*** Mim) Twórcy wynalazku: Robert Horvath, Rudolf Laszló, Gsza Szabó Uprawniony z patentu: Koolaj— es Foldgazbanyaszati Ipari Kutato Labo¬ ratorium, Budapeszt (Wegry); Orszagos Koolaj — es Gazipari Troszt,.Budapeszt (Wegry) Hydromechaniczny, bezklinowy uszczelniacz otworu wiertniczego Przedmiotem wynalazku jest hydromechaniczny, bezklinowy uszczelniacz otworu wiertniczego (na¬ zywany równiez pakerem), dajacy sie usuwac z ru¬ ry okladzinowej w wyniku mechanicznego luzo- wania, który polaczony jest z rozlacznym lub sta¬ lym rozdzielaczem warstw, mocowanym za pomoca klina oraz wspólnie zakotwionym przy róznych stosunkach cisnien i temperatur miedzy tymi war¬ stwami. Urzadzenie to przeznaczone jest do rów¬ noczesnego rozdzielania dwóch lub wiecej warstw, usytuowanych jedna pod druga i przewierconych w wyniku prowadzenia glebokich wiercen, przy których -stosuje sie stalowe rury okladzinowe.Wspólne zastosowanie bezklinowego uszczelnia¬ cza z rozlacznym lub stalym rozdzielaczem warstw, osadzonym za .pomoca klina, umozliwia równoczes¬ na, niezalezna eksploatacje dwóch lub wiecej warstw w jednym glebokim odwiercie, zwlaszcza przy wydobywaniu ropy naftowej i gazu ziemne¬ go. Poza tym istnieje mozliwosc szerszego uksztal¬ towania selektywnych lub kombinowanych otwo¬ rów eksploatacyjnych.W przypadku otworu eksploatacyjnego, usytuo¬ wanego w dwóch przewierconych warstwach, urza¬ dzenie wedlug wynalazku, umieszczone ponad wierzchnia warstwa, zapewnia wysokiej jakosci ochrone calego ciagu rur tloczonych i okladzino¬ wych przed korozja lub cisnieniem.W dziedzinie, obejmujacej wydobywanie olejów ziemnych znanych jest wiele rodzajów bezklino- 2 wych uszczelniaczy. Czesc wymienionych urzadzen napedzana jest mechanicznie a zaglebianie i osa¬ dzanie nastepuje w wyniku poruszania rury okla¬ dzinowej oraz jej obciazenia. Sily hydrauliczne, 5 przeciwdzialajace kierunkowi zaiglebiania' i osadza¬ nia (kotwienia), wyrównywane sa przez obciazenie rury okladzinowej. Luzowanie nastepuje przez zniesienie obciazenia oraz na przyklad wyciaganie.Urzadzenie tego rodzaju znane jest pod nazwa 10 CAMCO IRZ.Inny typ bezklinowego uszczelniacza moze byc zaglebiany hydraulicznie a zamkniecie po zaglebie¬ niu jest zupelnie niezalezne od obciazenia rury okladzinowej. Tego typu urzadzenie znane jest pod 15 nazwa CAMCO:HRI. W urzadzeniu tym luzowanie i uwolnienie elementu uszczelniajacego nie jest korzystne, poniewaz rura okladzinowa poddawana jest nadmiernemu naprezeniu skrecajacemu. Nie¬ zaleznie bowiem od sil naciskowych, obciazajacych 20 gwint luzujacy, wystepuja równiez szkodliwe sily gnace i rozciagajace, w wyniku których przepro¬ wadzenie luzowania jest utrudnione.Celem niniejszego wynalazku jest skonstruowa¬ nie bezklinowego uszczelniacza, zaglebianego hy- 25 draulicznie, napedzanego bezposrednio oraz luzo- wanego mechanicznie, w którym zamkniecie ele¬ mentu uszczelniajacego po zaglebieniu odbywa sie niezaleznie od obciazenia rury okladzinowej a lu¬ zowanie przebiega w wyniku ciagniecia przy jed- 30 noczesnym dogodnym wykorzystaniu rury tlocznej. 107 721107 7 3 W wyniku przekonstruowywania urzadzenia nieoczekiwanie stwierdzono, ze po uwolnieniu uszczelniacza moga byc przeprowadzone manipu¬ lacje z dolnymi rozdzielaczami warstw, zamoco¬ wanymi za pomocaklinów. 5 Cel niniejszego wnyalazku zostal osiagniety dzieki zastosowaniu bezklinowego uszczelniacza wedlug wynalazku, którego istota polega na tym, ze na centralnym rurowym korpusie osadzona jest uszczelniajaca nasuwka kieliefaowa, do której przy- 10 lega w wyniku dokrecenia tuleja wieszakowa z gwintem srubowym, przy czym na kazdym koncu górnej nagwintowanej czesci korpusu umieszczona jest dwuczesciowa nakretka nasadkowa, która jest ^aJMziaiefczbns*' So3k|wa tuleja zamykajaca. Na tej 15 nakretce oparta jes$ tuleja pomocnicza, na której powierzchni zewnetrznej umieszczona jest nakret¬ ka rulmaffia. W^ nakretce ruchomej z kolei osadzo¬ neJ^-czop^-wocteace, wchodzace w rowki plaszcza tulei wieszakowej. Pierscien podporowy przymoco- 2o wany jest do tulei pomocniczej i na nim opieraja sie uszczelki z gumy. Na dolnej czesci korpusu znajduje sie obejmujacy go tlok, przeznaczony do ' osadzania elementów uszczelniajacych oraz zamek zakleszczajacy, sluzacy do utrzymywania w stanie 25 zacisnietym ukladu uszczelniajacego. Ponizej tloka usytuowany jest silownik (cylinder hydrauliczny), przylegajacy do dolnej czesci korpusu i uksztalto¬ wany jako element przejsciowy.Przedmiot wynalazku wyjasniony jest blizej w 30 przykladzie wykonania na rysunku, na którym uwidoczniono bezklinowy uszczelniacz wedlug wy¬ nalazku w widoku z boku oraz czesciowo w prze¬ kroju wzdluznym.Na powierzchni zewnetrznej srodkowego korpu- 35 su 13 uszczelniacza umieszczone sa wszelkie ele¬ menty hydrauliczne do osadzania, takie jak ele¬ menty uszczelniajace znajdujace sie miedzy rura okladzinowa a korpusem, oraz elementy urzadze¬ nia luzujacego (zwalniajacego). Do przylaczenia 40 rury tloczacej sluzy kielichowa nasadka 1, osadzo¬ na na korpusie 13, przy czym na nasadke 1 nakre¬ cona jest tuleja wieszakowa 2 za pomoca gwintu snuibcwego i ipcsiadajaca iwewinejtazne odsadzenie. iNa górnym koncu gwintowanej czesci korpusu 13 osa¬ dzona jest dzielona nakretka 5, zabezpieczona' stoz¬ kowa tuleja zamykajaca 4 i sruba 3, podlegajaca naprezeniu scinajacemu.Tuleja pomocnicza 10 oparta jest na dwuczescio¬ wej nakretce, przy czym jej górna czesc posiada latwo luzujacy sie gwint, na którym osadzona jest ruchoma nakretka 6. W ruchomej nakretce zamo¬ cowane sa za posrednictwem gwintu czopy wodza¬ ce 7, Czopy 7 wchodza do usytuowanych osiowo rowków w plaszczu tulei wieszakowej 2, w wyniku czego tuleja ta wraz z nasada kielichowa 1 znaj- 55 duje sie w stanie zamocowania wzgledem korpu¬ su 13. Na tulei pomocniczej 1.0 osadzony jest pier¬ scien podporowy 8 i przylegajace do tego pierscie¬ nia elementy uszczelniajace 11, przy czym pier¬ scien zamocowany jest na tulei pamocrjiczej 10 za 60 pomoca gwintowanych kolków 9. Kolki 9 wchodza do rowków bagnetowych, wykonanych w korpusie li, dzieki czemu zapobiegaja obróceniu sie przyle¬ gajacych elementów, jak równiez zapewniaja obrót i podnoszenie korpusu 13 podczas luzowania. 65 4 Tlok 14 przeznaczony jest do scisniecia uszczelnie¬ nia gumowego 11, gdy jednoczesnie konstrukcja zakleszczajaca (zamek) sluzy do ustalenia stanu, wyniklego po osadzeniu. Konstrukcja zamka za¬ kleszczajacego oparta jest na gwincie o zebach pi- lastych (w ksztalcie pijy) i zamyka sie przy tloku.Silownik 16 tworzacy element przejsciowy, osadzo¬ ny jest za posrednictwem gwintu srubowego na dolnym koncu korpusu 13, natomiast szczelnosc hydrauliczna zapewniaja pierscienie samouszczel- niajace o przekroju okraglym.Dzialanie hydraulicznego uszczelniacza bezklino¬ wego przebiega nastepujaco: Zaglebienie i osadzanie: Do uszczelniacza dola¬ cza sie znane elementy wyposazenia; ponad uszczelniaczem zostaje zamontowany lewostronny lacznik zabezpieczajacy rure tloczaca oraz cyrku- lacyjny element posredni; pod uszczelniaczem zo¬ staje umieszczony z jednej strony cyrkulacyjny element posredni, z drugiej natomiast strony od¬ powiedniej dlugosci rura tloczaca, odpowiadajaca warunkom technologii transportu hydraulicznego; nastepnie zostaje przylaczony rozdzielacz warstw, mocowany za pomoca klina, przy czym do rozdzie¬ lacza zamocowuje sie zestaw zaworowy, konieczny do hydraulicznego osadzania. Zestawione w ten sposób jednostki konstrukcyjne zaglebia sie wraz z rura tloczaca na zadana glebokosc, po czym dol¬ ny koniec rozdzielacza warstw zostaje odciety za pomoca zaworu.Podczas nastepnej operacji roboczej wytwarza sie hydrauliczne lub pneumatyczne nadcisnienie wewnatrz rury tloczacej i wewnatrz obydwóch urzadzen. W wyniku dzialania cisnienia rozpoczyna sie osadzanie uszczelniacza synchronizowane z dol¬ nym klinowym rozdzielaczem warstw. Po wytwo¬ rzeniu naprezenia scinajacego i scieciu sruby mo¬ cujacej 12 tlok 14 przesuwa sie do góry, sciska elementy uszczelniajace 11 i dociska je do scianki rury okladzinowej, w wyniku czego guma przyj¬ muje polozenie uszczelniajace.Po osiagnieciu cisnienia, koniecznego do osadza¬ nia, zostaje ono obnizone, dzieki czemu zamek za¬ kleszczajacy 15 zamyka sie na uzebionej po¬ wierzchni korpusu 13, co powoduje utrzymanie stanu, wyniklego po zacisnieciu urzadzen.Mechaniczne i hydrauliczne sily, dzialajace na zakotwiony uszczelniacz, zostaja przejete za po¬ srednictwem korpusu 13 przez zaklinowany roz¬ dzielacz warstw.Luzowanie odbywa sie nastepujaco: Rura tlocz¬ na zostaje pod dzialaniem odpowiedniego narzedzia obracana w prawo przy zachowaniu niewielkiego cisnienia; przez obciazenia nasadka 1 zaczyna sie poruszac na korpusie 13, a w wyniku tego rucho¬ ma nakretka 6 zostaje obciazona tak, ze obracanie jej mozna wykonac przy uzyciu niewielkiego mo¬ mentu obrotowego. Ten moment obrotowy zostaje przekazywany kolejno od nasadki 1 na tuleje wie¬ szakowa 2, kolek wodzacy 7 oraz na ruchoma na¬ kretke 6. Nakretka/ 6 przesuwa sie do góry i po ko¬ lejnym okreslonym obrocie uderza w kolnierzowa glowice tulei pomocniczej 10, przy czym uderzenie to zostaje wyraznie rozpoznane po zwiekszeniu sie momentu obrotowego.107 721 Podczas kolejnej operacji roboczej rura tloczaca zostaje podniesiona; dzialanie sily ciagnacej powo¬ duje uderzenie wewnetrznego odsadzenia tulei wieszakowej 2 w czolowa powierzchnie stozkowej tulei zamykajacej, sruba mocujaca 3 zostaje obcie¬ ta, a tuleja zamykajaca zostaje odsunieta od dwu¬ czesciowej nakretki 5. Nakretka ta wtedy jako dwuczesciowa nie obejmuje korpusu i moze byc lekko zdjeta z rowków gwintowych przez przesu¬ wajaca sie do góry tuleje pomocnicza 10.Jezeli rura tloczaca jest dalej podciagana do góry, tuleja wieszakowa 2 zabiera ze soba kolki wodzace 7, po czym poprzez ruchoma nakretke 6 tuleja pomocnicza 10 zostaje podciagnieta pod uszczelnienie gumowe 11 i odrywa je od scianki okladzinowej. Podczas podciagania gwintowane kolki 9 slizgaja sie w rowkach bagnetowych, wy¬ konanych w korpusie 13, przy czym w ich konco¬ wym polozeniu docisniecie i ustalenie ich przebie¬ ga w ten sposób, ze w danym przypadku jednost¬ ka konstrukcyjna, utworzona z nasadki 1 tulei wieszakowej 2, kolków wodzacych 7, nakretki ru¬ chomej 6 i tulei pomocniczej 10 umozliwia, prze¬ prowadzenie manipulacji, niezbednej do zluzowa¬ nia uszczelniacza, jak na przyklad obrócenia w prawo, podciagania, obciazania lub podobnych.Po uwolnieniu uszczelniacza — co zostaje skon¬ trolowane przy pomocy przeplukiwania — dolny rozdzielacz warstw zostaje czesciowo lub zupelnie zluzowany, po czym obydwa urzadzenia moga byc zdemontowane.Jak wynika w sposób jednoznaczny z opisu, uszczelniacz wedlug wynalazku ma prosta kon¬ strukcje, umozliwiajaca hydrauliczne osadzenie.Uklad i powiazanie elementów konstrukcyjnych zapewnia niezawodna szczelnosc po osadzeniu, nie¬ zaleznie od obciazenia rury tloczacej.Luzowanie nastepuje przy pomocy zestawu luzu- jacego, skladajacego sie z odciazonej nakretki ru¬ chomej, nakretki dwuczesciowej oraz tulei zamy¬ kajacej, przy jednoczesnym korzystnym uzyciu ru¬ ry tloczacej. 6 Zastrzezenia patentowe 10 15 20 25 30 35 40 1. Hydromechaniczny bezklinowy uszczelniacz otworu wiertniczego, znamienny tym, ze na ruro-' wym korpusie centralnym (13) osadzona jest dwu¬ czesciowa nakretka nasadowa (5), stozkowa tuleja zamykajaca (4) oraz nasadka (1), przy czym do nasadki (1) zamocowana jest tuleja wieszakowa (2) a do dwuczesciowej nakretki (5) przylega tuleja pomocnicza (10), natomiast na górnym koncu tej tulei (10) zamontowana jest ruchoma nakretka (6), zas miedzy ruchoma nakretka (6) i tuleja wiesza¬ kowa (2) znajduja sie^ kolki wodzace (7), a pomie¬ dzy tuleja pomocnicza (10) i scianka rury okladzi¬ nowej umieszczona jest uszczelka gumowa (11), tlok (14) sluzacy do osadzania oraz zamek zakleszczaja¬ cy (15), zapewniajacy zamocowanie tloka wzgledem korpusu. 2. Hydromechaniczny bezklinowy uszczelniacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze nasadka (1) i tuleja wieszakowa (2) stanowia zawieszenie pod¬ porowe, wywierajace nacisk w kierunku do góry na ruchoma nakretke (6), na tuleje pomocnicza (10) oraz na dwuczesciowa nakretke nasadowa (5), przy czym wywieraja jednoczesnie nacisk w kierunku do dolu na rurowy centralny korpus (13). 3. Hydromechaniczny bezklinowy uszczelniacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w osiowym rowku tulei wieszakowej (2) umieszczony jest przesuwnienslizgowo kolek wodzacy (7), który to kolek zamocowany jest w ruchomej nakretce (6) i przeznaczony do obracania tej nakretki. 4. Hydromechaniczny bezklinowy uszczelniacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stozkowa tu¬ leja zamykajaca (4) i tuleja wieszakowa (2) posia¬ daja na swoich wewnetrznych powierzchniach wzajemnie dociskajace sie plaszczyzny. 5. Hydromechaniczny bezklinowy uszczelniacz wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze na zewnetrz¬ nej powierzchni rurowego centralnego korpusu (13) znajduja sie wykonane w nim rowki bagnetowe, w których umieszczone sa przesuwnie kolki (9), zamocowane w tulei pomocniczej (10).107 721 RSW £akl. Graf. W-wa, Srebrna 16, z. 99-80/O — 115 + 20 egz.Cena 45 zl PL