лубрикатор для исследования скважин

Формула изобретения

ЛУБРИКАТОР ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ СКВАЖИН, содержащий герметизированный корпус с центральным каналом для прохода скважинных приборов и отверстием, в котором герметично установлен с возможностью поворота вокруг своей продольной оси валик, приемную секцию, установленные на валике сигнализирующий элемент - снаружи корпуса и заслонку внутри него и возвратную пружину, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности удержания прибора в приемной секции в случае обрыва кабеля, заслонка установлена на валике с возможностью их взаимного ограниченного поворота, а возвратная пружина расположена в корпусе с возможностью контакта с заслонкой.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устьевому оборудованию и может быть использовано при геофизических и гидродинамических исследованиях скважин в нефтегазодобывающей промышленности.

Известен лубрикатор для исследования скважины, содержащий герметизированный корпус с центральным каналом для прохода скважинных приборов на кабеле, приемную секцию и механизм захвата, включающий герметично установленный в корпусе поворачивающийся валик, к которому жестко крепятся изнутри заслонка, перекрывающая центральный осевой канал, а снаружи - груз и упор для сигнализации о вхождении прибора в приемную секцию и для взаимодействия с конечным выключателем. Груз предназначен для возврата заслонки в закрытое положение после прохождения приборов в приемную секцию, и таким образом предотвращения их падения в скважину в случае отрыва при ударе о сальник лубрикатора.

Недостатком устройства является инерционность груза. Вес груза должен быть достаточным для преодоления трения в уплотнительных кольцах валика. Но с увеличением веса груза растет маховый момент его относительно валика, что заставляет усиливать валик, а значит, увеличивать кольца, а это в свою очередь ведет к увеличению трения в сальнике и увеличению груза. Поскольку трение в уплотнениях подвержено значительным колебаниям и во многом зависит от перепада давлений, то часты случаи несрабатывания захватов [1].

Известно также устройство для спуска приборов в скважину, содержащее герметизированный корпус, приемную секцию, поворачивающийся валик, к которому жестко закреплены внутри корпуса - заслонка, а снаружи - кулачок для взаимодействия с конечным выключателем. Возврат заслонки в закрытое положение осуществляется пружиной, установленной снаружи корпуса и взаимодействующей с валиком.

Недостатками устройства являются: недостаточная надежность срабатывания механизма ввиду больших колебаний сил трения, действующих на валик в уплотнениях; невозможность управления положением заслонки - она всегда находится в рабочем положении, что приводит к излишнему износу кабеля; в случае несрабатывания конечного выключателя и обрыва кабеля заслонка не препятствует падению приборов в скважину.

Целью изобретения является обеспечение надежности удержания прибора в приемной секции лубрикатора в случае обрыва кабеля.

Достигается это тем, что крепление заслонки к валику выполнено с возможностью их взаимного поворота на ограниченный угол, а пружина размещена во внутренней полости лубрикатора и взаимодействует с заслонкой. Размещение пружины во внутренней полости и ее взаимодействие непосредственно с заслонкой обеспечивают надежность захвата прибора, поскольку для поворота заслонки пружине не нужно преодолевать трение в уплотнениях. То, что заслонка может поворачиваться относительно валика только на определенный, ограниченный угол, обеспечивает возможность управлять ею снаружи: устанавливать заслонку в нерабочее положение на время опускания приборов в скважину и в начальный период подъема их на поверхность. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что обеспечивает заявляемому техническому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг.1 схематически изображен предлагаемый лубрикатор, общий вид; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг.1; на фиг.3 - сечение по Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - сечение по В-В на фиг.2.

Лубрикатор состоит из корпуса 1 с центральным осевым каналом и приемной секцией 2 для размещения приборов 3 на кабеле 4. Последний уплотнен относительно корпуса 1 посредством сальника 5, поджимаемого грундбуксой 6. В своей нижней части корпус 1 имеет фланец 7 для подсоединения к фонтанной арматуре скважины. Размещенный в нижней части лубрикатора захватный механизм состоит из заслонки 8, перекрывающей в рабочем положении центральный осевой канал и имеющей прорезь для кабеля 4. Заслонка 8 закреплена на втулке 9, свободно посаженной на валик 10. Последний имеет квадрат 11 с двумя закругленными противоположными углами, а втулка 9 - паз 12 по размеру квадрата. Таким образом, втулка 9 с заслонкой 8 имеют возможность свободного поворота относительно валика 10 на угол 90^о. Для обеспечения собираемости узла валик 10 установлен в подшипниках 13 и 14, закрепленных в корпусе 1 посредством болтов 15 и уплотненных относительно корпуса неподвижными уплотнительными кольцами 16. Валик 10 уплотнен относительно подшипника 13 подвижными уплотнительными кольцами 17. Подшипник 14 и втулка 9 имеют противостоящие друг другу проточки для размещения пружины кручения 18 и пазы для заделки ее концов. Таким образом, пружины 18 размещена в полости лубрикатора и воздействует на заслонку 8, стремясь повернуть ее в закрытое положение. На наружном конце валика 10 жестко закреплен флажок 19. Поворот валика 10 с флажком 19 относительно корпуса 1 ограничен углом 180^о за счет упоров 20 и 21, жестко закрепленных на подшипнике 13. На корпусе 1 закреплен конечный выключатель 22, включенный в сеть управления приводом лебедки, а на флажке 19 - откидывающийся на оси 23 упор 24, установленный с возможностью взаимодействия с конечным выключателем 22.

Лубрикатор работает следующим образом. Перед работой приборы 3 помещаются в приемную секцию 2 лубрикатора, после чего герметизируют кабель 4, сжав сальник 5 грундбуксой 6. Затем устанавливают лубрикатор на фланец фонтанной арматуры скважины и открывают центральную задвижку. Перед спуском приборов в скважину флажок 19 устанавливают в положение "а" до контакта с жестким упором 20 (фиг.1). При этом квадрат 11 поворачивает втулку 9 с заслонкой 8 в вертикальное положение, обеспечивая свободный проход приборов 3 на кабеле 4. Пружина 18 сжата, создаваемый ею крутящий момент воспринимается моментом сил трения в уплотнительных кольцах 17. Флажок 19 и заслонка 8 перпендикулярны друг другу.

Перед тем, как приборы 3 будут подняты на поверхность, флажок 19 переводят в положение "с" до контакта с жестким упором 21. Откидной упор 24 поворачивается вокруг своей оси 23, чем обеспечивается его свободное прохождение мимо ролика конечного выключателя 22. При повороте флажка 19 на угол 180^о заслонка 8 поворачивается только на угол 90^о, она располагается параллельно флажку и перекрывает осевой проход лубрикатора. В конечном положении квадрат 11 удерживает втулку 9 с заслонкой в закрытом положении, пружина 18 разжата. При вхождении приборов 3 в приемную секцию 2 лубрикатора приборы нажимают на заслонку 8, поворачивая ее и флажок 19 в вертикальное положение. При движении флажка 19 вверх откидной упор 24 нажимает на ролик конечного выключателя 22, отключая лебедку. В случае, если отключения не произошло, после полного вхождения приборов 3 в приемную секцию 2, заслонка 8 под действием пружины 18 поворачивается вокруг валика 10 в закрытое положение, чем обеспечивается исключение падения приборов 3 в скважину в случае обрыва кабеля. Надежность срабатывания механизма захвата обеспечивается тем, что втулка 9 сидит на валике 10 свободно. Флажок 19 после вхождения прибора в приемную секцию 2 останавливается в положении "в", сигнализируя о наличии прибора в лубрикаторе. Работы по извлечению приборов из лубрикатора аналогичны описанным выше и производятся в обратной последовательности.

Применение предлагаемой конструкции лубрикатора позволяет повысить надежность его работы за счет исключения падения приборов в скважину, упростить его обслуживание.