Шарнир геофизический ШГ-38
Шарнир геофизический ШГ-38 — соединительный элемент компоновки скважинных приборов, обеспечивающий свободное взаимное вращение секций скважинных приборов, спускаемых в колонну НКТ-60 и более на геофизическом кабеле, канатной проволоке или насосно-компрессорных трубах (НКТ). В процессе СПО каротажный кабель, особенно многожильный бронированный, склонен к аккумулированию крутящего момента, что приводит к закручиванию колонны приборов, забеганию секций и, в крайних случаях, к разрушению кабельной брони или повреждению электрических жил. Шарнир геофизический полностью устраняет передачу этого скручивающего момента от кабеля на компоновку приборов и обратно.
В условиях наклонно-направленного и горизонтального бурения, при работе в скважинах с АСПО, солевыми отложениями и повышенной кривизной ствола, шарнир становится особенно критичным элементом. Шарнир монтируется непосредственно под кабельным наконечником (ропсокетом/головкой) либо в любой точке компоновки — в зависимости от характера скважины и задач исследования.
Конструкция шарнира ШГ-38 предусматривает радиально-упорные подшипники качения, воспринимающие как растягивающую нагрузку от веса компоновки, так и боковые силы при работе в наклонном стволе. Компенсатор давления в герметизированном исполнении обеспечивает свободное вращение внутренних деталей при любом пластовом давлении, исключая заклинивание шарнира в условиях высоких гидростатических нагрузок. Устройство рассчитано на работу при температурах до 175 °С и давлениях до 100 МПа, что соответствует параметрам глубоких и сверхглубоких скважин.
Комплектация
- Шарнир
- Штанга геофизическая
- Ясс механический ЯМ
Принцип работы
-
1
В процессе СПО каротажный кабель, навитый на барабан лебёдки, испытывает упругое скручивание, передающееся колонне приборов. Геофизический шарнир прерывает путь крутящего момента: его внешняя обойма жёстко соединена с верхней частью компоновки (ропсокетом или переводником), а внутренний вал — с нижней секцией приборов. Между обоймой и валом установлены радиально-упорные подшипники качения, обеспечивающие свободное вращение при одновременном восприятии осевой нагрузки от веса инструментальной сборки. Компенсатор давления поддерживает избыточное давление смазки, равное гидростатическому, за счёт плавающего поршня с пружиной. Это предотвращает деформацию уплотнений под воздействием дифференциального давления и гарантирует нулевое трение вращения на любой глубине. При наличии углового шарнира (knuckle) шаровая головка позволяет нижней секции отклоняться от оси на угол до 5–10°, компенсируя изгиб ствола и исключая зависание компоновки.
Устройство
Порядок работы
-
1
Визуально осмотреть шарнир на предмет механических повреждений, коррозии резьбовых соединений и целостности уплотнений. Проверить наличие смазки через пресс-маслёнку.
-
2
Промыть резьбовые присоединения, нанести смазку типа Molykote или Copaslip. Навернуть шарнир на ропсокет (кабельный наконечник) до упора, зафиксировать контргайкой.
-
3
Присоединить нижнюю секцию колонны приборов к нижнему резьбовому концу шарнира. Убедиться в свободном вращении внутреннего вала рукой при отсутствии нагрузки.
-
4
Собранную компоновку спустить в скважину через лубрикатор + превентор ППР (ПШМ). Контролировать отсутствие закручивания кабеля визуально по маркерным метинам на кабеле у барабана.
-
5
При подъёме убедиться, что шарнир свободно проходит через сальниковое уплотнение лубрикатора. После СПО промыть шарнир дизельным топливом или специальным растворителем.
-
6
После каждых 20–30 спусков произвести техническое обслуживание: замена уплотнений (O-ring HNBR/FKM), промывка и перезаполнение консистентной смазки, проверка подшипников на радиальный люфт.
Технические характеристики
| № | Наименование характеристики | Значение |
| 1 | Рабочее давление, МПа | 100 |
| 2 | Диаметр НКТ | НКТ-60, НКТ-73, НКТ-89 |
| 3 | Стойкость к воздействию скважинной среды | Н, К1, К2 |
| 4 | Температура скважинной среды, °C | +120 |
| 5 | Максимальное усилие на растяжение, кгс | 3000 |
| 6 | Присоединительная резьба корпуса | Ш16 |
| 7 | Габариты (длина х диаметр), мм | 287 х 38 |
| 8 | Масса, кг | 2,0 |
Особенности эксплуатации
-
-
Полное снятие крутящего момента с колонны приборов: предотвращает закручивание кабеля, повреждение электрических жил и механических соединений — критически важно при работе на многожильном бронированном кабеле КГ.
-
-
Компенсация давления до 100 МПа: плавающий поршень исключает заклинивание шарнира при любом гидростатическом давлении, что обеспечивает надёжную работу в глубоких скважинах (5000+ м).
-
-
Совместимость с любым типом подвески: геофизический кабель, проволока канатная — универсальное резьбовое соединение Ш16 обеспечивает применение в любой технологии ГИС и ГДИС.
-
-
Снижение риска аварийных ситуаций: исключение закручивания колонны устраняет вероятность расстёгивания резьбовых соединений между приборами и отсоединения секций в стволе скважины.
-
-
Простота технического обслуживания: конструкция позволяет заменять уплотнения и пополнять смазку через пресс-маслёнку без полной разборки — обслуживание на устье занимает не более 15–20 минут.
-
-
Малый наружный диаметр: типоразмерный ряд Ø 38 мм обеспечивает работу в НКТ диаметром 60, 73 и 89 мм без ограничений по зазору, что критично при ГДИС в действующих добывающих скважинах.
Кейс
Вопросы и ответы
Шарнир геофизический применяется для устранения передачи крутящего момента от геофизического кабеля (или проволоки) на колонну скважинных приборов. Он обеспечивает свободное вращение нижней секции компоновки, предотвращая закручивание кабеля и повреждение приборов при СПО.
Применяется при каротажных работах (ГИС), промыслово-геофизических исследованиях (ПГИ), ГДИС, прострелочно-взрывных работах (ПВР), спуске пробоотборников и в любых операциях, где скважинные приборы подвешены на геофизическом кабеле, монопроволоке или НКТ в нефтяных и газовых скважинах.
Совместим с кабельными наконечниками (ропсокетами), скважинными грузами, каротажными приборами, пробоотборниками, манометрами ГДИС, перфорационными системами. Резьбовые присоединения выполняются по API REG или под резьбу НКТ 60/73/89 мм по ГОСТ.
Рабочие параметры: температура до 175 °С, давление до 100 МПа, наличие H2S и CO2 (при соответствующем исполнении по NACE MR0175), АСПО, высокоминерализованная пластовая вода, механические примеси в скважинном флюиде. Применяется в вертикальных, наклонно-направленных и горизонтальных скважинах.
Компенсированный шарнир исключает дифференциальное давление на динамических уплотнениях за счёт уравнивания давления внутри корпуса с гидростатическим. Это гарантирует лёгкое вращение без заклинивания при давлениях до 100 МПа и значительно увеличивает ресурс уплотнений.
Применение регламентируется РД 153-39.0-072-01 «Техническая инструкция по проведению ГИС на кабеле», Правилами геофизических исследований в нефтяных и газовых скважинах (Приказ Минэнерго №445/Минприроды №323), а также техническими условиями производителя.
Документы и сертификаты
Обозначение
- Диаметр корпуса, мм
- Шарнир геофизичекий
