Установка для устьевого и скважинного тампонирования Российский патент 2024 года по МПК E21B33/03 E21B33/05 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для закачки тампонирующего материала в скважину при выполнении работ по ликвидации проявлений и открытых фонтанов с целью устранения пропусков скважинного флюида в местах негерметичности устьевого оборудования и герметизации устья фонтанирующей скважины.

Известны установки для устьевого и скважинного тампонирования (1) и типа УТ (2) состоящие из приемной кассеты для сменных патрубков с тампонирующим материалом и двух фланцевых гидравлических задвижек (далее по тексту - тампонирующий блок), а также фланцевой гидравлической задвижки с тройниками, коваными угольниками и трубопроводом (далее по тексту - байпасный канал). Все элементы установки смонтированы на общей раме-основании.

Приемная кассета состоит из корпуса рамной конструкции, неподвижного гнезда и подвижного гнезда фиксации сменного патрубка. Патрубок герметизируется в гнездах эластичными уплотнениями. Место соединения подвижного гнезда с элементом корпуса герметизируется узлом уплотнения. Подвижное гнездо снабжено ручным приводом.

Вход в тампонирующий блок и выход из него либо байпасный канал оборудованы манометрами.

Однако известные установки обладают существенными недостатками:

- использование фланцевых гидравлических задвижек в качестве запорных органов увеличивает массогабаритные характеристики и осложняет удобство их подсоединения к задвижке аварийной скважины и цементировочному агрегату;

- неудобство размещения сменных патрубков в приемной кассете для их фиксации в гнездах;

- конструктивное исполнение подвижного и неподвижного гнезд приемной кассеты, оснащенных плоскими эластичными уплотнениями в сочетании с плоскими торцами сменных патрубков, при их фиксации в гнездах, снижают надежность герметизации и ресурс уплотнений, в связи с тем, что плоские торцы патрубков, при их фиксации в приемной кассете подвижным гнездом полным усилием ручного привода, воздействуют на уплотнения, что приводит к их преждевременному износу и повреждению, снижает надежность, безопасность и требует частой замены уплотнений;

- давление закачки тампона в скважину после закрытия задвижек тампонирующего блока при расфиксации пустого патрубка не контролируемо сбрасывается в атмосферу, что снижает безопасность управления установками.

Целью изобретения является техническое решение, реализация которого позволит:

- обеспечить минимальные массогабаритные характеристики установки;

- без увеличения общего количества гидроуправляемых рабочих органов установки обеспечить гидроуправление фиксацией сменных патрубков в приемной кассете взамен ручного привода;

- повысить удобство размещения сменных патрубков в приемной кассете для их фиксации и надежность их герметизации в гнездах, а также увеличить ресурс уплотнений гнезд;

- обеспечить удобство подсоединения установки к задвижке аварийной скважины и цементировочному агрегату;

- повысить безопасность установки и удобство управления установкой.

Поставленная цель достигается установкой для устьевого и скважинного тампонирования, включающей раму-основание, тампонирующий блок, байпасный канал, два манометра и сменные патрубки с тампонирующим материалом, при этом тампонирующий блок выполнен из трех опорных, оснащенных «ножками»-стойками, плит - двух крайних, размещенных на входе в тампонирующий блок и выходе из него, и средней, которые скреплены между собой посредством четырех стяжных шпилек, размещенных по углам плит и оснащенных каждая гайками на концах и двумя буртами, размещенными между опорными плитами средней и крайней, размещенной на выходе из него, при этом торцы буртов на каждой шпильке размещены друг от друга на равных между собой расстояниях, и распорных втулок, равных по длине и размещенных на шпильках между опорными плитами средней и крайней, размещенной на входе тампонирующего блока, при этом в крайних опорных плитах, в их отверстиях, размещенных соосно по центру плит, в качестве запорных органов жестко, посредством шпонок и гаек, закреплены гидроуправляемые шаровые краны, оборудованные сверху лопастными поворотными двигателями и со стороны входа в тампонирующий блок, и со стороны выхода из него штуцерами быстроразъемных соединений с наружной трапецеидальной резьбой, а также оснащенные фланцевыми боковыми отводами, в которых осевые каналы шаровых затворов дополнительно оснащены радиальными каналами - отверстиями уменьшенного диаметра по отношению к диаметру отверстий осевых каналов, направленными, при их рабочем положении в корпусах кранов, в сторону боковых отводов - в байпасный канал, герметично соединенный с боковыми отводами шаровых кранов, а в отверстие средней плиты соосно осевым каналам шаровых кранов и жестко, посредством шпонки и гайки, закреплен оборудованный гидрозамком и быстроразъемными соединениями гидроцилиндр с двухштоковым полым штоком, один конец которого подвижно и герметично размещен в осевом канале корпуса шарового крана, размещенного на входе в тампонирующий блок, а на другой свободный конец штока, оснащенного наружной конической резьбой, навинчено гнездо с ответной внутренней конической резьбой, свободный торец которого оснащен внутренним заходным конусом и уплотнительной манжетой, размещенной в торцевой расточке отверстия гнезда после заходного его конуса, при этом байпасный канал оснащен вставкой с центральным отверстием уменьшенного по отношению к отверстию байпасного канала диаметра, и радиальным отверстием для сообщения с манометром, соединенном со вставкой, а осевой канал корпуса шарового крана, размещенного на выходе тампонирующего блока со стороны средней опорной плиты, оснащен свободным концом с наружной конической резьбой и перед шаровым затвором крана - двумя радиальными отверстиями, диаметрально размещенными в корпусе, одно из которых посредством углового штуцера, соединенного с корпусом шарового крана сваркой напротив радиального отверстия, соединяется с манометром, а другое - перекрывается шариком нажимного винта, ввинченного в резьбовое отверстие корпуса шарового крана, размещенного соосно радиальному отверстию осевого канала, а внутренняя расточка резьбового отверстия под нажимной винт посредством тангенциального отверстия, направленного в сторону рамы-основания, сообщается с атмосферой, при этом на свободный конец осевого канала корпуса шарового крана с наружной конической резьбой навинчено гнездо с ответной внутренней конической резьбой, свободный торец которого оснащен внутренним заходным конусом и уплотнительной манжетой, размещенной в торцевой расточке отверстия гнезда после заходного его конуса, при чем торцы сменных патрубков оборудованы оголовками, свободные торцы которых оснащены наружными заходными конусами, ответными внутренним заходным конусам, выполненным в гнездах, размещенных на свободных концах полого штока гидроцилиндра и корпуса шарового крана, а на заходных конусах оголовков дополнительно выполнены кольцевые прямоугольные канавки, в которых размещены уплотнительные кольца круглого сечения, при этом один из сменных патрубков с тампонирующим материалом свободно размещен осевым каналом соосно осевым каналам полого штока гидроцилиндра и свободного конца корпуса шарового крана, на двух призмах, дополнительно установленных соосно посредством шпонок и закрепленных на подставке рамы-основании, и кроме того оголовки патрубка герметично зафиксированы - зажаты в гнездах полого штока гидроцилиндра и свободного конца осевого канала корпуса шарового крана, размещенного на выходе тампонирующего блока.

Конструкция установки для устьевого и скважинного тампонирования (далее - установка) приведена:

- на фиг. 1, 2 и 3, на которых показаны виды, соответственно, сбоку, сверху и спереди;

- на фиг. 4 и 5 - укрупненно, тампонирующий блок и байпасный канал установки по разрезу А-А на виде сбоку (фиг. 1), в которых шаровые затворы гидроуправляемых шаровых кранов находятся в исходном и рабочем положениях соответственно;

- на фиг. 6 - увеличено, вид сверху на гидроуправляемый шаровой кран, размещенный на входе тампонирующего блока и по разрезам Б-Б и В-В на виде сверху;

- на фиг. 7 - увеличено, вид сверху на гидроуправляемый шаровой кран, размещенный на выходе тампонирующего блока и по разрезам Г-Г и Д-Д на виде сверху;

- на фиг. 8 - увеличено, клапан сброса давления по разрезу Е-Е на виде сверху (фиг. 7);

- на фиг. 9 - увеличено, вид сверху на гидроцилиндр с двухштоковым полым штоком и по разрезу Ж-Ж на виде сверху;

- на фиг. 10 - увеличено, вставка байпасного канала в разрезе выноске К на виде сбоку (фиг. 1);

- на фиг. 11 - увеличено, призмы рамы-основании по разрезам Л-Л на виде сбоку (фиг. 1);

Установка (фиг. 1, 2 и 3) состоит из рамы-основании 1 (далее - рама), тампонирующего блока 2, байпасного канала 3, двух манометров 4 и 5 и сменных патрубков, с тампонирующим материалом, один из которых 6 свободно размещен на призмах 7 установки, установленных соосно посредством шпонок 65 (фиг.11) и закрепленных болтами 66 на подставке 8 рамы 1 и герметично зафиксирован - зажат в гнездах 46 тампонирующего блока - в его осевом - рабочем канале.

Рама 1 (фиг. 1) представляет собой сварную металлоконструкцию из профильных труб и листового проката, которая выполняет роль основания для размещения на ней составных частей установки и обеспечивает возможность ее транспортирования.

Тампонирующий блок (фиг. 1, 4 и 5) состоит из трех опорных оснащенных «ножками»-стойками плит двух крайних 9, 10 и средней 11, гидроуправляемых шаровых кранов 17, 18 и гидроцилиндра 37 с двухштоковым полым штоком.

Плиты 9, 10 и 11 скреплены между собой посредством четырех стяжных шпилек 12, оснащенных, каждая, гайками 13, двумя буртами и распорными втулками 14, равными по длине. Торцы буртов на каждой шпильке размещены между плитами 10 и 11 друг от друга на равных между собой расстояниях, а втулки размещены на шпильках 12 между плитами 9 и 10.

Краны 17 и 18 установлены в центральные отверстия плит 9 и 10, размещенных соосно и посредством гаек 15, и за счет двух шпонок 16, размещенных диаметрально и сочлененных с пазами плит 9, 10 и крышек 22 кранов, жестко скреплены с плитами. Корпуса кранов 17 и 18 с крышками 22 зафиксированы стопорными винтами 42 (фиг. 6 и 7). В расточках корпусов кранов 17 и 18, оснащенных осевыми и радиальными каналами размещены шаровые затворы 23, заключенные между неподвижными уплотнительными седлами 19 и подвижными седлами 20, поджатыми пружинами 21 с помощью ввинченных в корпуса крышек 22, оснащенных осевыми каналами и штуцерами быстроразъемных соединений с наружной трапецеидальной резьбой для подсоединения к трубопроводным гидролиниям цементировочного агрегата и задвижки аварийной скважины. Радиальные каналы корпусов оснащены боковыми фланцевыми отводами. Осевые каналы шаровых затворов 23 дополнительно оснащены радиальными каналами - отверстиями уменьшенного диаметра по отношению к диаметру отверстий осевых каналов корпусов кранов. На фиг. 4 осевые каналы шаровых затворов 23, размещенных между седлами, расположены в исходных положениях, при которых осевые каналы корпусов кранов перекрываются шаровыми затворами и тем самым герметизируется осевой - рабочий канал тампонирующего блока 2 - патрубка 6, от байпасного канала 3. На фиг. 5 осевые каналы шаровых затворов 23, размещенных между седлами, расположены в рабочих положениях, при которых осевые каналы шаровых затворов соединяются с патрубком 6 - осевым - рабочим каналом тампонирующего блока 2.

Осевой канал корпуса крана 17 (фиг. 4 и 6) со стороны плиты 11 оснащен уплотнительным узлом, включающим в себя комплект уплотнительных манжет 48 с нажимной втулкой 49 и подвижную гайку 50, навинченную на резьбовой конец корпуса крана.

Осевой канал корпуса крана 18 (фиг. 4 и 7) со стороны плиты 11 оснащен свободным концом с наружной конической резьбой и перед шаровым затвором крана двумя (фиг. 8) диаметрально размещенными в корпусе радиальными отверстиями, одно из которых посредством углового штуцера 24, соединенного с корпусом крана сваркой, накидной гайкой 58, переводника 59 и прокладки 60, соединяется с манометром 4, а другое - перекрывается шариком 25 нажимного винта 26, оснащенного рукояткой и ввинченного в резьбовое отверстие корпуса, размещенного соосно радиальному отверстию. При этом внутренняя расточка резьбового отверстия сообщается с атмосферой посредством тангенциального отверстия, направленного в сторону рамы 1. На свободный конец корпуса крана с наружной конической резьбой навинчено гнездо 46. Свободный торец гнезда 46 оснащен внутренним заходным конусом и уплотнительной манжетой 47.

Нажимной винт 26 с шариком 25, перекрывающим радиальное отверстие осевого канала корпуса крана, выполняют функцию клапана сброса давления рабочей среды цементировочного агрегата из осевого - рабочего канала тампонирующего блока - патрубка 6.

Шаровые затворы 23 кранов 17 и 18 через прямоугольные пазы, выполненные в верхней их части (не показаны), сопрягаются с соответствующими выступами шпинделей 27 и 28 соответственно, размещенными герметично в отверстиях корпусов над шарами. Шпиндели подвижно зафиксированы в корпусах кранов стопорными кольцами 29. Между буртами шпинделей и корпусами кранов установлены антифрикционные шайбы 30.

Гидроуправление шаровых кранов для поворота осевых каналов шаровых затворов из исходного положения в рабочее положение, при котором осевые каналы корпусов кранов открываются и соединяются осевым-рабочим каналом тампонирующего блока 2 - патрубком 6, и обратно - в исходное положение выполняются поворотными лопастными гидродвигателями при подаче рабочей жидкости в рабочие камеры двигателей, которые сопряжены со шпинделями кранов. Гидродвигатели закреплены на корпусах кранов с помощью шпилек 38 и гаек 39.

Гидродвигатели (фиг. 6 разрезы Б-Б, В-В и фиг. 7 разрезы Г-Г и Д-Д) включают в себя нижние и верхние плиты 31 и 32 соответственно и заключенные между ними корпуса 33 с цилиндрическими центральными отверстиями. Внутри корпусов между шпинделями 27, 28 и расточками корпусов 33, в каждом, размещаются диаметрально две неподвижные лопасти 34, заневоленные шпонками 35 в корпусах 33 и две, размещенные диаметрально, подвижные лопасти 36, заневоленные шпонками 35 в шпинделях 27 и 28, и которые образуют рабочие камеры «И» и «Р» гидродвигателей. В верхних плитах 32 выполнены отверстия - каналы гидролиний для подвода рабочей жидкости в рабочие камеры и слива ее из них через подсоединенные к гидролиниям плит 32 муфты и штекеры быстроразъемных соединений. В резьбовые конические отверстия технологических сверлений в плитах 32 ввинчены пробки с ответной резьбой. При подаче рабочей жидкости в рабочие камеры «И» через штекеры верхних плит осевые каналы шаровых затворов 23 в корпусах кранов 17 и 18 переводятся в исходное положение, а при подаче в камеры «Р» через муфты верхних плит - в рабочее положение.

Для осуществления визуального контроля в корпусах кранов 17 и 18 за положением осевых каналов шаровых затворов 23, а именно за их исходном или рабочем положением, на торцах шпинделей 27 и 28 выполнена риска, залитая контрастной краской, а на плоскостях верхних плит 32 нанесены риски с буквенными обозначениями «И» и «Р» соответствующими исходным или рабочим положениям осевых каналов шаровых затворов в корпусах кранов соответственно. При этом свободные торцы шпинделей 27, 28 оснащены прямоугольными углублениями под ключ для возможности ручного поворота шаровых затворов кранов 17 и 18 соответственно.

Тампонирующий блок «ножками»-стойками плит 9, 10 и 11 крепится к раме 1 (фиг. 3) с помощью шпилек 68 и гаек 69.

Корпус гидроцилиндра 37 (фиг. 4 и 9) включает в себя полый шток 43, оснащенный в средней части поршнем, направляющую втулку 44, крышку 45, ввинченную в корпус гидроцилиндра и оснащенную направляющей втулкой 46 и резьбовые втулки 64 и 70, фиксирующие направляющие втулки 44 и 46 соответственно. Один конец полого штока 43 подвижно и герметично размещен в осевом канале корпуса крана 17 в его комплекте уплотнений 48 и направляющей втулке 49, а на другой свободный конец штока, оснащенного наружной конической резьбой, навинчено гнездо 46, свободный торец гнезда 46 оснащен внутренним заходным конусом и уплотнительной манжетой 47. Штоко-поршневые полости корпуса гидроцилиндра оборудованы трубопроводной арматурой с гидрозамком 51 двойного действия. Для подвода рабочей жидкости в штоко - поршневые полости гидроцилиндра и слива ее из них гидрозамок оборудован штекерами и муфтами быстроразъемных соединений, а именно полость для выдвижения штока - фиксации патрубка 6 в тампонирующем блоке 2, оснащенного гнездом 46 - штекером, а полость для расфиксации патрубка - муфтой.

Гидроцилиндр размещается в тампонирующем блоке в отверстие плиты 11 каналом полого штока 43 соосно осевым каналам корпусов шаровых кранов 17, 18, а за счет двух шпонок 40, размещенных диаметрально и сочлененных с пазами плиты 11 и корпуса гидроцилиндра, посредством гайки 41 жестко скреплен с плитой 11.

Байпасный канал 3 (фиг. 4) представляет собой идущий в обход осевого канала тампонирующего блока, параллельно сменному патрубку 6, стальной трубопровод, концы которого через приварные угольники 52 и штуцера 53, оснащенные уплотнительными кольцами 67 круглого сечения и фланцами 54 с помощью болтов 55 крепятся к фланцевым боковым отводам кранов 17 и 18. Кроме того трубопровод оснащен приварной вставкой 56 (фиг. 10) с уменьшенным диаметром центрального отверстия по отношению к диаметру канала байпаса и радиальным отверстием для сообщения с манометром 5, соединенном со вставкой посредством приварного штуцера 57, накидной гайки 58, переводника 59 и прокладки 60.

Патрубок 6 (фиг. 1 и 4), заполненный тампонирующим материалом, оснащен для удобства переноса и укладки его на призмы 7 приварной ручкой 61 (фиг. 1). На концы патрубка, оснащенными наружными коническими резьбами навинчены оголовки 62, оснащенные наружными заходными конусами, ответными внутренним заходным конусам, выполненным в гнездах 46. При этом заходные конуса оголовков 62 дополнительно оснащены уплотнительными кольцами 63 круглого сечения, размещенными в прямоугольных канавках, выполненных на конусах.

Две призмы 7 (фиг. 11) установки посредством шпонок 65 и болтов 66 закреплены на подставках 8 рамы 1. При этом рабочие наклонные поверхности призм по парно размещаются в одних плоскостях и обеспечивают возможность при установке патрубка 6 на призмы его осевому каналу размещаться соосно осевым каналам полого штока 43 гидроцилиндра 37 и свободного конца корпуса крана 18, что обеспечивает удобство размещения патрубка 6 с тампонирующим материалом в тампонирующем блоке 2 для последующей герметичной фиксации оголовков 62 патрубка в гнездах 46 выдвижением полого штока 43, оснащенного гнездом 46, из корпуса гидроцилиндра 37.

Введением в конструкцию установки гидроуправляемых шаровых кранов 17 и 18, в которых гидроуправление выполнено на базе лопастных поворотных двигателей позволяет обеспечить минимальные массогабаритные характеристики установки.

Оснащение осевых каналов шаровых затворов 23 кранов 17 и 18 дополнительными радиальными каналами позволяет исключить гидроуправляемую задвижку, необходимо для направления потока рабочей среды цементировочного агрегата в байпасный канал установки, и ввести в ее конструкцию гидроцилиндр 37 с двух штоковым полым штоком, оснащенным гидрозамком 51 двойного действия, для фиксации сменных патрубков в гнездах 46 тампонирующего блока 2 путем выдвижения полого штока 43 гидроцилиндра взамен ручного привода, что обеспечивает удобство управления установкой.

Оснащение концов сменных патрубков 6 оголовками 62 с наружными заходными конусами, ответными внутренним конусам, выполненным в гнездах 46, обеспечивает жесткий контакт их конусов при фиксации патрубка в тампонирующем блоке 2 выдвижением полого штока 43 гидроцилиндра 37 и исключает чрезмерное воздействие на уплотнительные манжеты 47, размещенные в гнездах 46 и уплотнительные кольца 63, дополнительно введенных на оголовки 62, что повышает надежность герметизации сменных патрубков, а также увеличивает ресурс уплотнений гнезд и не требует частой замены уплотнений.

Оснащение крышек 22 кранов 17 и 18 штуцерами быстроразъемных соединений с наружной трапецеидальной резьбой позволяет повысить удобство подсоединения установки к задвижке аварийной скважины и к цементировочному агрегату.

Оснащение осевого канала корпуса крана 18 перед его шаровым затвором 23 со стороны осевого канала сменного патрубка 6 двумя диаметрально размещенными в корпусе радиальными отверстиями, одно из которых перекрывается клапаном сброса давления - шариком 25 с нажимным винтом 26, оснащенной рукояткой, позволяет после перекрытия осевых каналов корпусов кранов 17 и 18 их шаровыми затворами 23 открытием клапана выполнять сброс давления рабочей среды в осевом канале патрубка, а другое, соединенное с манометром 4 - контролировать при закачке тампона в скважину наличие давления рабочей среды в осевом канале тампонирующего блока и отсутствие давления в канале блока после сброса его перед расфиксацией патрубка, что повышает безопасность установки.

Установка используется следующим образом.

Вначале ведется подготовка установки к работе. Для чего каналы сменных патрубков 6 заполняются соответствующими тампонировочными материалами, а полости оголовков 62 пластичной смазкой. Один из подготовленных к работе патрубков размещается на призмах 7 установки.

Подсоединяются рукава высокого давления гидростанции (не показаны), оснащенные элементами - муфтами и штекерами быстроразъемных соединений к ответным, соответственно, штекерам и муфтам, размещенным на гидроприводных шаровых кранах 17, 18 и гидроцилиндре 37.

Подачей рабочей жидкости гидростанции в гидроцилиндр 37 через штекер гидрозамка 51 выполняется выдвижение вперед полого штока 43, оснащенного гнездом 46 из корпуса гидроцилиндра, до зажатия оголовков 62 патрубка в гнездах 46 тампонирующего блока 2. В результате чего патрубок герметично фиксируется в гнездах. При этом давление рабочей жидкости гидростанции при зажатии патрубка в гнездах фиксируется по манометру гидростанции.

По рискам шпинделей 27 и 28 контролируется работа лопастных поворотных гидродвигателей каждого крана 17 и 18 соответственно. Для чего поочередной подачей в рабочие камеры «Р» и «И» каждого поворотного гидродвигателя крана рабочей жидкости гидростанции вначале через штекер плиты 32 до совмещения риски шпинделя с риской «Р» плиты 32 - контроль положения осевого канала шарового затвора 23, при которой осевой канал шарового затвора соединяется с осевым - рабочим каналом тампонирующего блока 2, затем через муфту плиты 32 до совмещения риски шпинделя с риской «И» плиты 32 - контроль положения осевого канала шарового затвора 23, при котором осевой канал корпуса крана перекрывается и тем самым герметизируется осевой - рабочий канал тампонирующего блока 2. При этом давление рабочей жидкости гидростанции при совмещении рисок шпинделей 27 и 28 с рисками «Р» и «И» плит 32 каждого гидродвигателя фиксируются.

После чего убеждаются в том, что давление рабочей жидкости гидростанции при зажатии патрубка в гнездах и контроле работы лопастных двигателей кранов не превышает 10% допустимого максимального рабочего давления гидроцилиндра 37 и гидродвигателей кранов 17, 18 и отсоединяются рукава гидростанции от установки. Нагрузочный клапан гидростанции настраивается на максимальное давление рабочих органов установки.

Поворотом по часовой стрелке нажимного винта 26 за его рукоятку убеждаются, что клапан сброса давления закрыт - винт ввинчен до упора.

На этом подготовка установки к работе завершается.

После доставки установки и гидростанции к устью аварийной скважины трубопроводы гидролиний задвижки аварийной скважины и цементировочного агрегата (не показаны) посредством их накидных гаек быстроразъемных соединений с трапецеидальной резьбой подсоединяются к штуцерам крышек 22 кранов 18 и 17 соответственно, а муфты и штекеры рукавов гидростанции, соответственно, к штекерам и муфтам гидродвигателей кранов и гидроцилиндру установки.

Закачкой рабочей среды цементировочного агрегата создается давление в байпасном канале установки до закрытой задвижки аварийной скважины, превышающее давление в скважине на 10%. Давление контролируется по манометру 5. Открывается задвижка аварийной скважины и выполняется закачка рабочей среды цементировочного агрегата в скважину через кран 17, байпасный канал 3 и кран 18.

Далее, устранение пропусков скважинного флюида в местах негерметичности устьевого оборудования - их тампонированием установкой, путем закачки тампонирующего материала сменных патрубков - тампонов, в аварийную скважину, при ее промывке, выполняется в следующем порядке.

Дистанционно, поочередной подачей рабочей жидкости гидростанции максимальным рабочим давлением осевые каналы шаровых затворов переводятся в рабочее положение в начале в корпусе крана 18, а затем в корпусе крана 17. Максимальное давление рабочей жидкости контролируется по манометру гидростанции. При этом поток рабочей среды цементировочного агрегата распределяется на основной и дополнительный. Основной поток - большего объема, закачивает тампон в скважину. Давление закачки контролируется по манометру 4. Дополнительный поток - меньшего объема также закачивается в скважину через кран 17, байпасный канал 3 и кран 18.

Далее, поочередным переводом осевых каналов шаровых затворов 23 в исходное положение вначале в кране 18, а затем в кране 17 герметизируется осевой - рабочий канал тампонирующего блока 2 и продолжается закачка рабочей среды цементировочного агрегата в скважину через кран 17, байпасный канал 3 и кран 18.

Поворотом рукояткой винта 26 против часовой стрелки открывается клапан сброса давления и стравливается давление рабочей среды в канале патрубка 6 до атмосферного, после чего клапан закрывается.

Подачей рабочей жидкости в муфту гидрозамка 51 на втягивание полого штока 43 освобождают пустой патрубок 6, извлекают его из тампонирующего блока 2, размещают на призмах следующий патрубок с тампонирующим материалом и фиксируют его в гнездах тампонирующего блока.

Операции по закачке тампонов в скважину повторяют до ликвидации пропусков скважинного флюида в местах негерметичности устьевого оборудования.

Работы по ликвидации открытых фонтанов с целью герметизации устья фонтанирующей скважины - открытого истечения скважинного флюида из колонн насосно-компрессорных и бурильных труб - закачкой тампонов установкой в колонну труб выполняется после:

- уменьшения проходного сечения трубы ниже участка истечения флюида, например, путем гидропережима стенок трубы (не показано);

- сверления стенки пережатой трубы ниже ее пережима (не показано);

- подсоединения установки к цементировочному агрегату и к месту просверленного отверстия в стенке трубы через задвижку (не показано).

Установка изготовлена и испытана в цеховых условиях Оренбургской ВЧ ООО «Газпром газобезопасность» и в условиях максимально приближенных к реальным условиям на фонтанирующем устье испытательного полигона тренировочного центра «Досанг».

Источники информации:

1. Оборудование и инструмент для предупреждения и ликвидации фонтанов. Справочник. Москва. «Недра», 1996.

2. Предупреждение, ликвидация флюидопроявлений и открытых фонтанов при строительстве, эксплуатации, ремонте нефтяных и газовых скважин: практическое пособие. Ю.И. Башарин. - Гомель: ЧУП «ЦНТУ «Развитие», 2007.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для закачки тампонирующего материала в скважину при выполнении работ по ликвидации проявлений и открытых фонтанов. Техническим результатом являются минимальные массогабаритные характеристики установки и расширение технических средств для закачки тампонов в аварийную скважину с обеспечением достоверного и объективного контроля давления при закачке тампонов в скважину и перед удалением пустых патрубков, а также удобства управления установкой. Предложена установка для устьевого и скважинного тампонирования, включающая раму-основание, тампонирующий блок, байпасный канал, два манометра и сменные патрубки с тампонирующим материалом. При этом тампонирующий блок выполнен из трех опорных, оснащенных «ножками»-стойками плит - двух крайних, размещенных на входе в тампонирующий блок и выходе из него, и средней, которые скреплены между собой посредством четырех стяжных шпилек, размещенных по углам плит и оснащенных каждая гайками на концах и двумя буртами, размещенными между опорными плитами средней и крайней, размещенной на выходе из него. Торцы буртов на каждой шпильке размещены друг от друга на равных между собой расстояниях и распорных втулок, равных по длине и размещенных на шпильках между опорными плитами средней и крайней, размещенной на входе тампонирующего блока, при этом в крайних опорных плитах, в их отверстиях, размещенных соосно по центру плит. В качестве запорных органов жестко, посредством шпонок и гаек, закреплены гидроуправляемые шаровые краны, оборудованные сверху лопастными поворотными двигателями и со стороны входа в тампонирующий блок, и со стороны выхода из него штуцерами быстроразъемных соединений с наружной трапецеидальной резьбой, а также оснащенные фланцевыми боковыми отводами, в которых осевые каналы шаровых затворов дополнительно оснащены радиальными каналами - отверстиями уменьшенного диаметра по отношению к диаметру отверстий осевых каналов, направленными, при их рабочем положении в корпусах кранов, в сторону боковых отводов - в байпасный канал, герметично соединенный с боковыми отводами шаровых кранов. В отверстие средней плиты соосно осевым каналам шаровых кранов и жестко, посредством шпонки и гайки, закреплен оборудованный гидрозамком и быстроразъемными соединениями гидроцилиндр с двухштоковым полым штоком, один конец которого подвижно и герметично размещен в осевом канале корпуса шарового крана, размещенного на входе в тампонирующий блок, а на другой свободный конец штока, оснащенного наружной конической резьбой, навинчено гнездо с ответной внутренней конической резьбой, свободный торец которого оснащен внутренним заходным конусом и уплотнительной манжетой, размещенной в торцевой расточке отверстия гнезда после заходного его конуса. Байпасный канал оснащен вставкой с центральным отверстием уменьшенного по отношению к отверстию байпасного канала диаметра и радиальным отверстием для сообщения с манометром, соединенным со вставкой. Осевой канал корпуса шарового крана, размещенного на выходе тампонирующего блока со стороны средней опорной плиты, оснащен свободным концом с наружной конической резьбой и перед шаровым затвором крана - двумя радиальными отверстиями, диаметрально размещенными в корпусе, одно из которых посредством углового штуцера, соединенного с корпусом шарового крана сваркой напротив радиального отверстия, соединяется с манометром, а другое - перекрывается шариком нажимного винта, ввинченного в резьбовое отверстие корпуса шарового крана, размещенного соосно радиальному отверстию осевого канала, а внутренняя расточка резьбового отверстия под нажимной винт посредством тангенциального отверстия, направленного в сторону рамы-основания, сообщается с атмосферой. На свободный конец осевого канала корпуса шарового крана с наружной конической резьбой навинчено гнездо с ответной внутренней конической резьбой, свободный торец которого оснащен внутренним заходным конусом и уплотнительной манжетой, размещенной в торцевой расточке отверстия гнезда после заходного его конуса. Торцы сменных патрубков оборудованы оголовками, свободные торцы которых оснащены наружными заходными конусами, ответными внутренним заходным конусам, выполненным в гнездах, размещенных на свободных концах полого штока гидроцилиндра и корпуса шарового крана, а на заходных конусах оголовков дополнительно выполнены кольцевые прямоугольные канавки, в которых размещены уплотнительные кольца круглого сечения. Один из сменных патрубков с тампонирующим материалом свободно размещен осевым каналом соосно осевым каналам полого штока гидроцилиндра и свободного конца корпуса шарового крана, на двух призмах, дополнительно установленных соосно посредством шпонок и закрепленных на подставке рамы-основания, а оголовки патрубка герметично зафиксированы - зажаты в гнездах полого штока гидроцилиндра и свободного конца осевого канала корпуса шарового крана, размещенного на выходе тампонирующего блока. 11 ил.

Установка для устьевого и скважинного тампонирования, включающая раму-основание, тампонирующий блок, байпасный канал, два манометра и сменные патрубки с тампонирующим материалом, отличающаяся тем, что тампонирующий блок выполнен из трех опорных, оснащенных «ножками»-стойками плит - двух крайних, размещенных на входе в тампонирующий блок и выходе из него, и средней, которые скреплены между собой посредством четырех стяжных шпилек, размещенных по углам плит и оснащенных каждая гайками на концах и двумя буртами, размещенными между опорными плитами средней и крайней, размещенной на выходе из него, при этом торцы буртов на каждой шпильке размещены друг от друга на равных между собой расстояниях, и распорных втулок, равных по длине и размещенных на шпильках между опорными плитами средней и крайней, размещенной на входе тампонирующего блока, при этом в крайних опорных плитах, в их отверстиях, размещенных соосно по центру плит, в качестве запорных органов жестко, посредством шпонок и гаек, закреплены гидроуправляемые шаровые краны, оборудованные сверху лопастными поворотными двигателями и со стороны входа в тампонирующий блок, и со стороны выхода из него штуцерами быстроразъемных соединений с наружной трапецеидальной резьбой, а также оснащенные фланцевыми боковыми отводами, в которых осевые каналы шаровых затворов дополнительно оснащены радиальными каналами - отверстиями уменьшенного диаметра по отношению к диаметру отверстий осевых каналов, направленными, при их рабочем положении в корпусах кранов, в сторону боковых отводов - в байпасный канал, герметично соединенный с боковыми отводами шаровых кранов, а в отверстие средней плиты соосно осевым каналам шаровых кранов и жестко, посредством шпонки и гайки, закреплен оборудованный гидрозамком и быстроразъемными соединениями гидроцилиндр с двухштоковым полым штоком, один конец которого подвижно и герметично размещен в осевом канале корпуса шарового крана, размещенного на входе в тампонирующий блок, а на другой свободный конец штока, оснащенного наружной конической резьбой, навинчено гнездо с ответной внутренней конической резьбой, свободный торец которого оснащен внутренним заходным конусом и уплотнительной манжетой, размещенной в торцевой расточке отверстия гнезда после заходного его конуса, при этом байпасный канал оснащен вставкой с центральным отверстием уменьшенного по отношению к отверстию байпасного канала диаметра и радиальным отверстием для сообщения с манометром, соединенным со вставкой, а осевой канал корпуса шарового крана, размещенного на выходе тампонирующего блока со стороны средней опорной плиты, оснащен свободным концом с наружной конической резьбой и перед шаровым затвором крана - двумя радиальными отверстиями, диаметрально размещенными в корпусе, одно из которых посредством углового штуцера, соединенного с корпусом шарового крана сваркой напротив радиального отверстия, соединяется с манометром, а другое - перекрывается шариком нажимного винта, ввинченного в резьбовое отверстие корпуса шарового крана, размещенного соосно радиальному отверстию осевого канала, а внутренняя расточка резьбового отверстия под нажимной винт посредством тангенциального отверстия, направленного в сторону рамы-основания, сообщается с атмосферой, при этом на свободный конец осевого канала корпуса шарового крана с наружной конической резьбой навинчено гнездо с ответной внутренней конической резьбой, свободный торец которого оснащен внутренним заходным конусом и уплотнительной манжетой, размещенной в торцевой расточке отверстия гнезда после заходного его конуса, причем торцы сменных патрубков оборудованы оголовками, свободные торцы которых оснащены наружными заходными конусами, ответными внутренним заходным конусам, выполненным в гнездах, размещенных на свободных концах полого штока гидроцилиндра и корпуса шарового крана, а на заходных конусах оголовков дополнительно выполнены кольцевые прямоугольные канавки, в которых размещены уплотнительные кольца круглого сечения, при этом один из сменных патрубков с тампонирующим материалом свободно размещен осевым каналом соосно осевым каналам полого штока гидроцилиндра и свободного конца корпуса шарового крана, на двух призмах, дополнительно установленных соосно посредством шпонок и закрепленных на подставке рамы-основания, и кроме того оголовки патрубка герметично зафиксированы - зажаты в гнездах полого штока гидроцилиндра и свободного конца осевого канала корпуса шарового крана, размещенного на выходе тампонирующего блока.