Компенсатор двустороннего действия Советский патент 1982 года по МПК E21B17/07 

1 ,

Изобретение относится к нефтяной , и газовой промышленности и предназначено для снятия натяжения в колонне подъемных труб, возникающего после посадки гидравлических пакеров, а также для компенсации температурных изменений длины колонны подъемных труб, возникающих в процессе эксплуатации нефтяных и газовых скважин.

Известны компенсаторы, используемые в нефтяных и газовых скважинах для компенсации температурных расширений труб 1 .

Указанные компенсаторы позволяют компенсировать температурные изменения длины в одну сторону - при удлинении.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является компенсатор содержащий муфту, переводник, корпус гайки, ствол, патрубок, срезные винты и сальники t2.

Недостатки известного компенсатора заключаются в том, что для снятия натяжения колонны подъемных труб он фиксируется в частично открытой позиции срезными штифтами. При спускоподъемных операциях от сжатия при случайном зацеплении скважинного оборудования (например пакера). может произойти срез штифтов вследствие чего компенсатор будет не в состоянии воспринимать .термическое расширение при укорачивании и насосно-компрессорные трубы останутся в напряженНОМ СОСТОЯНИИ.

При посадке гидравлических пакеров давление посадки пакера действует на срезные штифты и мо)хет срезать их Г1реждевременно. При этом компенсатор, также не в состоянии выполнять свои JQ функции.

При выборе достаточно прочных штифтов не всегда удается срез винтов от температурного расширения. При этом насосно-компрессорные трубы остаются в натяженном состоянии (после посадки пакера), и нагрузка, получаемая от температурного расширения, передается к пакеру, что недопустимо. Особенно это недопустимо в скважинах, где добываемая среда содержит агрессивные компоненты, способствующие разрушению металла. В случае несреза штифтов при работе скважин требуется дополнительный подъем скважинного оборудования и подбор штифтов. С целью передачи крутящего момента от компенсатора ствол (оправка) компенсатора по наружной поверхности фре зеруется по всей длине, что повышает трудоемкость технологии изготовления Цель изобретения - повышение надеж ности в работе за счет предотвращения преждевременного срабатывания и упрощение конструкции. Указанная цель достигается тем, что компенсатор снабжен шлицевой втулкой, зафиксированной относительно корпуса кулачками. На фиг. 1 изображен компенсатор двустороннего действия в фиксированном положении, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1. Компенсатор двустороннего действия состоит из муфты 1, патрубка 2, переводника 3, корпуса k с уплотнител ьными элементами 5, удерживаемыми гайкой 6, жестко соединенными с верхней частью колонны подъемных труб. Внутри переводника размещена шлицевая втулка 7, которая зафиксирована относительно корпуса k кулачками 8. Радиаль ные перемещения кулачков предотвращаются втулкой 9, крепящейся к корпусу кулачков срезными винтами 10. Муфта 1 имеет пазы а в верхней и нижней частях, а шлице-вая втулка - выступы б . Нижний конец ствола 11 присоединяется к нижней части колонны подъемных труб. Для обеспечения передачи крутящего момента при аварийных ситуациях на наружной поверхности шлицевой втулки 7 с двух сторон предусмотрены выступы, а внутри муфты 1 и корпуса Ц соответствующие пазы. Компенсатор двустороннего действия спускают в скважину в положении, указанном на фиг. 1. Снятие натяжения колонны подъемных труб, возникающего после посадки пакера, осуществляют при помощи существующих инструментов (толкателя циркулпциониого клапана) путем перемещения втулки 9 вверх. При перемещении втулки 9 срезаются винты 10 и кулачки 8,входя внутрь шлицевой втулки 7, и выходят из зацепления с корпусом и шлицевой втулкой 7. При этом корпус от воздействия силы натяжения совместно с уплотнительными элементами S, гайкой 6, переводником 3 патрубком 2 и муфтой 1 перемещается вверх относительно ствола 11, а ствол под действием веса подъемных труб, соединенных с его нижним концом, перемещается вниз, обеспечивая при этом возможность безопасного (не открывая устья скважины) разъединения колонны подъемных труб от пакера. Температурные изменения длины колонны подъемных труб компенсируются возможностью осевого перемещения частей компенсатора , соединяемых с верхней и нижней частями, колонны подъемных труб. Передача компенсатором крутящего момента производится в его крайних положениях. При этом выступы 5 шлицевой втулки входят в зацепление с пазами а муфты 1 или корпуса k. Это уменьшает трудоемкость изготовления компенсатора двустороннего действия, так как при этом не нужно применять шлицевое соединение и фрезеровку ствола по всей длине хода компенсатора. Фиксация ствола компенсатора относительно корпуса кулачков обеспечивает безопасное разъединение колонны подъемных труб от пакера и повышает надежность работы скважинного оборудо вания в целом. Обеспечение передачи компенсатором крутящего момента в крайних положениях уменьшает трудоемкость изготовления и упрощает конструкцию компенсатора. Формула изобретения Компенсатор двустороннего действия, содержащий корпус, ствол, сальник, патрубок и муфту, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет предотвращения преждевременного его срабатывания и упрощения конструкции, он снабжен шлицевой втулкой, зафиксированной относительно корпуса кулачками.

59625806

Источники информации,2. Шницевая скользящая муфта. 06принятые во внимание при экспертизе щий каталог оборудования (Ьиомы Сат1, Патент США № 33157,ко США, раздел Cj 19/8 (прокл. 166-207, опублик. 19б7.тотип).