Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к ремонту скважин.
Известен гидравлический домкрат для извлечения труб из скважины УИТ-100 (http://www.s-ng.ru/pdf/mail_574.pdf), содержащий гидроцилиндры с поршнями, нижнее и верхнее основания с захватами.
Его недостатками являются невозможность отрыва «прикипевшей» планшайбы и сложность работы с ним из-за слишком высокого положения верхнего захвата при выдвинутых поршнях.
Наиболее близок по своей технической сущности к предлагаемому домкрат гидравлический ДГ2-100 (см. htt://bno.su/domkrat-gidravlicheskij-dg2-100), содержащий гидроцилиндры с поршнями, нижнее и верхнее основания с захватами, причем с целью снижения положения верхнего захвата он опущен ниже верхнего основания с помощью дополнительных тяг.
Недостатками домкрата являются невозможность отрыва планшайбы (трубодержателя), а также сложность конструкции из-за дополнительных тяг.
Техническими задачами предлагаемого изобретения являются упрощение конструкции и увеличение функциональных возможностей.
Указанные технические задачи решаются устьевым скважинным гидравлическим домкратом, включающим вертикальные силовые цилиндры, оснащенные штуцерами для подачи рабочей жидкости в полость цилиндров, вставленные в цилиндры поршни со штоками, верхнее и нижнее основания, жестко соединенные с соответствующими цилиндрами и штоками, верхний и нижний захваты.
Новым является то, что штоки направлены вниз и соединены с нижним основанием, а цилиндры, надетые сверху на поршни вверх дном, - с верхним основанием причем снизу нижнего основания шарнирно установлены рычаги с соответствующими закрепленными шарнирно подковообразными упорами, соединяемыми между собой с возможностью охвата в рабочем положении эксплуатационной колонны скважины, при этом нижний захват установлен сверху на устьевом фланце.
Новым является также то, что подковообразные упоры изнутри оснащены сменными вкладышами для обеспечения возможности охвата в рабочем положении эксплуатационной колонны скважины разного диаметра.
На фигуре показана схема устьевого скважинного гидравлического домкрата.
Домкрат содержит цилиндры 1, расположенные дном 2 вверх, внутри которых находятся поршни 3 с полыми штоками 4, соединенными внизу с нижним основанием 5, выполненным, например, из углового проката. Снизу нижнего основания 5 шарнирами 6 прикреплены рычаги 7, нижними шарнирами 8 соединенные с подковообразными упорами 9, которые могут быть оснащены сменными вкладышами 10. Подковообразные упоры 9 также снабжены замками 11 со штифтами 12.
Верхние концы цилиндров 1 жестко соединены перемычкой 13, а ближе к нижнему концу цилиндра 1 прикреплено верхнее основание 14, выполненное, например, из швеллера, на котором установлен верхний клиновый захват 15 с плашками 16 и перемычкой 17, фиксируемой штифтами 18.
Внутри полых штоков 4 проходит канал 19, сообщенный со штуцерами 20 в нижней части штоков 4 для присоединения шлангов подвода рабочей жидкости (на фигуре не показаны).
Нижний захват 21 одинаковой конструкции с верхним 15 установлен на устьевом фланце 22, прикрепленном к крестовине 23 (обычно того же диаметра, что и эксплуатационная колонна 24 скважины - не показана) и соединен с ней устьевой муфтой 25. Так как эксплуатационная колонна 24 может быть разного диаметра (например, от ∅102 мм до ∅168 мм) в подковообразных упорах 9 используют вкладыши 10 разной толщины и формы для полного охвата этой колонны 24.
Выше устьевого фланца 22 показана верхняя труба 26 прихваченной в скважине колонны труб (на фигуре не показана). Работает домкрат следующим образом.
При прихвате в скважине колонны труб или спущенного на ней скважинного оборудования из устьевого фланца 22 выходит верхняя труба 26 и, если усилий подъемного агрегата недостаточно, используют устьевой домкрат.
Домкрат в собранном виде, без захватов 15 и 21, поднимают подъемным агрегатом и опускают на устье, при этом для прохождения через устьевой фланец 22 одну сторону нижнего основания 5 и, если верхняя труба 26 выступает слишком высоко, часть верхнего основания 14 с одной стороны отсоединяют.
Затем для охвата эксплуатационной колонны 24 с помощью замков 11 и штифтов 12 соединяют между собой подковообразные упоры 9 с вкладышами 10 или без них, повернув рычаг 7 в шарнирах 6 и 8, и присоединяют снятые части оснований 14 и 5. Далее, надев сбоку на трубу 26, закрыв перемычки 17 штифтами 18, устанавливают верхний захват 15 на верхнее основание 14, а нижний захват 21 - на устьевой фланец 22.
После присоединения с помощью гибких шлангов насосной станции для подачи жидкости к штуцерам 20 начинают работать. Сначала, опустив вниз плашки 16 верхнего захвата и немного вниз колонну прихваченных труб, захватывают захватом 15 верхнюю трубу 26. Затем, включив подачу рабочей жидкости, начинают работу домкрата. Жидкость через штуцеры 20 и каналы 19 попадает в полость между дном цилиндра 2 и поршнем 3. Под действием давления жидкости цилиндр 1 перемещается вверх и через основание 14 и захват 15 тянет трубу 26 и всю прихваченную колонну вверх, создавая усилие срыва прихваченной колонны или оборудования. При этом реакция усилия через поршень 3, шток 4, шарниры 6 и 8, рычаг 7, подковообразные упоры 9, сменные вкладыши 10 передается на торцы муфты 25, а через нее на эксплуатационную колонну 24.
После срыва прихваченного оборудования домкрат демонтируют и продолжают дальнейший подъем труб подъемным агрегатом.
Если же срыва не происходит, а прихваченное оборудование движется с большой нагрузкой или совсем не движется, но вытягиваются трубы, то после прохождения всего хода цилиндра 1 спускают вниз плашки 16 нижнего захвата 21 и колонну труб. При этом нижний захват 21 захватывает трубу 26, передавая нагрузку через устьевой фланец 22, крестовину 23, муфту 25 также на эксплуатационную колонну 24. Далее, сняв давление в системе, через штуцеры 20 и шланги сливают жидкость в бак насосной станции, спускают вниз цилиндры 1 вместе с верхним основанием 14 и верхним захватом 15. После этого повторяют операцию несколько раз до снижения нагрузки.
Демонтаж оборудования производится в обратном порядке, при этом нижний захват 21 может быть оставлен на устьевом фланце 22 для продолжения подъема колонны труб с оборудованием.
В случае если планшайба (на фигуре не показаны, ее устанавливают на устьевой фланец 22) «прикипела» и не отрывается от устьевого фланца 22, работы ведут в следующем порядке. Устанавливают домкрат в той же последовательности, но нижний захват 22 пока не устанавливают, так как на его месте находится планшайба, в которую ввернут патрубок. Далее верхним захватом 15 захватывают патрубок, как трубу 26, и нагружают домкрат. После отрыва планшайбы фиксируют цилиндры 1 в верхнем положении, освобождают патрубок с планшайбой от верхнего захвата 15, убирают планшайбу, устанавливают на устьевой фланец 22 нижний захват 21, сняв давление, опускают вниз гидроцилиндры 1. Домкрат готов к продолжению работы.
Благодаря тому, что верхние части цилиндров 1 жестко соединены между собой перемычкой 13, цилиндры 1 перемещаются синхронно независимо от центровки захвата 15 и расхождений (в пределах допусков) внутренних диаметров цилиндров 1 и давлений рабочей жидкости. Количество цилиндров может быть и более двух.
Предлагаемый гидравлический домкрат имеет простую конструкцию, благодаря низкому размещению верхнего захвата позволяет легко работать с ним. Благодаря упору его в устьевую муфту позволяет оторвать от устьевого фланца «прикипевшую» планшайбу (трубодержатель) вместе с колонной труб.
