнительный элемент изготовлен в виде спирали, то его можно извлечь за одну спускоподъемную операцию трубы 1, а если – в виде отдельных разрезных колец, то спускоподъемные операции повторяют до извлечения из устьевого сальника самого нижнего кольца уплотнительного элемента.

Предлагаемое устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника позволяет осуществлять поворот за счет разложения сил в наклонной проточке корпуса при спуске или подъёме разрезной трубы, создавая только продольное усилие, при этом исключая вероятность срезания сальника.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к устройству для обслуживания устьевого сальника нефтегазодобывающей скважины. Устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника включает разрезную трубу с продольным пазом под устьевой шток и зацепом на нижнем конце. На наружной поверхности трубы закреплены две ручки радиально и разнонаправленно. Снаружи трубы установлен цилиндрический полый корпус с продольным пазом под устьевой шток, с двух сторон от которого выполнены сквозные, открытые сверху винтовые проточки под ручки трубы. Зацеп на нижнем конце трубы изготовлен в виде двух диаметрально противоположных заостренных к низу игл длиной 2–3 см, загнутых к оси трубы под углом 30–40°. Корпус снизу оснащен элементом соединения с устьевым сальником. Достигается технический результат – осуществление поворота устройства за счет разложения сил в наклонной проточке корпуса при спуске или подъёме разрезной трубы, создавая только продольное усилие, при исключении вероятности срезания сальника. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника, включающее разрезную трубу с продольным пазом под устьевой шток и зацепом на нижнем конце, две ручки, закрепленные на наружной поверхности трубы радиально и разнонаправленно, отличающееся тем, что снаружи трубы установлен цилиндрический полый корпус с продольным пазом под устьевой шток, с двух сторон от которого выполнены сквозные, открытые сверху винтовые проточки под ручки трубы, а зацеп на нижнем конце трубы изготовлен в виде двух диаметрально противоположных заостренных книзу игл длиной 2–3 см, загнутых к оси трубы под углом 30–40°, при этом корпус снизу оснащен элементом соединения с устьевым сальником.

2. Устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника по п. 1, отличающееся тем, что элемент соединения с устьевым сальником изготовлен в виде резьбы.

3. Устройство для извлечения уплотнительных элементов из устьевого сальника по п. 1, отличающееся тем, что элемент соединения с устьевым сальником изготовлен в виде фланца.