устройство для замены устьевого сальника

Формула изобретения

Устройство для замены устьевого сальника нефтегазодобывающей скважины, состоящего из сальниковых колец, размещенных в сальниковой полости между устьевым штоком и корпусом устьевого сальника, включающее съемник, изготовленный из металлического стержня с рабочим концом, отличающееся тем, что рабочий конец металлического стержня содержит установленные на одном конце его корпуса наборы из внутренних и наружных расположенных по зонам зацепления съемников, у которых зубообразные насечки направлены соответственно по внутреннему и наружному диаметрам сальникового кольца и имеют вид наконечника рыболовного крючка, на другом конце его корпуса предусмотрена головка, выполненная в виде буртика в соответствии с диаметром сальниковой полости, на промежуточном участке между головкой и наборами съемников на корпусе установлен ударник с возможностью ограниченного возвратно-поступательного движения, причем на устройстве предусмотрен общий открытый боковой паз под устьевой шток.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности с применением скважинных штанговых насосных установок, в частности к обслуживанию устьевого сальника нефтегазодобывающей скважины.

В процессе эксплуатации скважины устьевой сальник, состоящий из сальниковых разрезных колец и расположенный в сальниковой полости между устьевым штоком и корпусом сальника, изнашивается и приходит в негодность. Чтобы заменить изношенный сальник, необходимо извлечь его из сальниковой полости. Для съема изношенных сальниковых колец применяется широко распространенный инструмент, съемник, представляющий из себя металлический ограниченного диаметра стержень из качественной легированной стали, термообработанный по особой технологии для достижения достаточного момента сопротивления (W) при изгибе (GEDORE каталог 2000 стр. 207).

Зацепление за сальниковое кольцо обеспечивается тем, что рабочий конец съемника выполнен в виде наконечника рыболовного крючка с направленными зубообразными насечками. Оператор вставляет съемник в определенную зону сальникового кольца и отрывает его от места расположения, стараясь не допустить срыва, и производит съем.

После съема изношенных сальниковых колец на устьевой шток надеваются новые и специальным инструментом (с боковым зевом под устьевой шток а.с. 1744236, фиг. 3) набиваются снова. Это указывает на то, что у оператора в распоряжении появился дополнительный инструмент для набивки сальника. Растет объем оснастки, в результате чего усложняется технология обслуживания устьевого сальника.

Техническая задача состоит в повышении производительности труда путем совершенствования технологии обслуживания устьевого сальника.

Поставленная задача достигается тем, что устройство содержит установленные на одном конце корпуса наборы из внутренних и наружных расположенных по зонам зацепления съемников, у которых насечки направлены соответственно по внутреннему и наружному диаметрам сальникового кольца, на другом конце корпуса предусмотрена головка, выполненная в виде буртика в соответствии с диаметром сальниковой полости, а на промежуточном участке между головкой и наборами съемников на корпусе установлен ударник с возможностью ограниченного возвратно-поступательного движения, причем на устройстве предусмотрен общий открытый боковой паз под устьевой шток.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства по линии В-В на фиг.3; на фиг. 2 - разрез по линии А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по линии Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - устройство в процессе набивки устьевого сальника.

Устройство содержит полый корпус 1 (фиг.1), в котором предусмотрен открытый боковой паз 2 под устьевой шток 3 (фиг.2). Нижний конец полого корпуса 1, расположенный под буртиком 4, содержит два набора съемников, расположенных по обе стороны устьевого штока 3, состоящих из внутренних 5 и наружных 6 съемников (фиг.3). Рабочие концы съемников 5, 6 выполнены в виде наконечника рыболовного крючка (не указана) с направленными насечками 7, 8, расположенными по внутреннему и наружному диаметрам сальникового кольца 9 соответственно. На другом верхнем конце полого корпуса 1 предусмотрена головка 10, выполненная в виде буртика в соответствии с диаметром 10 сальниковой полости 11 (фиг. 1) в корпусе 12 устьевого сальника (не показан). На промежуточном участке полого корпуса 1, расположенном между головкой 10 и буртиком 13, установлен ударник 14 с возможностью ограниченного возвратно-поступательного движения. Ударник 14, как и сам полый корпус 1, снабжен открытым боковым пазом 2 под устьевой шток 3, зафиксирован от проворота относительно полого корпуса 1 посредством шлицевого соединения 15, в котором они находятся. Кроме того, ударник 14 имеет неподвижную 16 и подвижную 17 ручки (фиг.2). Ручка 17, расположенная в соответствующем отверстии ударника 14, может его зафиксировать относительно полого корпуса 1 в том случае, когда она (ручка 17) оказывается в положении "закрыто", попав своим концом в отверстие 18, предусмотренное в полом корпусе 1 (фиг.2).

Фиксацию подвижной ручки 17 в крайних положениях обеспечивает пружинный фиксатор 19 по предусмотренным в подвижной ручке 17 углублениям 20, а ограничителем хода и проворота ручки 17 служит стопор 21, установленный на противоположной от пружинного фиксатора 19 стороне.

Устройство работает следующим образом. Оператор, обслуживающий нефтяную скважину, отворачивает нажимную гайку (не показана), снимает грундбуксу со вкладышами (не указаны), подводит к устьевому штоку 3 устройство и, держась за ручки 16, 17 ударника 14, вводит концы съемников 5, 6 в корпус 12 устьевого сальника и не зафиксированным на полом корпусе 1 ударником 14 производит удар по буртику 13. При этом рабочие концы 7, 8 съемников врезаются в сальниковое кольцо 9, и происходит зацепление, т.е. обхват сальникового кольца 9 насечками на рабочем конце 7, 8 по внутреннему и наружному его диаметрам соответственно. Для извлечения зацепившегося сальникового кольца 9 из сальниковой полости необходимо стронуть сальниковое кольцо 9 с места с помощью ударника 14, совершив им удар снизу по головке 10, и удалить сальниковое кольцо 9 из сальниковой полости 11 окончательно. Такая операция повторяется до полного съема сальникового набора из сальниковой полости 11. Причем за один такой цикл съема можно извлечь несколько сальниковых колец в зависимости от физического состояния материала, из которого изготовлен сальник.

Что касается количества наборов съемников 5, 6, то оптимальное число наборов равняется двум. Поскольку сальниковое кольцо 9 имеет разрез, то не исключена вероятность попадания набора съемников 5, 6 в этот разрез, в результате чего сальниковое кольцо 9 сорвется со съемников по указанному разрезу, и съем не состоится. Придется повторить операцию съема на другом участке устьевого сальника. В случае работы, например, двумя наборами съемников съем сальникового кольца 9 всегда гарантирован. Один из двух наборов обязательно зацепит.

После съема старых сальниковых колец 9 необходимо собрать новый набор сальниковых колец. Для этого новое сальниковое кольцо 9 с разрезом надевается на устьевой шток 3 (фиг.4), отпускается на корпус 12 устьевого сальника. Набивка новых сальниковых колец 9 в сальниковую полость производится посредством устройства для замены устьевого сальника, но в перевернутом виде, головкой 10 вниз с зафиксированным ударником 14. При этом эффект удара достигается за счет общей массы устройства, а роль направляющей выполняет устьевой шток 3. Оператор, взяв в руки устройство за ручки 16, 17, прислонив его к устьевому штоку 3, резко опускает устройство вниз. В чем и заключается процесс набивки новых сальниковых колец 9. Устанавливаются грундбукса со вкладышами, заворачивается нажимная гайка (не указаны), затягивается устьевой сальник, и запускается штанговый насос (не указан).

Таким образом, устройство для замены устьевого сальника применяется для съема изношенных и набивки новых сальниковых колец и является многофункциональным, а значит, и универсальным средством, которое позволяет повысить производительность труда при обслуживании нефтегазодобывающей скважины.

Источники информации

1. Каталог фирмы "GEDORE" стр.207 рис. 123 (с изогнутым лезвием и острием).

2. Описание изобретения к а.с. 1744236, фиг. 3 (прототип).