устьевое оборудование насосных нефтедобывающих скважин

Формула изобретения

Устьевое оборудование насосных нефтедобывающих скважин, содержащее установленную на фланце эксплуатационной колонны планшайбу с эксцентрично расположенной муфтовой частью, предусмотренной для подключения под нагнетательную линию с колонной насосно-компрессорных труб с одной стороны, а с другой - под тройник с устьевым сальником, радиальным и вертикальным отверстиями во фланцевой части планшайбы, сообщенными с затрубным пространством и предусмотренными для установки перепускного устройства, а также для работы с исследовательскими приборами, соответственно, отличающееся тем, что в планшайбе устроен предохранительный клапан, расположенный в радиальном отверстии, выполненном во фланцевой части планшайбы с возможностью сообщения с затрубным пространством и нагнетательной линией через каналы, заложенные в теле, соответственно, фланцевой и муфтовой частей планшайбы, причем предохранительный клапан выполнен из седла и подпружиненного под седло клапана, установленного с возможностью поддержания его в рабочем положении и отключения от работы посредством прижимного винта.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтедобывающей отрасли промышленности и входит в комплект устьевой арматуры.

Известна устьевая штангонасосная арматура АШК-50-14 (Производственно-коммерческая фирма ТЕХНОВЕК Каталог, стр.8; 423430, Россия, Удмуртия, г.Воткинск, ул.К.Либкнехета 1; тел/факс (34145) 5-39-11, 6-66-20, 6-63-42, 6-52-88 http:www.technovek.ru e-mail: technovek@udm.ru), состоящая из корпуса арматуры - сварной конструкции, имеющего боковые отводы для крепления угловых вентилей и центральный переводник с каналами для установки устьевого сальника, крепления к колонне насосно-компрессорных труб, перепускного клапана и отверстия для ввода кабеля или приборов.

Однако устьевая арматура в таком исполнении является лишь примером из множества разновидностей, применяемых в промышленности, и не оснащена предохранительным устройством от возможных аварий из-за превышения давления на нагнетательной линии по различной причине.

По конструктивным и функциональным признакам наиболее близким аналогом (прототипом) является широко распространенное устьевое оборудование насосных нефтедобывающих скважин (П.Н.Лаврушко. Подземный ремонт скважин. - М.: Недра, 1968 г., стр.125-128, рис.61), содержащее установленную на фланце эксплутационной колонны планшайбу с эксцентрично расположенной муфтовой частью, предусмотренной для подключения под нагнетательную линию с колонной насосно-компрессорных труб с одной стороны, а с другой - под тройник с устьевым сальником, радиальным и вертикальным отверстиями во фланцевой части планшайбы, сообщенными с затрубным пространством и предусмотренными для установки перепускного устройства, а также для работы с исследовательскими приборами соответственно.

Данное устьевое оборудование не обладает достаточными функциональными возможностями и надежностью из-за отсутствия в нем предохранительного устройства, расположенного в непосредственной близости от потока добываемой жидкости и затрубного пространства, предназначенного для предотвращения возможных аварий из-за неожиданного повышения давления в нагнетательной линии в результате ее замерзания в зимнее время года по причине вынужденной остановки, нарушения технологии откачки нефти от скважины и т.п.

Ставится техническая задача, заключающаяся в расширении функциональных возможностей и повышении надежности устьевого оборудования.

Для осуществления поставленной задачи устьевое оборудование насосных нефтедобывающих скважин, содержащее установленную на фланце эксплутационной колонны планшайбу с эксцентрично расположенной муфтовой частью, предусмотренной для подключения под нагнетательную линию с колонной насосно-компрессорных труб с одной стороны, а с другой - под тройник с устьевым сальником, радиальным и вертикальным отверстиями во фланцевой части планшайбы, сообщенными с затрубным пространством и предусмотренными для установки перепускного устройства, а также для работы с исследовательскими приборами соответственно выполнено так, что в планшайбе устроен предохранительный клапан, расположенный в радиальном отверстии, выполненном во фланцевой части планшайбы с возможностью сообщения с затрубным пространством и нагнетательной линией через каналы, заложенные в теле соответственно фланцевой и муфтовой частей планшайбы, причем предохранительный клапан выполнен из седла и подпружиненного под седло клапана, установленного с возможностью поддержания его в рабочем положении и отключения от работы посредством прижимного винта.

На фиг.1 изображено устьевое оборудование насосной нефтедобывающей скважины; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - разрез по линии Б-Б на фиг.2.

На фланце 1 (фиг.1) эксплуатационной колонны 2 посредством уплотнительного кольца 3 и шпилек 4 установлена планшайба 5 с эксцентрично расположенной муфтовой частью 6, которая с одной стороны соединена с нагнетательной линией, расположенной в колонне насосно-компрессорных труб 7, а с другой - с тройником 8 с устьевым сальником 9. Во фланцевой части планшайбы 5 выполнены радиальное 10 и вертикальное 11 отверстия, сообщенные с затрубным пространством 12, предназначенные для установки перепускного устройства 13 и исследовательских приборов соответственно. При работе штанговой насосной установки вертикальное отверстие 11 заглушается пробкой 14.

В другом радиальном отверстии 15 (фиг.2, 3), выполненном во фланцевой части планшайбы 5, установлен предохранительный клапан, состоящий из седла 16 с прокладкой 17, подвижного клапана 18 с пружиной 19 и прижимного винта 20 с уплотнительными кольцами 21 и головкой 22 под ключ. Затрубное пространство 12 и нагнетательная линия 23 сообщены между собой каналами, заложенными в теле соответственно фланцевой 24, 15 и муфтовой 25 частей планшайбы 5, через предохранительный клапан.

Работа устьевого оборудования нефтедобывающих скважин, оснащенных штанговой насосной установкой, заключается в следующем.

Добываемая нефть поступает в нагнетательную линию 23 и по колонне насосно-компрессорных труб 7 поднимается вверх и через тройник 8 уходит в нефтепровод (не показан). При повышении давления газа в затрубном пространстве 12 выше заданной величины газ из затрубного пространства 12 стравливается посредством перепускного устройства 13, например, в нефтепровод. При неожиданном повышении давления на нагнетательной линии 23 добываемая жидкость через каналы 25, 15 открывает предохранительный клапан 18, преодолевая усилие пружины 19, и жидкость через седло 16, вертикальный канал 24 перетекает в затрубное пространство 12 и тем самым предотвращает возможную аварию оборудования в целом. После срабатывания предохранительного клапана прекращается подача жидкости в нефтепровод. Штанговая насосная установка останавливается для выявления и устранения причины, из-за которой произошло повышение давления на нагнетательной линии, после чего снова запускается. При этом предохранительный клапан используется повторно. Предохранительный клапан может быть отключен от работы путем принудительного прижатия клапана 18 к седлу 16 посредством пружинного винта 20.

Применение предохранительного клапана обеспечивает безопасную работу оборудования в целом. Место расположения предохранительного клапана и связывающих его рабочих каналов обуславливает компактность исполнения при минимальной металлоемкости конструкции, исключает вероятность замерзания ее в зимнее время года.