Устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб Советский патент 1982 года по МПК E21B41/00 E21B35/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕКРЫТИЯ КОЛОННЫ НАСОСНОКОМПРЕССОР11ЫХ ТРУБ

1

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудоЕзанию, а более конкретно к устройствам для автоматического перекрытии потока фонтанирующих нефтяных и 1 азовых скважин при возникновении пожара вблизи скважин.

Известно устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, вк:цочающее корпус с поршнем, подпоршневое пространство которого заполнено термочувствительным веществом 1 .

В этом устройстве требуется прогреть всю массу годовки колонны со всех сторон, что снижает надежность перекрытия.

Известно также устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, включающее коргсус с поршнем, связанным с колонной насоснокомпрессорных труб, башмак, седло и узел фиксации поршня в верхнем положении с термомунствительным веществом. При 1)0.)пикн(Ч)(П1ИИ пожара термочувствительное вещество плавится, гильза перемещается вниз, перекрывая колонну

Однако для срабатывания устройства также потребуется прогрев всей массы термочувствительного вещества, т.е. -всей массы головки.

Цель изобретения - повышение надежности срабатывания при возникновении пожара.

10

Цель достигается тем, что узел фиксации поршня снабжен гидроцилиндрами, штоки которых связаны с порщнем, а термочувствительное вещество размещено в сосудах, полости которых

15 связаны с надпоршневыми полостями гидроцилиндров и соединены общим коллектором.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, обшлй вид-, на фиг. 2 20узел на фиг. 1; на фиг. 3.- разрез А-А «а фиг. 2.

Предлагаемое устройство состоит из корпуса 1, установленного на обсадной колонне 2 скважины с поршнем 3, который снабжен пальцами 4 по крайней мере не менее двух, проходящими в вырезы 5 корпуса Г. Пальцы 4 связаны со штоками гидроцилиндров 6, установленных (подвешенных) на фланце 7, закрепленном на корпусе 1 В надпоршневой части гидроцилинд ров 6 на резьбовом соединении герметично установлены баллончики 8 вы сокого давления, заполненные высоко кипящей жидкостью порядка 80-1бО С в зависимости от климатических усло вий севера или юга. Поверхность баллончиков 8 может быть снабжена ребрами типа радиатора. Надпоршневые части гидроцилиндров 6 снабжены стальным коллектором 9, вакуум-клапаном 10 и штуцером с краном 1. Подпорщневая часть гидроцилиндров 6 таким же образом снабжена стальным коллектором 12, клапаном высокого давления 13 и зарядным и туцером с краном 14. На корпусе 1 под пальцами 4 шарнирно могут быть установлены стойки 15. На поршне 3 закреплена подвеска на сосно-компрессорных труб 16, котора внизу снабжена башмаком 17 и седлом 18. Устройство работает следу щим об разом. В исходном положении через заряд .иьш штуцер с краном 14 в подпорш.невые полости гидроцилиндров 6 под давле;гием закачена гидросмесь. Штоки гидроцилиндров 6 вынуты и удержи вают в верхнем положении пальцы 4 с поршнем 3, а последний удерживает в верхнем положении колонну насо но-компрессорных труб 16 с башмаком 17. Через открытое седло 18 сво бодно проходит продукт по трубам 16 При этом кран 14 и клапан 11 закрыт При появлении в районе скважины пожара горячим- потоком воздуха и газа нагреваются баллончики 8, по крайней мере не менее одного, до температуры кипения жидкости в них. И(идкость в баллончиках 8 выкипает и переходит в парообразное состояние. Давление в надпоршневой полости этих цилиндров выравнивается через коллекторы 9 и 12. Давление под поршнями гидроцилиндров превышает установочное на клапане высокого давления 13, который стравливает гидросмесь из под поршневых полостей гидроцилиндра 6. Штоки гидроцилиндров 6 выходят и опускают пальцы 4 с поршнем 3, колонной насоснокомпрессорных труб 16 и башмаком 17, который перекрывает седло 18. Посту пление продукта из скважин прекращается. В таком положении устройство остается до конца пожара и после него. При остывании баллончиков 8 и гидроцилиндров 6 в них происходит конденсация пара, который переходит обратно в жидкость. При этом образуюш,ийся вакуум уничтожается путем открытия вакуум-клапана .10, пропускающий в них воздух из атмосферы. При рассмотрении работ устройства надо учесть, что давление в надпоршневой части цилиндров 6 для срабатывания требуется незначительное, так как подпоршневое давление гидросистемы близко к уравновешиванию веса колонны насосно-компрессорных труб 16. Для возврата устройства в исходное положение открывают краны 11 и 14 и через штуцер крана 14 в подпоршневые полости гидроцилиндров под давлением закачивают гидросмесь. Штоки гидроцилиндров 6 втягивают и поднимают описанным выше образом йальцы 4 с поршнем 3, колонной насоснокомпрессорных труб 16 и башмаком 17, открьюая седло 18. Краны 14 и II закрываются , баллончики 8 перезаряжаются и устройство приходит в исходное положение для повторного действия. При выполнении ремонтных и профилактических работ стойки 15 разворачивают в верхнее положение до упора пальцев 4 и фиксируют. В таком положении устройство исключается из работы и возможна разборка и замена его частей. Такое исполнение устройства обеспечивает автоматическое перекрытие скважины в условиях пож5ра и ее эксплуатацию, придают ему высокую надежность и простоту. Четкость работы устройства определяется температурой вскипания жидкости, а также условиями nojnioro отсутствия контакта, а следовательно и теплообмена, термоэлементов устройства с арматурой скважины и продуктивным потоком. Формула изобретения Устройство для перекрытия колонны насосно-компрессорных труб, включающее корпус с поршнем, связанным с колонной насосно-компрессорных труб башмак, седло и узел фиксации поршня в верхнем положении с термочувст вительным веществом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности его срабатывания при возникновении пожара, узел фиксации поршня снабжен гидроцилиндрами, што ки которых связаны с поршнем, а тер мочувствительное вещество размеще3сосудах, полости которых связЯ но в надпоршневыми полостями гидны с роцилиндров и соединены общим коллектором. Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе 1.Экспресс-информация Бурение, ВНШОЭМ, 1975. 2.Патент США № 2831539, |сл. 166-73, опублик. 1958.