устройство для слива жидкости из колонны насосно-компрессорных труб

Формула изобретения

Устройство для слива жидкости из колонны насосно-компрессорных труб - НКТ, содержащее установленный на колонне НКТ корпус с центральным продольным и радиальным каналами, разделенными клапаном, сообщенными, соответственно, с затрубным пространством и полостью НКТ, расположенный в корпусе на уровне радиального канала отрывной стержень с головкой с одной стороны, а с другой - соединительным резьбовым наконечником под клапан, выполненный в виде установленного в цилиндре поршня с уплотнительными кольцами, причем со стороны головки отрывного стержня корпус снабжен пробкой, а с поршневой стороны - ограничителем хода поршня и сливными радиальными отверстиями, отличающееся тем, что в корпусе под поршень предусмотрен съемный цилиндр с днищем и сливными радиальными отверстиями, причем на днище съемного цилиндра установлен амортизатор и днище съемного цилиндра с амортизатором снабжены центральным технологическим отверстием.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано при подземном ремонте скважин для слива жидкости из колонны насосно-компрессорных труб (НКТ) при их подъеме из скважины.

Известен сливной клапан, состоящий из патрубка с двухсторонней внутренней резьбой, в среднюю ненарезанную часть которого ввинчен штуцер с удлиненным концом и внутренним глухим отверстием, имеющий по наружной поверхности кольцевой надрез, перекрытый резиновым предохранительным кольцом. Металлический стержень, сброшенный в трубы перед подъемом, ударяется в выступающий внутрь удлиненный конец штуцера и отламывает его по линии надреза, открывая отверстие для слива жидкости из труб (А.А.Богданов. Погружные центробежные электронасосы для добычи нефти. - М.: Недра, 1968, с.54).

Недостаток этого клапана состоит в том, что его нельзя применять в скважинах, оборудованных штанговыми насосами. В парафинистых и тем более наклонных скважинах с погружными насосами его применение тоже затруднено, так как металлический стержень, предназначенный для отламывания конца штуцера, застревает в парафине, и насосные трубы поднимают с жидкостью, а во избежание загрязнения рабочего места при их работе применяют ограждения против разбрызгивания жидкости.

По конструктивным и функциональным признакам наиболее близким аналогом предложенного устройства является сливной клапан отрывной конструкции СКОК (ОАО "Ижнефтемаш", Глубинные штанговые насосы КАТАЛОГ, ред.2-2-1, стр.117). Он устанавливается выше глубинного штангового насоса и состоит из корпуса, в котором расположены отрывной стержень с шейкой, головкой и соединительным резьбовым наконечником по концам. Соединительный резьбовой наконечник завернут в поршень с уплотнительными кольцами, установленный также в цилиндре корпуса, на продолжении отверстия под отрывной стержень, которое (отверстие) через боковое отверстие сообщено с колонной НКТ и на выходе снабжено ограничительным штифтом и боковыми сливными отверстиями.

Для слива жидкости в колонну НКТ нагнетается избыточное давление, при котором происходит разрыв шейки отрывного стержня, после чего поршень выбивается из цилиндра до упора в штифт, открывая боковые сливные отверстия в корпусе.

К недостаткам СКОК относится то, что при срабатывании сливного клапана поршень с большой скоростью ударяется о штифт, что приводит к деформации деталей, причастных к соударению. Поршень по нижнему торцу получает вмятину, штифт - изгиб, а отверстие, в котором расположен штифт, раздает, после чего оно приобретает овальную форму и портится.

Перечисленные факторы уменьшают надежность конструкции, ставят под сомнение повторное применение поршня с кольцевыми уплотнениями, штифта и самого корпуса.

Кроме того, по причине агрессивности среды, в которой эксплуатируется СКОК, рабочая поверхность цилиндра должна обладать свойствами, способными противостоять этой среде. На практике поршень, например, изготавливается из цветного металла и служит долго, используется многократно. Этим требованиям должен соответствовать и цилиндр.

Ставится техническая задача, заключающаяся в повышении надежности и ремонтоспособности конструкции и создании удобств в обслуживании.

Для достижения поставленной цели устройство для слива жидкости из колонны насосно-компрессорных труб (НКТ), содержащее установленный на колонне НКТ корпус с центральным продольным и радиальным каналами, разделенными клапаном, сообщенными соответственно с затрубным пространством и полостью НКТ, расположенный в корпусе на уровне радиального канала отрывной стержень с головкой с одной стороны, а с другой - соединительным резьбовым наконечником под клапан, выполненный в виде установленного в цилиндре поршня с уплотнительными кольцами, причем со стороны головки отрывного стержня корпус снабжен пробкой, а с поршневой стороны - ограничителем хода поршня и сливными радиальными отверстиями, выполнено так, что в корпусе под поршень предусмотрен съемный цилиндр с днищем и сливными радиальными отверстиями, причем на днище съемного цилиндра установлен амортизатор и днище съемного цилиндра с амортизатором снабжены центральным технологическим отверстием.

На фиг.1 изображен продольный разрез устройства для слива жидкости из колонны НКТ (в дальнейшем устройство) в заряженном состоянии; на фиг.2 - продольный разрез устройства в разряженном состоянии.

Устройство состоит из корпуса 1, приваренного к насосно-компрессорной трубе (НКТ) 2. В корпусе 1 выполнен радиальный канал 3, совпадающий с аналогичным отверстием 4 в НКТ 2. В центральном продольном отверстии корпуса 1 на уровне радиального канала 3 расположен отрывной стержень 5 с головкой 6 с одной стороны, а с другой - соединительным резьбовым наконечником 7 под поршень 8 с уплотнительными кольцами 9. Со стороны головки 6 в корпусе 1 завернута пробка 10 с уплотнителем 11, а с поршневой стороны - съемный цилиндр 12 с днищем 13 со сливными радиальными отверстиями 14. На днище 13 съемного цилиндра 12 установлен амортизатор 15, причем амортизатор 15 и днище 13 снабжены центральным технологическим отверстием, используемым при извлечении отработавшего поршня 8 с целью его подготовки для повторного применения.

Устройство устанавливается непосредственно над добывающим насосом и запускается в работу перед подъемом колонны НКТ из скважины (не показаны). Для этого в колонне НКТ 2 создается избыточное давление, при котором отрывной стержень 5 отрывается и поршень 8 срывается с прежнего места и, ударившись об амортизатор 15, оказывается в нижнем положении (фиг.2), оставляя открытыми сливные радиальные отверстия 14, через которые происходит слив жидкости из колонны НКТ.

После подъема устройства на устье скважины оно промывается, разбирается. Отворачиваются пробка 10, цилиндр 12, из которого через технологическое отверстие 16 выбивается использованный поршень 8, который подготавливается для повторного применения. Отрывной стержень 5 заменяется на новый, и устройство собирается вновь.

Предложенное устройство позволяет повысить его надежность и ремонтоспособность, создает удобства в обслуживании.