Устройство для управления давлением в скважине Советский патент 1982 года по МПК E21B34/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ 3 СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к устройст-, вам, предназначенным для управления . давлением в скважинах при ликвидации проявлений открытых фонтанов, применяемым в горном деле при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен регулируемый штуцер, в котором для контроля за системой управления давлением используется манометр 1 .

Недостатком известной системы является то, что в ней отсутствует устройство, показывающее степень открытия дроссельного отверстия, что не дает четкого представления о предельных границах регулирования давлением, вносит в действия оператора неуверенность, снижая тем самым надежность осуществления процесса управления давлением при ликвидации проявлений и открытых фонтанов.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является штуцер, сЬстоящий из собственно штуцера (дросселя), с датчиком хода наконечника, формирующего дроссельное отверстие, соединенного гидравлическими линиями с пультом управления, включающего указатель степени открытия дросселя 2.

Недостатком этой системы является то, что в ней используемый дифференциальный гидравлический преобразователь, следящий за изменением дроссельного отверстия, располагается в дросселе, а показывающая система расположена на пульте управления, при этом эти системы соединены между собой специсшьным трубопроводом. Кроме того система является допсшнительным звеном, связывающим дроссель с пультом управления, помимо силовой гидросистемы, связывающей рабочие полости дросселя с насосом на пульте управления, она преобразует движение наконечника, формирующего дроссельное отверстие, в сигнал, который по трубопроводу передается на пульт, где он, в свою очередь, преобразуется в показание, что неизбежно накладывает сяиибку на величину показателей.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет , более точного слежения за степенью открытия дросселя.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для управления давлением в скважине, включающем дроссель со штоком-поршнем, наконечником, перекрывающим дроссельнор

отверстие иразделяющим рабочую камеру на две полости, соединенные гидравлическими линиями с маслозаполненной емкостью, указатель степени открытия дроссельного отверстия, последний выполнен в виде гидравлического цилиндра с поршнями, соединенными штоком с закрепленным на нем указателем, расположенным в продольной прорези цилиндра, а гидравлическая линия соединяет полость рабочей камеры дросселя с маслозаполненной емкостью на пульте.

На фиг.1 изображено устройство для управления давлением в скважине; на фиг.2 - указатель степени открыти дроссельного отверстия, разрез; на фиг. 3 - часть цилиндра со шкалой; на фиг.4 - схема гидравлической системы управления дросселем.,

Дроссель, состоящий и,з корпуса 1, наконечника 2, седла 3, поршня 4, полости 5, при помощи гидравлических трубопроводов б соединен с пультом управления 7, на котором смонтированы насос 8, бак, заполненный маслом двуходовой кран 10 и указатель степени открытия дроссельного отверстия 11 (фиг.1).

Указатель степени открытия (фиг.2 состоит из цилиндра 12 с продольной прорезью 13, двух поршней 14, соединённых штоком 15, на котором закреплен палец (указатель) 16 с риской 17 шкалы 18 (фиг.З) и полости 19.

Устройство для управления давлением, в скважине при ликвидации прояв лений и открытых фонтанов работает следуюЕцим образом.

При повороте двуходового крана 10 в положение, указанное на фиг.1, жидкость насосом 8 подается в полост 19 и через жесткую систему-поршень 14, шток 15 и второй поршень 14, перемещает жидкость по трубопроводу 6 в полость 5 дросселя, отодвигая поршень 4 и наконечник 2 от седла 3, от крывает, тем самым, дроссельное отверстие. Шток 15, двигаясь по цилиндру, перемещает по прорези 13 палец 16, риска 17 которого на шкапе 18 показывает степень открытия дроссель ного отверстия в данный момент.

На фиг. 1-3 дроссельное отверстие открыто полностью, однако не показан ряд второстепенных рабочих элементов (фильтра, обратного клапана, предохранительно-го клапана, вентилей и дрс), необходимых при осуществлении рабочего устройства.

На фиг. 4 показан ряд дополнительных узлов практического осуществления устройства: масляный фильтр 20, масляный насос 21, обратный клапан 22, предохранительный клапан 23, фильтр 24, манометр 25, кран 26, указатель

27степени открытия дросселя, поршень

28указателя, вентиль 29, дроссель 30, пориень 31 Дросселя, наконечник 32, кроме того, а - случай недохода наконечника до предельного закрытого положения, б - случай недохода поршня дросселя-до предельного открытого положения.

Применение предлагаемого устройства за счет надежности позволит каждую операцию по ликвидации проявлений завершить вместо двух и более циклов в течение одного цикла промывки. При бурении глубоких и сверхглубоких скважин на выполнение цикла промывки расходуется 1,5-3 ч. В среднем считают, что на каждую подобную скважину приходится 2-3 случая возникновения и ликвидации проявления. Стоимость 1 ч работы буровой установки составляет 40 р. Для одного объединения экономический эффект от внедрения предлагаемого устройства будет составлять 3000 р.

Формула изобретения

Устройство для управления давлением в скважине, включающее дроссель со штоком-поршнем и наконечником, рабочую камеру, соединительные гидравлические линии, маслозаполненную емкость и указатель степени открытия дроссельного отверстия,, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет повышения точности контроля степени открытия дросселя, указатель степени открытия дроссельного отверстия выполнен в виде гидравлического цилиндра с поршнями, соединенными штоком с закрепленнЕдм на нем указателем, расположенным в продольной прорези гидравлического цилиндра, а полость рабочей камеры дросселя соединена гидравлической линией с маслозаполненной емкостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2. World Oil, октябрь, 1969, с.77.