Лубрикатор Советский патент 1989 года по МПК E21B33/03 

1

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для спуска и уплотнения кабель-троса при проведении работ в скважине.

Цель изобретения -- повышение эффек-. тивности и безопасности работы лубрикатора в скважинах, содержащих токсичные газы, за счет обеспечения автоматического поддержания заданного давления смазки в уплотнителе.

На чертеже дана принципиальная схема лубрикатора.

Лубрикатор содержит приемную секцию 1, уплотнитель 2 и узел 3 подачи смазки. Уплотнитель 2 крепится накидной гайкой 4 к приемной секции 1, соединенной с линией 5 контроля скважинного давления. Уплотнитель 2 включает корпус 6, внутри которого размещены направляющие втулки 7. В корпусе 6 между упругим уплотнитель- ным элементом 8, расположенным выше направляющих втулок 7, и втулками выполнена дренажная полость 9, соединенная с дренажной линией 10.

Управление упругим уплотпительным элементом 8 осуществляется ручным насосом 11. Для осуществления подачи смазки в правляюшие втулки 7- в корпусе 6 выполнен канал 12, соединенный через обратный клапан 13 линией 14 подачи смазки с узлом 3 подачи смазки.

Узел 3 подачи смазки включает гидро- бак 15, регулируемый гидронасос 16 с меха- нзмом управления, напорный клапан 17, гидрораспределитель 18, выполненный гидро- управляемым с управлением через линию 19 от линии 5 контроля скважинного давления, и насос 20 подачи смазки, который гидролиниями 2L 22 связан с регулируемым гидронасосом 16.

Насос 20 подачи смазки включает ступень низкого давления, выполненную в виде двух гидробаков 23, 24, управляемых от воздушной системы с помош,ью крана 25 и осуществляющих подачу смазки по гидролиниям 26; 27 через обратные клапаны 28,

29 в ступень высокого давления, выполненную в виде управляемого реверсивным гидрораспределителем 30 мультипликатора 3, осуществляющего через обратные клапаны 32, 33 подачу смазки с высоким давлением в линию 14 подачи смазки.

Лубрикатор также снабжен блоком 34 управления подачей смазки, кинематически связанным с механизмом управления регулируемого насоса 16.

Блок 34 управления подачей смазки выполнен в виде дифференциального поршня 35 с возвратной пружиной 36,- размещенного в корпусе 37 и образующего с ним штоковую полость 38, соединенную с линией 14 подачи смазки, и поршневую полость 39, соединенную через регулируемый дроссель 40 линией 5 контроля скважинного давления с приемной секцией 1. Поршень 35 подпружинен пружиной 36 со стороны штоковой полости 38 относительно корпуса 37. 0 Для осуществления визуального контроля скважинного давления и давления подачи смазки в соответствующих линиях 5 и 14 установлены манометры 41, 42.

Спуск скважинного прибора 43 на кабеле 44 осуществляется через ролик 45, 5 установленный на уплотнителе 2.

Работа лубрикатора осуществляется следующим образом.

До установки лубрикатора на устье скважины последовательно через упругий уплот- нительный элемент 8 и направляющие втулки 7 пропускают кабель 44.

Затем уплотнитель 2 с помощью накидной гайки 4 присоединяют к приемной секции 1 и оснащают сборку линиями 14, 10 для подачи и дренажа смазки, а также линией 5 .-с контроля скважинного давления, после чего уплотнитель 2 с приемной секцией 1 и находящимся в нем кабелем 44 устанавливают над устьем скважины. Производят соединение кабеля 44 со скважинным прибором 43 и последний заводят внутрь приемной сек- 40 ции 1, после чего зажимают с помощью ручного насоса 11 уплотнительный элемент 8.

Затем приемную секцию 1 присоединяют к устьевому фланцу (не показан), а линию подачи смазки 14 и линию контроля скважик- ного давления 5 присоединяют к узлу подачи смазки 3, после этого включают узел подачи смазки. При этом пока приемная секция 1 не соединена со скважиной, а следовательно будет отсутствовать и давление в линии контроля скважинного давления 5, дифференциальный поршень 35 автоматического блока 34 управления подачей смазки под действием возвратной пружины 36, воздействуя на механизм управления регулируемого гидронасоса 16, выводит его в нулевую или минимально допустимую производительность. Гидрораспределитель 18 находится в положении, при котором рабочая жидкость от гидронасоса 16 поступает только в гидробак 15, а насос подачи смазки 20 отключен.

Затем открывают задвижку на устье скважины (не показана), тем самым соединяя приемную секцию 1 со скважиной, и производят спуск прибора 43. Как только приемная секция 1 соединяется со скважиной, так сразу же скважинное давление по линии 5 поступает в поршневую полость 39 автоматического блока 34 управления подачей смазки. Под действием скважинного давления дифференциальный поршень 35 смещается в корпусе 37, преодолевая усилие пружины 36, и воздействует на механизм управления гидронасоса 16 и тем самым увеличивает его производительность. Рабочая жидкость от гидронасоса 16 через напорный клапан 17 и гидрораспределитель 18, который под действием скважинного давления, поступающего к нему по линии управления 19, занимает положение, обеспечивающее подачу рабочей жидкости по гидролиниям 21, 22 к насосу подачи смазки 20, гем самым приводя его в действие.

Смазка под действием сжатого воздуха, подводимого через кран 25 к гидробакам 23, 24, поступает через обратные клапаны 28, 29 к мультипликатору 31, управляемому реверсивным гидрораспределителем 30, к которому подводится рабочая жидкость от гидронасоса, обеспечивающая его привод, а следовательно, и подачу смазки под давлением через обратные клапаны 32, 33 в линию 14 подачи смазки и по ней через обратный клапан 13 и канал 12 в направляющие втулки 7 уплотнителя 2, а также в штоковую полость 38 автоматического блока 34 управления подачей смазки.

Для обеспечения эффективного уплотнения кабеля необходимо гарантированное превышение давления смазки на 3,6- 5,0 МПа над устьевым давлением. Соответственно этому перепаду площадь штоко- вой полости 38 автоматического блока 34 управления подачей смазки выполняется меньше площади поршневой полости 39, в

5

связи с чем обесечивается эффекгив- ное уплотнение кабеля при оптимально /, расходе смазки, т. е. при соответствующем перепаде давления (,5-5,0 .МПа) наступает равенство сил давлений, действующих на дифференциальный поршень 35, и он под действием возвратной пружины 36 смещается в исходное положение, тем- самым уменьшая производительность гидронасоса 16, а следовательно, и подачу смаз;-и.

По достижение необходимого превыше ния давления подачи смлзки нлд скважни- ныг.; давлением, визуальный коктро.;1ь которых осуидествляется с помоилыо v:aHoyieT- ром 41, 42, уплотнительный элемент 8, удерживающий и герметизирующий кабель, от пускается, и производят спуск приборов 43.

По окончании работ на скважине демонтаж лубрикатора производят в обратном порядке, при этом при сбросе скважинного давления из приемной секции 1 юсл. закрытия задЕШЖки на устье скважи}4Ы подача смазки прекращается, т. к. гидрсфаспреде- литель 18 сразу же устанавливаетх-я в поло жение, при котором разъедин т гидронасос 16 с -насосом 20 подач -: смазки, соединяет его с гидробаком 15, тем самым предотвращается нерациональное использование смазки. Для устранения нежелательных перегрузок в регулируемом гкдрона- сосе 16 в момент резкого измснен;5я его производительности , при открытии и закрытии устьевой задвижки, т. к. давление в приемной секции при этом резко почы- щается и понижается, автоматический блок 34 управления подачей смазки соединен .пинией 5 контроля скважинного давления с прче.чной секцией 1 через регулируемый дроссель 40, с помощью которого настраивают время выхода регулируемого ги х- ронасоса 1б на максимальную и нулечуга производительность.

0

5

0

40

Формула изобрвтекия

Лубрикатор, включающий приемную секцию с линией контроля скважкнного даь- ления. узел подачи смазки ил-1еющий регулируемый гидронасос с механизмом уг.равс Ленин, связанный через распределитель с сосом подачи смазки, сообщенным линией подачи смазки непосредственно с каналом подачи смазки в направляющие втулки, установленные в уплотнителе, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффектив0 ности и безопасности работы лубрикатора в скважинах, содержащих токсичные, газы, за счет обеспечения автоматического поддержания заданного давления смазки в уплотнителе, лубрикатор снабжен блоком управле ния подачей смазки, выполненным в виде

5 кинематически связанного с механизмом управления регулируемого гидронасоса, дифференциального порщня, размещенного в корпусе и образующего с ним штоковую по1458553

56

лость, сообщенную с линией подачи смаз-невой полости, при этом дифференциальный

ки, и поршневую полость, связанную черезпоршень подпружинен со стороны штоковой

регулируемый дроссель с линией контроляполости относительно корпуса, причем гидроскважинного давления, причем величина ра-распределитель выполнен гидроуправляемым

бочей плош.ади штоковой полости выполне-5 с управлением от линии контроля скважинна меньше величины рабочей площади порш-ного давления.

Изобретение относится к горной промышленности, а именно к устройствам для спуска и уплотнения кабель-троса при проведении работ в скважине. Цель - повышение эффективности и безопасности работы лубрикатора в скважинах, содержащих токсичные газы, за счет обеспечения автоматического поддержания заданного давления смазки в уплотнителе. Лубрикатор чает приемную секцию 1, уплотнитель 2 и узел 3 подачи смазки. Приемная секция 1 соединена с линией 5 контроля скважинного