Лубрикатор в нефтяной промышленности

ЛУБРИКАТОР в нефтегазодобыче (от латинского lubriсо — делаю гладким, скользким * а. lubricator; н. Lubrikator, Druckschleuse; ф. lubrificateur; и. lubricador) — герметизирующее устройство, используемое при спуске (подъёме) глубинных приборов в скважину с избыточным устьевым давлением (от 0,5 до 60 МПа).

Представляет цилиндр (диаметром 0,05 или 0,062 м), нижняя часть которого соединяется с фонтанной арматурой скважины; в верхней части располагается сальник, обеспечивающий герметизацию при прохождении проволоки или кабеля с глубинными приборами через лубрикатор.

Различают лубрикаторы для спуска глубинных приборов с местной или дистанционной регистрацией измеряемых параметров (спуск осуществляется соответственно на проволоке диаметром 1,6-2,5 мм или на бронированном одно- или трёхжильном кабеле диаметром 2,8-9 мм).

Размеры лубрикатора выбираются исходя из конструкции фонтанной арматуры и спускаемого прибора, а также устьевого давления скважины.

Лубрикатор предназначен для герметизации устья скважины при спуске в нее глубинных приборов или инструментов.

В лубрикаторе применено двухступенчатое сальниковое уплотнение с возможностью замены рабочего сальника под давлением.

Имеется устройство для контроля давления и слива продукта.

Предельные значения температуры:
окружающего воздуха: от плюс 40 °С до минус 40 °С
скважинной жидкости: не более плюс 100 °С

Назначение Герметизация устья скважины в процессе бурения, капитального ремонта скважин и регулирования режима работы скважины в процессе её эксплуатации

Поставка от производителя

Гарантия качества от 12 месяцев

Доставка по РФ и странам СНГ

Лебедки (СПА)

Лебедка исследовательская ЛИС-1

Лебедка геофизическая ЛСГ-10

Лебедка каротажная ЛГК-5

Лебедка морская ЛМК

Система контроля каротажа СК-СПО-1

Устьевое оборудование

Лубрикатор скважинный ЛС65-35

Лубрикатор скважинный 70 МПа

Превентор плашечный ПГ-35

Сальниковая головка СУ-01

Очиститель сальниковый СУ-73

Ловитель устьевой ЛУ-73

Контейнер жидкостный КЖО-4

Скважинное оборудование

Пробоотборники

Контейнер для приборов КАП-73-2

Пробоотборник глубинный ПГП-35

Пробоотборник устьевой КЖО-4

Ловильный инструмент

Ловитель устьевой ЛУ-73

Ловитель устьевой ЛУ-01

Ловитель цанговый ЛЦ-73

Ерш ловильный ЛЕ-01

Скребки скважинные

Скребок режущий СДР-2-С

Скребок режущий СДР-4-С

Скребок лезвийный СДЛ-2-С

Скребок фрезовый СДФ-2-С

Скребок режущий фрезовый СДРФ-3-С

Скребок лезвийный режущий СДЛР-3-С

Скребок лезвийный фрезовый СДЛФ-2-С

Скребок пробойник СП-73

Ловитель скребка ЛС-01

Депарафинизация скажин

Установка депарафинизации УДС-1А

Манометры устьевые

Манометр устьевой АЦМ-6У

Манометр устьевой индикатор АЦМ-6УИ

Манометр устьевой радиоканал АЦМ-6УР

Манометр устьевой АЦМ-6УИР

Манометры глубинные

Манометр глубинный АМТВ-6-20

Манометр глубинный АМТВ-6-25

Манометр глубинный АМТВ-6-30

Манометр глубинный АМТВ-6-30 (К2)

Лубрикатор скважинный ЛС65-35 предназначен для герметизации устья скважины при спуске в нее глубинных приборов или инструментов на проволоке или кабеле в ходе геофизических исследований.

Лубрикатор представляет из себя трубу (приемную камеру) необходимой длины с герметизирующим устройством из нескольких рядов сальников, краном для вытравливания давления и фланцем для крепления на фонтанной арматуре. Спуск приборов осуществляется на проволоке канатной или геофизическом кабеле. В лубрикаторе используется двухступенчатое сальниковое уплотнение с возможностью замены рабочего сальника под давлением. Имеется устройство для контроля давления и слива продукта.

Лубрикатор устанавливается на устьевой арматуре. В него вводится глубинный прибор или инструмент, соединенный канатной проволокой с лебедкой исследовательской, и производится герметизация входа в лубрикатор путем ввинчивания в корпус лубрикатора стакана, втулки и плунжера, при этом производится закладка сальниковой набивки в нижнюю и верхнюю полости.

Лубрикатор: что это такое. Описание и функционал, как выбрать

Использование любого пневматического инструмента требует того, чтобы во время работы к разбрызгивателю подавался максимально чистый воздух, имеющий специальное масло в составе. Незнающие сотрудники часто задаются вопросом, «лубрикатор – что это такое».

Принцип работы устройства достаточно прост. Он помогает проводить работы равномерно и позволяет улучшать условия проводимой операции. Для того, чтобы подавался свежий и чистый воздух, необходимо иметь воздушный фильтр, подключенный к пневмоинструменту. Во втором случае понадобится специальный смазчик.

Лубрикатор помимо того, что добавляет в аэрозолевый состав масло, увеличивающие как срок эксплуатации механического инструмента, так и уменьшает износ опыляемой поверхности. Все эти требования обязательно должны быть соблюдены в покрасочных мастерских. Чаще всего применяют такое оборудование сотрудники мастерских, рабочих бригад и цеха по покраске.

Большая часть современных устройств имеют дозаторы, регулирующие подаваемый поток масла. Это позволяет следить за регулировкой подаваемых частиц. Кроме того, при помощи дозатора легко регулируется уровень общего количества масла в рабочей ёмкости.

Чтобы срок эксплуатации оборудования был повышен в разы, следует следить за тем, что в механизм заливается жидкость, рекомендуемую производителем. Если использован расходный материал пониженного качества, есть большой риск вероятности, что помимо самого пневматического устройства, из строя выйдет и само изделие.

Принцип работы устройства

Чтобы понять, что такое лубрикатор и как работает данное устройство, необходимо определиться, что из себя вообще представляет данный резервуар для подачи масла. Корпус изделия преимущественно изготовлен из металла. Этот резервуар «надевается» на рабочую область пневматического инструмента, а после регулируется при помощи насадок с подходящей резьбой.

Само оборудование необходимо устанавливать уже после воздушного фильтра. В обратном случае ничего не происходит, либо же испортится фильтр. Если дополнительные устройства установлены правильно, подаваемое сырьё будет обогащаться воздухом, а позже получать необходимое количество масла. Далее вещество попадает в сам шланг.

Чтобы не снижать качество проводимых операций, он располагается на расстоянии не более 10 метров. В противном случае, состав просто не будет подаваться в нужном количестве в инструмент, что обязательно приведёт к снижению качества операций. Кроме того, необходимо следить, чтобы в шланге не оставался конденсат.

Однако, случаются такие ситуации, когда длины шланга будет просто недостаточно. В таком случае, лучше всего приобретать оборудование специального назначения, устанавливаемый непосредственно на сам инструмент и повышает продуктивность работ.

Для того чтобы понять какой механизм необходим для определенного типа работ, лучше сразу понять, какие характеристики должны соответствовать определенной продукции. Из них чаще всего встречаются:

Диаметр насаживаемой резьбы.

Материалы, из которых и были изготовлены резервуары.

Объём резервуара.

Кроме этого, сотрудники сразу определяются, какого рода действия будут выполняться в рабочем цехе. Исходя из данных знаний, уже определяется тип используемого устройства. Он бывает одноточечным или многоточечным.

И ещё помимо этих данных следует знать, какого вида конструкция будет использована в ходе работы. Может быть приобретён дозатор-фильтр. Он имеет свойство установки на оптимальном расстоянии между шлангом и ручкой.

Часто работники не знают, что такой лубрикатор устанавливается на компрессоре. В редких случаях установка произведится прямиком на механизме распределения воздушных потоков.

Преимущества лубрикаторов

После того, как стало понятно, что это такое лубрикатор для пневмоинструмента, следует разобраться с остальными нюансами. Самое главное – преимущества:

Благодаря тому, что все проводимые действия должны соответствовать определенным требованиям и условиям, требуется дополнительная установка смазчика. Она сократит износ техники и увеличит её эксплуатацию.

Смазка в изделия попадает автоматически. Значит, работникам больше не требуется тратить своё время на заливание масла в инструмент.

Минимизируют риск осуществления рабочих простоев, что служит очень частой причиной возникновения поломок различного рода.

Большая часть производимых механизмов отвечают универсальности и компактности. Он устанавливается практически повсеместно.

Людям больше не придётся задумываться, что это такое послужило причиной поломки нефтяного оборудования, если установлен лубрикатор.

Читать еще: Ремонт реле давления своими руками

Как выбрать?

Дальнейший вопрос максимально прост. Если на производстве руководство узнало, что такое лубрикатор, оно обязательно пожелает приобрести его своим сотрудникам. Потому что использование его на производстве в значительной мере снижает затраты на ремонт и закупку дополнительных материалов.

В первую очередь необходимо определиться со сферой назначения и применяемом оборудовании. Когда уже понятно, на какую марку пневмоинструмента будет произведена установка, лучше всего понять, какая мощность потребуется. Изделия с минимальными значениями будут просто не соответствовать условиям. А механизмы, имеющие большую мощность, могут вызывать на слабом оборудовании постоянные сбои.

После этого выбирается необходимый для устройства материал. Он не должен пропускать через себя излишки масла, а в шланге не должно оставаться оседаемого конденсата.

Стоимость инструмента и что на неё влияет

После того, как уже выбрана конкретная модель, работники должны выбрать максимально релевантную стоимость, обязующуюся быстро окупиться. Требуется дешёвое изделие? Лучше поискать изделие с низкокачественными материалами изготовления. Но следует быть осторожным. Если на некачественный металл попадёт влага, это может стать причиной возникновения коррозии.

Видео: Обзор от мастера

Требуется марка отечественного производителя? В интернете много поставщиков, устанавливающих на свои устройства минимальную стоимость, чем зарубежные компании.

Так же, в простых магазинах для строительства легко найти специальное устройство, соответствующее необходимым нормам.

Лубрикатор для исследования нефтяных и газовых скважин

Владельцы патента RU 2411343:

Лубрикатор относится к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах приборами и инструментами на кабеле и проволоке. Лубрикатор для исследования нефтяных и газовых скважин состоит из превентора, приемной камеры и устройства для контактной герметизации гибкого элемента. Уплотнительное устройство лубрикатора выполняется в виде узла, содержащего контактный уплотнитель, нажимную втулку, подпружиненный поршень и резьбовую втулку. Подпружиненный поршень выполнен в виде перевернутого стакана с резьбовой втулкой в качестве дна и одет на упор уплотнителя, размещенного в полости стакана. Такая конструкция лубрикатора обеспечивает возможность осуществления поджима уплотнителя резьбовой втулкой или нагружение его при помощи подпружиненного поршня независимо друг от друга. Технический результат заключается в увеличении ресурса лубрикаторной установки, уменьшении утечки скважинного флюида в атмосферу, улучшении экологической обстановки и повышении безопасности работ. 1 ил.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах приборами и инструментами на кабеле и проволоке.

Известен лубрикатор, содержащий уплотнительное устройство для контактной герметизации каротажного кабеля, включающее корпус с установленными в нем контактным уплотнителем и нажимной втулкой, взаимодействующей с резьбовой втулкой (Ю.В.Зайцев и др. «Освоение и ремонт нефтяных и газовых скважин под давлением». М.: Недра, 1982, стр.167-168).

Такая конструкция уплотнительного устройства позволяет герметизировать гибкий элемент (каротажный кабель или скребковую проволоку) в процессе проведения спуско-подъемных операций глубинных приборов в нефтяных и газовых скважинах при избыточном давлении на устье.

В известном устройстве герметизация создается предварительным поджимом уплотнителя, подтяжкой резьбовой втулки и передачей усилия затяжки на уплотнитель через нажимную втулку.

Недостатком такого устройства является то, что изменение степени воздействия уплотнителя на гибкий элемент для снижения утечек скважинного флюида можно выполнить только при непосредственном доступе оператора к резьбовой втулке. Это весьма сложно выполнить, особенно при большой высоте лубрикатора или при работе на скважинах, продукция которых содержит токсичные компоненты, такие как сероводород.

Известен лубрикатор с устройством для контактной герметизации гибкого элемента, содержащим корпус с размещенными в нем контактным уплотнителем и нажимной втулкой, взаимодействующей с подпружиненным поршнем, установленным в гидроцилиндре, закрепленном на корпусе (Ю.В.Зайцев и др. «Освоение и ремонт нефтяных и газовых скважин под давлением». М.: Недра, 1982, стр.167-168). Такое устройство позволяет обеспечить дистанционное регулирование нагружения уплотнителя подачей давления в полость гидроцилиндра.

Недостатком описанного данного устройства является то, что для его работы постоянно требуется наличие источника высокого давления жидкости, например ручного плунжерного насоса, и линии для соединения источника высокого давления с гидроцилиндром.

Известен также лубрикатор, содержащий устройство для контактной герметизации гибкого элемента, включающее корпус с размещенными в нем контактным уплотнителем и нажимной втулкой, взаимодействующей с подпружиненным поршнем, установленным в гидроцилиндре, который закреплен на корпусе; гидроцилиндр дополнительно снабжен резьбовой втулкой, установленной с возможностью взаимодействия с подпружиненным поршнем («General products catalog Hydrolex Inc. Easter Oil Tools Ptc. Ltd», стр.7). Данное устройство обеспечивает нагружение уплотнителя либо за счет предварительной подтяжки резьбовой втулки, либо путем подачи давления в гидроцилиндр, т.е. реализуется возможность универсального применения одного устройства вместо двух ранее упомянутых.

Недостатком данного устройства является то, что при предварительном нагружении уплотнителя с помощью резьбовой втулки происходит одновременное перемещение подпружиненного поршня устройства, что уменьшает рабочий ход подпружиненного поршня и резко снижает эффективность уплотнителя при дистанционном нагружении.

Таким образом, в известных конструкциях лубрикаторных установок не представляется возможным при проведении спуско-подъемных операций компенсировать износ уплотнительного элемента за счет его предварительного сжатия. Это приводит к ухудшению экологической обстановки за счет повышенной утечки скважинного флюида в атмосферу, создает необходимость превентивной замены уплотнителя, имеющего небольшой износ, до начала скважинных работ.

Сущностью изобретения является повышение надежности уплотнения гибкого элемента в лубрикаторе, снижение утечек скважинного флюида, уменьшение расхода уплотнительных элементов.

Это достигается тем, что уплотнительное устройство для контактной герметизации гибкого элемента лубрикатора выполняется в виде конструкционного узла, содержащего контактный уплотнитель, нажимную втулку, подпружиненный поршень, установленный в гидроцилиндре, и резьбовую втулку, причем подпружиненный поршень выполнен в виде перевернутого стакана с резьбовой втулкой в качестве дна, который одет на закрепленный в нижней части гидроцилиндра упор уплотнителя, размещенного в полости стакана, в результате чего обеспечивается возможность осуществления поджима уплотнителя резьбовой втулкой или нагружение его при помощи подпружиненного поршня независимо друг от друга, что в конечном счете позволяет осуществлять предварительную компенсацию износа уплотнителя в широких пределах без ограничения хода подпружиненного поршня.

При таком выполнении устройства поджим уплотнителя резьбовой втулкой или нагружение его при помощи подпружиненного поршня осуществляется независимо друг от друга, в связи с чем можно осуществлять предварительную компенсацию износа уплотнителя в широких пределах без ограничения хода подпружиненного поршня. Кроме того, такая конструкция существенно облегчает замену уплотнителя, для чего необходимо лишь вывернуть из верхней части подпружиненного поршня резьбовую втулку, извлечь нажимную втулку и уплотнитель.

При работе уплотнительного устройства в процессе обеспечения герметизации гибкого элемента за счет нагружения уплотнителя при помощи подпружиненного поршня нагрузка на уплотнитель создается при минимальном трении о стенки корпуса, поскольку уплотнитель, размещенный в самом подпружиненном поршне, не имеет сколь нибудь существенного перемещения по отношению к внутренней стенке подпружиненного поршня. Зона максимального сжатия уплотнителя, которая обеспечивает герметизацию гибкого элемента, создается в нижней его части на контакте с упором гидроцилиндра, т.е. со стороны действия скважинного флюида. При этом силы трения перемещения уплотнителя относительно стенки подпружиненного поршня и относительно герметизируемого элемента направлены в противоположные стороны, что снижает неравномерность контактных давлений между уплотнителем и гибким элементом. Это увеличивает износостойкость и герметичность уплотнителя, а также снижает сопротивление при движении гибкого элемента. При снятии нагрузки с подпружиненного поршня снижением управляющего давления обеспечивается более надежная разгерметизация уплотнителя, который перемещается под действием скважинного флюида. Одновременно обеспечивается образование зазора между гибким элементом и уплотнителем за счет расклинивающего действия скважинного флюида. Это исключает эффект самозапирания (схлопывания) уплотнителя под действием высокого давления скважинного флюида. Такое явление имеет место при работе с известными уплотнительными устройствами на скважинах с высоким избыточным давлением на устье.

Читать еще: Как правильно пахать культиватором

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет значительно повысить эффективность работы в устройствах для контактной герметизации гибкого элемента.

Изобретение было реализовано при изготовлении и испытании лубрикатора в полевых условиях для исследования нефтяных и газовых скважин.

На чертеже представлена схема устройства в разрезе.

Устройство состоит из гидроцилиндра 1 с радиальным отверстием 2. В гидроцилиндре 1 установлен упор 3, на который одет подпружиненный поршень 4, выполненный в виде стакана, подпираемого снизу пружиной 5. В полости 6 подпружиненного поршня 4 установлен уплотнитель 7 гибкого элемента 8, нажимная втулка 9 и резьбовая втулка 10. Резьбовая втулка 10 является дном стакана, запирающим полость 6. Между гидроцилиндром 1 и поршнем 4 имеется кольцевая щель 11, которая сообщена со штуцером 12, закрепленным в стенке гидроцилиндра 1. На гидроцилиндре 1 установлен поворотный кронштейн 13, снабженный подшипниками 14 и 15. Поворотный кронштейн 13 зафиксирован от осевого перемещения вверх с помощью кольца 16. На кронштейне 13 установлена стойка 17 с поворотным блоком 18 и ограничителем 19. В нижней части гидроцилиндра 1 имеется накидная гайка 20 для закрепления устройства на трубах камеры лубрикатора (не показана).

Работа устройства заключается в следующем.

Устройство монтируется на верхней трубе камеры лубрикатора при помощи накидной гайки 20. Уплотнитель 7 с пропущенным через устройство гибким элементом 8 предварительно нагружается резьбовой втулкой 20. При этом создается нагрузка на уплотнитель 7 через нажимную втулку 9, обеспечивающую поджатие уплотнителя 7 и выборку зазора между уплотнителем 7 и гибким элементом 8. После установки устройства на трубах камеры лубрикатора при помощи накидной гайки 20 и пропуска уплотняемого элемента 8 через поворотный блок с ограничителем 19 производят выравнивание давления в камере лубрикатора и в скважине, после чего выполняют спуск прибора, подвешенного на кабеле или проволоке 8, в скважину. В процессе спуска прибора в случае повышенного пропуска скважинной среды через зазор между уплотнителем 7 и уплотняемым элементом производится поджим поршня 4 рабочей жидкостью через штуцер 12 и кольцевую щель 10. Поршень 4, двигаясь вниз, перемещает вместе с собой резьбовую втулку и нажимную втулку 9, которая обеспечивает деформирование уплотнителя 7 на контакте с упором 3. Деформация уплотнителя 7 обеспечивает перекрытие зазора между уплотнителем 7 и уплотняемым элементом 8 в нижней части уплотнителя 7, что приводит к сокращению пропусков скважинной среды.

Поворотный блок 18, установленный на поворотном кронштейне 13 с подшипниками 14 и 15, является самоустанавливающейся опорой уплотняемого элемента 8 и предотвращает последний от износа при проведении спуско-подъемных операций. После спуска прибора на заданную глубину давление рабочей жидкости в кольцевой щели 11 увеличивают. Это вызывает дальнейшее опускание поршня 4 вниз и обеспечивает полную деформацию уплотнителя 7, который перекрывает зазор между уплотняемым элементом 8 и уплотнителем 7 и обеспечивает полное перекрытие утечек скважинной среды в атмосферу.

Перед началом движения уплотняемого элемента 8 давление в кольцевой щели 11 снижают стравливанием рабочей жидкости через штуцер 12. При этом поршень 4 под действием пружины 5 поднимается вверх, что прекращает силовое воздействие поршня 4 на уплотнитель 7, который расклинивается скважинной средой, освобождая уплотняемый элемент 8. Радиальное отверстие 2 обеспечивает свободный выход или вход воздуха при перемещении поршня 4 в корпусе 1.

При отсутствии необходимости полной ликвидации утечек скважинной среды в процессе проведения работ можно ограничиться предварительным поджатием уплотнителя 7, резьбовой втулкой 10 без применения в дальнейшем гидравлического управления.

Технический результат выражается в повышении надежности уплотнения гибкого элемента в лубрикаторе, снижении утечек скважинного флюида, уменьшении расхода уплотнительных элементов.

Лубрикатор для исследования нефтяных и газовых скважин, состоящий из превентора, приемной камеры и устройства для контактной герметизации гибкого элемента (каротажного кабеля или скребковой проволоки), содержащий уплотнитель, нажимную втулку, подпружиненный поршень, установленный в гидроцилиндре, и резьбовую втулку, отличающийся тем, что подпружиненный поршень выполнен в виде перевернутого стакана с резьбовой втулкой в качестве дна, надетого на закрепленный в нижней части гидроцилиндра упор уплотнителя, размещенного в полости стакана, в результате чего обеспечивается возможность осуществления поджима уплотнителя резьбовой втулкой или нагружение его при помощи подпружиненного поршня независимо друг от друга, что в конечном счете позволяет осуществлять предварительную компенсацию износа уплотнителя в широких пределах без ограничения хода подпружиненного поршня.

лубрикатор для исследования нефтяных и газовых скважин с высоким избыточным давлением на устье

Изобретение относится к нефтяной и газовой отраслям промышленности, а именно к устройствам, обеспечивающим проведение геофизических исследований и работ в нефтяных и газовых скважинах приборами на кабеле или проволоке. Сущность изобретения – повышение эффективности работы лубрикатора за счет увеличения герметизирующей способности уплотнительного устройства, уменьшения его веса и габаритов и упрощения управления устройством. Это достигается тем, что уплотнительное устройство лубрикатора включает узел контактной герметизации каротажного кабеля, содержащий нижний и верхний контактные уплотнители, нажимную втулку, нижний и верхний поршни, размещенные в общем гидроцилиндре, причем нажимная втулка снабжена хвостовиком, на котором установлены нижний и верхний поршни с возможностью перемещения в противоположные стороны, взаимодействующие со своими контактными уплотнителями при подаче в гидроцилиндр управляющего давления. За счет использования одного гидроцилиндра и одной гидролинии существенно снижаются габаритные размеры и масса уплотнительного устройства и упрощается управление устройством. 1 ил.

Рисунки к патенту РФ 2456430

Известен лубрикатор, содержащий уплотнительное устройство для герметизации каротажного кабеля, включающее корпус с размещенными в нем контактным уплотнителем и нажимной втулкой, взаимодействующей с подпружиненным поршнем, установленным в гидроцилиндре, закрепленном на этом корпусе (Ю.В.Зайцев и др. «Освоение и ремонт нефтяных и газовых скважин под давлением». М.: Недра, 1982 г. Стр.167-168), Такое устройство обеспечивает возможность дистанционного управления работой уплотнителя за счет подачи давления рабочей жидкости в полость гидроцилиндра.

Недостатком данного устройства является ограниченная длина контактного уплотнителя, что при высоком избыточном давлении на устье скважины резко снижает его уплотнительную способность. Увеличить длину контактного уплотнителя в рассматриваемой конструкции не представляется возможным, т.к. контактный уплотнитель с увеличенной длиной при его сжатии заклинивается между корпусом и каротажный кабелем и не обеспечивает равномерной передачи усилия на весь объем уплотняющего элемента уплотнителя.

Известен также лубрикатор, состоящий из превентора, приемной камеры и устройства для герметизации каротажного кабеля, включающего размещенные в корпусе устройства нижний и верхний контактные уплотнители, нажимные втулки, нижний поршень, установленный в гидроцилиндре, и верхний поршень, установленный в другом гидроцилиндре, взаимодействующие с соответствующими контактными уплотнителями. Поршни управляются гидравлическими источниками высокого давления через гидравлические линии. Нижний поршень своей большей площадью находится под воздействием скважинного давления и используется главным образом для обтирки каротажного кабеля от скважинного флюида (Wireline Equipment Catalog 2003 Elmar Copyright Varco International Inc, 2002 стр.39/4).

Читать еще: Самодельный пистолет для пескоструя

Такое устройство лучше герметизирует кабель при работе в скважинах с высоким устьевым давлением, чем ранее описанное, так как оно обеспечивает герметизацию каротажного кабеля верхним и нижним контактными уплотнителями.

Недостатком данного устройства является то, что верхний и нижний поршни установлены в двух отдельных гидроцилиндрах, управляемых двумя гидравлическими линиями из-за чего устройство имеет значительно большие габариты и массу по сравнению с ранее описанным и достаточно сложно в управлении. Кроме того, рабочая площадь нижнего поршня, на которую воздействует управляющее давление, существенно меньше, чем площадь поршня, которая находится под воздействием скважинного давления, в связи с чем не обеспечивается создания необходимого герметизирующего усилия контактного уплотнения каротажного кабеля в широком диапазоне давлений скважинного флюида. При такой компоновке устройства нижний поршень используется главным образом для обтирки кабеля от скважинного флюида.

Указанные факторы усложняют эксплуатацию описанного устройства и снижают эффективность работы лубрикатора.

Сущностью изобретения является повышение эффективности работы лубрикатора за счет увеличения герметизирующей способности уплотнительного устройства, снижения габаритных размеров и массы, а также упрощения управления этим устройством.

Это достигается тем, что уплотнительное устройство для контактной герметизации гибкого элемента (каротажного кабеля или скребковой проволоки) лубрикатора выполняется в виде узла, содержащего нижний и верхний контактные уплотнители, нажимную втулку, нижний и верхний поршни, размещенные в общем гидроцилиндре, причем нажимная втулка снабжена хвостовиком, на котором установлены нижний и верхний поршни, взаимодействующие со своими контактными уплотнителями. При подаче в гидроцилиндр управляющего давления поршни перемещаются в противоположные стороны под воздействием перепада давления между управляющим давлением и атмосферной средой.

Такое выполнение уплотнительного устройства обеспечивает герметизацию гибкого элемента одновременно двумя контактными уплотнителями при помощи одной гидравлической линии управления и одного гидравлического источника высокого давления.

Использование предлагаемого технического решения позволяет существенно повысить степень герметизации гибкого элемента, снизить габаритные размеры и массу уплотнительного устройства, упростить управление этим устройством.

Изобретение было реализовано и испытано для исследования газовых и нефтяных скважин на рабочее давление 70 МПа.

На фигуре представлена схема уплотнительного устройства лубрикатора в разрезе.

Уплотнительное устройство состоит из корпуса 1, в котором установлены нижний контактный уплотнитель 2 и верхний контактный уплотнитель 3, а также нажимная втулка 4 с хвостовиком 5. На хвостовике 5 установлен нижний поршень 6, размещенный в полости гидроцилиндра 7. На хвостовике 5 также установлен верхний поршень 8, который взаимодействует с толкателем 9 и через него с контактным уплотнителем 3. Контактный уплотнитель 3 в верхней части упирается в гидроцилиндр 7. Нажимная втулка 4 через толкатель 10 упирается в нижний контактный уплотнитель 2. Гидроцилиндр 7 закреплен на корпусе 1 при помощи накидной гайки 11. Полость гидроцилиндра 7 над поршнем 6 и под поршнем 8 сообщается через гидравлические линии с управляющим гидравлическим источником высокого давления (не показаны) через штуцер 12. Полости гидроцилиндра 7 под поршнем 6 и над поршнем 8 сообщаются с атмосферой соответственно через отверстия 13 и 14. Между контактными уплотнителями 2 и 3 установлен штуцер 15. Вдоль центральной оси устройства имеется сквозной канал 16, который сообщается со штуцером 15. В нижней части корпуса 1 установлена накидная гайка 17, соединяющая уплотнительное устройство с приемной камерой лубрикатора или дополнительными секциями уплотнителя. Через сквозной канал 16 проходит гибкий элемент 18.

Работа уплотнительного устройства заключается в следующем. Устройство закрепляется к приемной камере лубрикатора в его верхней части при помощи накидной гайки 17. Гибкий элемент 18 предварительно пропускается через канал 16 и соединяется с головкой для крепления геофизического прибора, который затем устанавливается в приемную камеру лубрикатора (не показаны). После этого лубрикатор с подсоединенными гидравлическими линиями монтируется на фонтанной арматуре скважины, штуцер 12 подсоединяется к гидравлическому источнику высокого давления, к штуцеру 15 присоединяется линия для отвода скважинного флюида и в приемной камере лубрикатора устанавливается давление, равное скважинному.

В процессе спуска прибора в скважину или его подъема, то есть при движении гибкого элемента через узел контактного уплотнения, в штуцер 12 подается рабочая жидкость, которая создает давление в гидроцилиндре 7 над поршнем 6 и под поршнем 8. При этом на поршни начинает действовать перепад давления между давлением рабочей жидкости и атмосферным давлением. Это происходит за счет сообщения с атмосферой соответственно пространства гидроцилиндра 7 под поршнем 6 через отверстие 13 и пространства гидроцилиндра 7 над поршнем 8 через отверстие 14. За счет перепада давления поршень 6 вместе с нажимной втулкой 4, перемещаясь вниз, воздействует через толкатель 10 на контактный уплотнитель 2, который зафиксирован от перемещения в корпусе 1. Поршень 8, перемещаясь вверх по хвостовику 5 нажимной втулки 4, через толкатель 9 воздействует на контактный уплотнитель 3, ограниченный от перемещения верхней частью гидроцилиндра 7. Воздействие поршней 6 и 8 на контактные уплотнители 2 и 3 вызывает деформацию последних. Контактные уплотнители 2 и 3 при этом уменьшают зазор между гибким элементом 18 и их внутреннем каналом, обеспечивая герметизацию гибкого элемента и его обтирку от скважинного флюида, который отводится через штуцер 15.

Взаимодействие контактных уплотнителей 2 и 3 с гибким элементом позволяет получить его надежную герметизацию в уплотнительном устройстве лубрикатора при высоком избыточном давлении на устье скважины.

При сбрасывании управляющего давления поршни 6 и 8 возвращаются в исходное положение за счет упругости контактных уплотнителей 2 и 3, которые освобождаются от взаимодействия с гибким элементом 18.

Технический результат от использования изобретения выражается в существенно возрастающей герметизирующей способности уплотнительного устройства, обеспечивающей исключение утечек скважинного флюида при работе лубрикатора на скважинах с высоким избыточном давлении на устье. Одновременно, за счет использования одного гидроцилиндра и одной гидролинии существенно снижаются габаритные размеры и масса устройства и упрощается управление устройством.

Повышение герметизирующей способности лубрикатора очень актуально при современных резко возрастающих требованиях к защите окружающей среды на фоне увеличения объемов разработки нефтяных и газовых месторождений с высоким содержанием агрессивных компонентов: сероводорода, сернистого ангидрида и углекислоты.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Лубрикатор для исследования нефтяных и газовых скважин с высоким избыточным давлением на устье, состоящий из превентора, приемной камеры и уплотнительного устройства с узлом контактной герметизации гибкого элемента, содержащим нижний и верхний контактные уплотнители, нажимную втулку, нижний и верхний поршни, размещенные в гидроцилиндре и взаимодействующие со своими контактными уплотнителями, отличающийся тем, что нажимная втулка снабжена хвостовиком, на котором установлены нижний и верхний поршни, причем нижний и верхний поршни размещены в общем гидроцилиндре с возможностью перемещения в противоположные стороны при подаче в гидроцилиндр управляющего давления.

голоса

Рейтинг статьи