Устройство для определения утечек герметизирующих соединений устьевого оборудования скважин Советский патент 1979 года по МПК E21B33/03 

.1 Изобретение касается добычи нефти и газа и предназначено для дистанционного контроля за состоянием герметичности эксплуатационного оборудования устья скважины. . Известно оборудолотие устья скважин, состоящее из фонтанной арматуры и колонной головки, герметизирующие соединения которых имеют угоютнения 1. Недостатком такого оборудования является отсутствие средств дистанционного обнаружения утечек продукции из герметизирующих, соединений, что отражается на эффективности эксплуатации. Известно также устройство для обнаружения утечек герметизирующих соединений устьевого оборудования скважин, содержащее в уплотняющих узлах кольцевые полости и реле давления, подключенное к кольцевым полостям так, что в случае появления утечек поступает аварийный сигнал оператору 2. Такое рещение задачи является наиболее близким по технической сущности и достигаемо му результату к изобретению. Недостатком ЭТОГО устройства является то, что оно служит ТОЛЬКО ДЛЯ обнаружения утечек. При этом не известна ни скорость изменения 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 условиям (морские месторождения, северные районы, поименные зоны), скважина может быть остановлена на неопределенный срок, в течение которого продукция не будет отбираться. Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства за счет обеспечения контроля за интенсивностью утечек и скоростью ее изменения. Это Достигается тем, что устройство снабжено аккумулятором жидкости, счетным элементом и разрядным клапаном, причем кольцевые ПОЛОСТИ соединены с аккумулятором, который через разрядный клапан связан с выкидной линией скважинь. Благодаря этому повышается эффективность скважины,за счет обеспечения возможности дистанционного обнаружения утечек и контроля

за их интенсивностью и их изменениямй-во времени. Такой контроль позволяет производить остановку скважины только в том случае, если скорость измене1Шя утечек становится угрожающей. Ведь известно, что первоначально герметичные фонтанные арматуры с течением времени начинают подтекать, но могут при этом эксплуатироваться еще сравнительно долго.

Преимущество предлагаемого устройства за, ключается еще в том, что оно полностью исключает контакт зтечек (не зависимо от их интенсивности) с окружающей средой, что особенно вйжно для морских месторождений и месторождений с большим содержанием Hj (например. Оренбургское месторождение и др.).

На чертеже приведена принципиальная схема устройства.

Устройство имеет узел, где детали 1 и 2 образуют одно из герметизирующих соединений устьевого оборудования, основной уплотнитель-, ный элемент 3 соединения, дополнительное уплотнение 4, предназначенное для ограничения кольцевой полости 5, служащей для отбора утечек из герметизирующего соединения в канал 6, предназначенный для отвода утечек в общий коллектор 7, связывающий все.контролируемые соединения оборудова1гия.

Кольцевые полости 5 коллектором 7 связаны с гидропневмоаккумулятором 8, предназначеннь1м для сбора всех утечек, реле давления 9 и разрядным клапаном 10. Разрядный клапан 10 связан с вь1кидной линией 11 скважины. ПоЗЙ1ЩЯМИ 12 и 13 на чертеже обозначёйьГсчётньге йриборы с функцией первой производной по времени.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.. .. .

При возникновении течи в основном з плотнительном элементе 3 в одном или нескольких соединениях устьевого оборудования, утёжи из полостей 5 попадают в коллектор 7, так как выход их в окружающее пространство перекрыт вспомогательным уплотнением 4.

По коллектору 7 утечки поступают в гидропневмоаккумулятор 8, характеристики которого (объем и величина давления в газовой камере) таковы, что позволяют Накапливать некоторый заранее известйый объем утечек продукции скважины.

Разрядный клапан 10 установлен на линии, сообщающей гидропневмоаккумулятор с выкидным трубопроводом 11 скважины. Как только давление в гидропневмоаккумуляторе достигает

давление настройки реле давления 9, разрядный клапан открывается и утечки сбрасываются в трубопровод скважины, а регистрирующие (счетные) приборы 12 отмечают формируемые

реле давления 9 сигналы.

По периоду времени между двумя соседними сигналами реле давления 9, т.е. между двумя разрядами клапана 10, определяется текущее значение утечки, а темп изменения его определяется счетным прибором 13, как первая производная по времени от показаний прибора 12 (т.е. по изменению времени между двумя сигнаами реле давления 9).

Предлагаемое устройство даст больщой экономический эффект, так как оно, в отличие от известных на сегодняшний день устройств, регистрирующих наличие утечек, позволит контролировать их велитену и скорость изменения. Это

имеет особое значение, например для подводноо оборудования.

Предлагаемое устройсгво позволит останавливать скважину для проведения работ по обслуживанию только в случаях действительной необхрдимости.

Таким образом, прямыми источниками вознИкнове1ШЯ экономии являются увеличение объема добычи и уменьшение расходов по обслуживанию за счет увеличения межремонтного периода скважины, сопутствзтощим - защита окружающей природной среды от загрязнения продукции скважины.

Формула изобретения

Устройство для определения утечек герметизирующих соединений устьевого оборудования скважин, содержащее в уплотняющих узлах кольцевые полости и реле давления, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности работы устройства за счет обеспечения контроля за интенсивностью утечек и скоростью ее изменения, оно снабжено аккумулятором жидкости, счетным элементом и разрядным клапаном, причем кольцевые полости соединены с аккумулятором, который через разрядный клапан связан с выкидной линией скважины.

Источники информации, принятые во внима- , ние при экспертизе

1. Наземное оборудование фонтанирующих скважин. M.i ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 573571, кл. Е 21 В 19/00, 1972 (прототип).

/

/

,1 /

/

/

/