скважинный лубрикатор

Формула изобретения

1. СКВАЖИННЫЙ ЛУБРИКАТОР, содержащий корпус, насос и отводной и напорные шланги, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения конструкции, он снабжен соплом, а корпус выполнен с коническим сужением, при этом сопло установлено в области конического сужения корпуса с возможностью сообщения посредством отводного и напорного шлангов через насос с внутренней полостью эксплуатационной колонны скважины и направлено к забою скважины.

2. Лубрикатор по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен уровнемером, размещенным в корпусе над соплом и электрически связанным с насосом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к промысловой геофизике, в частности к проведению геофизических исследований в скважинах под давлением.

Известна конструкция лубрикатора, в которой используется механический способ герметизации движущегося геофизического бронированного кабеля, т. е. контактный способ уплотнения. Контактный уплотнитель представляет собой сальниковое устройство, обжимающее кабель [1] . Данное устройство отличается простотой конструкции, но не обеспечивает геофизических исследований при высоких давлениях. Это связано с тем, что контактные уплотнители не обеспечивают полной герметизации, резиновые элементы их быстро истираются и выходят из строя, в связи с чем возникает необходимость непрерывного поджатия сальника, либо его замены. Это в свою очередь приводит к увеличению простоя и задалживания скважины. Таким образом, низкая надежность конструкции лубрикатора приводит к снижению производительности исследований.

Известен лубрикатор для исследования скважин, содержащий корпус с фланцем, узел герметизации троса с накидной гайкой с коническим наконечником, узел подачи масла и систему роликов для пропуска кабеля в скважину [2] .

Данный лубрикатор облегчает спуск прибора в скважину с высоким устьевым давлением. Однако его конструкция не обеспечивает надежность герметизации троса, т. к. его сальниковый уплотнитель быстро истирается за счет больших сил трения, действующих на трос. Кроме того, конструкция его довольно сложная, состоит из большого числа составных элементов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является лубрикаторное оборудование Л-210, в состав которого входят лубрикатор, выполненный в виде шлюзового отсека, контактного уплотнителя и проталкивателя кабеля, и станция управления с насосом и системой напорных и отводных шлангов [3] . Устройство взято за прототип.

Конструкция контактного уплотнителя представленного лубрикатора обеспечивает применение снижения давления за счет дросселирования с эффектом создания противодавления в уплотнителе методом прокачки вязкой жидкости в кольцевой зазор между кабелем и стенками трубки уплотнителя. Закачка вязкой жидкости производится насосом, обеспечивающим давление, превышающее давление на устье скважины, создавая тем самым гидравлический затвор.

Конструкция данного уплотнителя позволяет производить геофизические работы в скважинах с высоким давлением. Ее достоинством является отсутствие больших сил трения, простота в эксплуатации. Она не требует регулировки в процессе работы.

К недостаткам данного устройства относится сложность конструкции как уплотнительного узла, так и всего устройства в целом, обусловленная большим количеством составных элементов. Кроме того проталкивание кабеля сквозь уплотнитель посредством системы роликов снижает надежность работы устройства в процессе эксплуатации. Это объясняется истиранием сальника, приводящим к аварийной ситуации - разгерметизации скважины и изливу скважинной жидкости. К недостаткам относится также то, что работоспособность лубрикатора обеспечивается только при большом весе прибора, необходимом для преодоления выталкивающей силы, действующей на кабель и препятствующей его спуску в скважину. Для преодоления выталкивающей силы, действующей на кабель и препятствующей его спуску в скважину, необходимо применять специальные грузы, подвешиваемые к прибору или под ним. Это приводит в свою очередь к увеличению габаритных размеров лубрикатора, а также к увеличению времени монтажа-демонтажа оборудования, т. е. снижает производительность труда и увеличивает затраты времени и материальных средств на задалживание исследования скважины.

Задачей изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции лубрикатора.

Поставленная задача достигается тем, что скважинный лубрикатор, содержащий корпус, насос, отводной и напорный шланги, снабжен соплом, а корпус выполнен с коническим сужением, при этом сопло установлено в области конического сужения корпуса с возможностью сообщения посредством отводного и напорного шлангов через насос с внутренней полостью эксплуатационной колонны скважины и направлено к забою скважины. Кроме того, он снабжен уровнемером, размещенным в корпусе над соплом и электрически связанным с насосом.

Предлагаемое изобретение значительно упрощает конструкцию лубрикатора, уменьшает количество составных элементов, обеспечивает герметизацию устья скважины и спуск кабеля через лубрикатор без помощи взаимодействующих и трущихся деталей (системы роликов и сальника).

Наличие в изобретении сопла, установленного в области конического сужения корпуса с возможностью сообщения через насос с внутренней полостью эксплуатационной колонны скважины позволяет исключить излив скважинной жидкости на поверхность. Скорость истечения жидкости через сопло регулируется насосом, а уровень жидкости, устанавливаемой в корпусе, контролируется уровнемером.

На чертеже представлен скважинный лубрикатор.

Лубрикатор содержит корпус 1, закрепленный на эксплуатационной колонне 2 с магистральным трубопроводом 3. Нижняя часть корпуса 1 имеет коническое сужение корпуса 4. В области конического сужения 4 установлено сопло 5, которое посредством напорного и отводного шлангов (обводного трубопровода) 6 через насос 7 сообщается с внутренней полостью эксплуатационной колонны 2. В корпусе 1 установлен уровнемер 8 для измерения уровня жидкости в лубрикаторе в процессе работы устройства. Каротажный кабель 9 со скважинным прибором (на фиг. не показан). проходит внутри корпуса 1 по зазору между стенкой корпуса 1 и соплом 5 во внутреннюю полость эксплуатационной колонны 2.

Устройство работает следующим образом.

В эксплуатационной колонне имеется избыточное давление жидкости, закачиваемой в скважину при исследовании нагнетательной скважины (либо изливаемой жидкости - в случае фонтанирующей скважины). При закреплении лубрикатора на эксплуатационной колонне 2 и при подсоединении к нему обводного трубопровода 6 происходит под воздействием избыточного давления излив жидкости из эксплуатационной колонны 2 в корпус 1. Уровень жидкости в корпусе лубрикатора фиксируется уровнемером 8. При достижении определенного уровня жидкости по сигналу уровнемера 8 включают насос 7. С помощью насоса 7 жидкость из эксплуатационной колонны 2 перекачивается по обводному трубопроводу 6 до излива через сопло 5 обратно в эксплуатационную колонну. Излив жидкости через сопло 5 производится посредством насоса со скоростью, обеспечивающей противодавление скважинной жидкости в эксплуатационной колонне. В корпусе 1 лубрикатора устанавливается определенный уровень жидкости, контролируемый уровнемером 8. Путем изменения производительности насоса 7 добиваются снижения (повышения) уровня жидкости, либо сохранения поверхности жидкости на одном уровне в зависимости от режима проводимых геофизических исследований прибором, спускаемым в скважину на кабеле 9.

Таким образом, образующийся в процессе работы лубрикатора гидрозатвор обеспечивает необходимую герметизацию устья скважины. При этом исключается необходимость применения сальника или ему подобных деталей, что значительно упрощает сборку лубрикатора, его эксплуатацию, повышает надежность лубрикатора и его долговечность.

Простота и надежность конструкции предлагаемого лубрикатора обеспечивает его эффективное использование на скважинах, а также высокую производительность труда, защиту от аварийного излива скважинной жидкости на поверхность. Кроме того, отсутствие проталкивателя кабеля и сальника обеспечивает свободный спуск кабеля через лубрикатор под воздействием силы тяжести геофизического прибора. Следовательно, исключается необходимость применения дополнительного груза, что снижает себестоимость изготовления лубрикатора, а также проведения геофизических исследований. (56) Авторское свидетельство СССР N 909142, кл. Е 21 В 47/00, 1980.

Моисеев В. Н. Применение геофизических методов в процессе эксплуатации скважины. - М. : Недра, 1990, с. 127-132.