подвеска насосно-компрессорных труб фонтанной арматуры для газодинамических исследований поисково-разведочных скважин

Формула изобретения

1. Подвеска насосно-компрессорных труб фонтанной арматуры для газодинамических исследований поисково-разведочных скважин, контактирующая с трубной головкой и адаптерным фланцем, состоящая из корпуса подвески, нижнего, среднего и верхнего пакетов уплотнений, отличающаяся тем, что нижний пакет уплотнений состоит из опорной втулки и эластичного кольца, средний пакет уплотнений состоит из опорных колец, уплотнительных колец H-образной формы, двусторонней клиновидной разжимной втулки, нижнего и верхнего клиновидных разжимных колец, верхний пакет уплотнений состоит из опорных колец, уплотнительного кольца H-образной формы, верхнего и нижнего разжимных клиновидных колец, при этом корпус подвески по наружной поверхности имеет кольцевые полости в месте установки уплотнительных колец H-образной формы.

2. Подвеска насосно-компрессорных труб фонтанной арматуры для газодинамических исследований поисково-разведочных скважин по п.1, отличающаяся тем, что средний и верхний пакеты уплотнений имеют не менее двух опорных колец.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности устьевому оборудованию фонтанных арматур.

Известна подвеска насосно-компрессорных труб (НКТ) фонтанной арматуры, контактирующая с трубной головкой и адаптерным фланцем, состоящая из корпуса подвески НКТ и уплотнений (Композит- каталог нефтяного оборудования и услуг, II выпуск 1995-96 г., т.2, раздел G-Z, стр. 678, издательство GULF PUBLISHING COMPANY HOUSTON TEXAS, USA). Недостатком данного технического решения является невозможность повторного использования уплотнений при многократной установке подвески НКТ.

Известна подвеска НКТ фонтанной арматуры, контактирующая с трубной головкой и адаптерным фланцем, состоящая из корпуса подвески НКТ, пакета уплотнений, включающего металлическую манжету, разжимные и опорные кольца (Композит-каталог нефтяного оборудования и услуг, II выпуск 1995-96 гг., т. 1, раздел А-Г, стр. 434, издательство GULF PUBLISHING COMPANY HOUSTON TEXAS, USA). Недостатком данного технического решения является использование манжет только для одного монтажа подвески НКТ.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы подвески, многократное использование уплотнений при переустановке подвески НКТ.

Данная техническая задача решается за счет наличия нижнего пакета уплотнений, состоящего из опорной втулки и эластичного кольца, среднего пакета уплотнений, состоящего из опорных колец, уплотнительных колец Н-образной формы, двусторонней клиновидной разжимной втулки, нижнего и верхнего клиновидных разжимных колец, верхнего пакета уплотнений, состоящего из опорных колец, уплотнительного кольца Н-образной формы и верхнего и нижнего клиновидных разжимных колец, причем корпус подвески по наружной поверхности имеет кольцевые полости в месте установки уплотнительных колец Н-образной формы, а количество опорных колец для среднего и верхнего пакета уплотнений должно быть не менее двух. Опорные кольца для среднего и верхнего пакета уплотнений одновременно являются и компенсационными для обеспечения размера от торца верхнего фланца трубной головки до верхнего торца верхнего пакета уплотнений.

После монтажа подвески НКТ в трубной головке, установки пакетов уплотнений на корпусе подвески НКТ, соединения ее с адаптерным фланцем происходит сжатие уплотнений в осевом направлении. Для компенсации изменения линейных размеров уплотнений, уменьшения сжатия их на наружной поверхности корпуса подвески НКТ для каждого пакета уплотнений в месте установки уплотнительных колец Н-образной формы имеется кольцевая полость, размеры которой (глубина и ширина) являются расчетными. Кроме того, деформация уплотнений зависит от веса НКТ, длина которых может быть различна. Для компенсации изменения положения корпуса подвески НКТ относительно верхнего торца трубной головки для надежной работы подвески служат опорные кольца. Их должно быть не менее двух, т.к. два кольца обеспечивают в сумме большую вариантность размеров при меньшем количестве колец. Уплотнительные кольца с кольцевыми канавками на торцевых поверхностях имеют Н-образное поперечное сечение и в совокупности с клиновидными разжимными кольцами, создающими расклинивающий эффект, осуществляют поджатие уплотнений, обеспечивая герметичность.

На чертеже показана подвеска НКТ в разрезе.

Подвеска насосно-компрессорных труб, входящая в комплект фонтанной арматуры, соединенная с трубной головкой 1 и адаптерным фланцем 2, состоит из корпуса подвески 3, нижнего пакета уплотнений, состоящего из опорной втулки 4, эластичного кольца 5; среднего пакета уплотнений, состоящего из опорных колец 6 и 7, уплотнительных колец 8 Н-образной формы, двусторонней клиновидной разжимной втулки 9, нижнего 10 и верхнего 11 клиновидных разжимных колец; верхнего пакета уплотнений, состоящего из опорных колец 12 и 13, уплотнительного кольца 14 Н-образной формы, нижнего 15 и верхнего 16 клиновидных разжимных колец. Для компенсации избыточного сжатия колец в корпусе подвески НКТ 3 для каждого уплотнительного кольца в месте установки имеются кольцевые канавки 17 и 18, размеры которых являются расчетными. В нижней части корпуса подвески НКТ 3 устанавливается стопорное кольцо 19, удерживающее кольцо 20. Между адаптерным фланцем и трубной головкой имеется металлическое уплотнение 21.

Монтаж подвески НКТ осуществляют следующим образом. В центральное отверстие трубной головки 1 устанавливают корпус подвески НКТ 3 с закрепленными на ней с помощью стопорного кольца 19, удерживающего кольца 20, опорной втулки 4 и эластичного кольца 5. Корпус подвески НКТ 3 фиксируют в осевом направлении винтами (не показаны). Затем устанавливают опорное кольцо 6 и подбором опорных колец 7 (высота которых отличается друг от друга на 0,05 мм) обеспечивают выступание их над торцем верхнего фланца трубной головки 1 на 0,05. ..0,15 мм, т.е. на расчетный размер, обеспечивающий герметичность. Опорных колец в наборе 10 штук. Кольца пронумерованы, дана таблица сочетаний номеров колец, дающих определенный размер в сумме. Затем устанавливают клиновидное кольцо 10, уплотнительное кольцо 8, двустороннюю клиновидную разжимную втулку 9, уплотнительное кольцо 8 и клиновидное кольцо 11. После этого монтируют верхний пакет уплотнений - устанавливают опорное кольцо 12, подбирают опорное кольцо 13, обеспечивая расчетный размер от верхнего торца трубной головки до верхней поверхности опорного кольца 13; устанавливают клиновидное кольцо 15, уплотнительное кольцо 14, клиновидное кольцо 16, адаптерный фланец 2, закрепляя его с помощью шпилек (не показаны) с трубной головкой 1. При закреплении адаптерного фланца 2 на трубной головке 1 усилие сжатия манжет может быть различным из-за допусков деталей, входящих в пакет уплотнений. Для компенсации изменения линейных размеров уплотнительных колец Н-образной формы при их сжатии в месте их установки имеются полости в корпусе подвески НКТ 3 17, 18. Подвеска НКТ готова к эксплуатации.

При необходимости переустановки подвески НКТ разъединяют адаптерный фланец 2 с трубной головкой 1, поднимают подвеску НКТ и демонтируют уплотнение. Подвеску вновь можно установить с теми же уплотнениями. Такое техническое решение не допускает чрезмерного сжатия манжет, позволяет многократное использование подвески НКТ без замены уплотнений, обеспечивая надежность работы, снижая себестоимость ее эксплуатации, что особенно необходимо при пусконаладочных работах.