Герметизатор устья скважины

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для герметизации устья скважины. Обеспечивает повышение надежности герметизации. Сущность изобретения: герметизатор содержит полый цилиндрический корпус с внутренним конусным сквозным каналом для пропуска труб с технологическим оборудованием, с фиксатором и фланцем для присоединения к арматуре устья. Герметизатор также содержит герметизирующую вставку, выполненную в виде конусной муфты с механическим прижимом и уплотнительным элементом снаружи, имеющим продольный паз с прорезью для размещения электрокабеля. Согласно изобретению герметизирующая вставка содержит откидную опору. Уплотнительный элемент в зоне продольного паза с прорезью имеет утолщение. Утолщение одной стороной обращено к механическому прижиму и имеет возможность сжатия. Остальные стороны заблокированы в замкнутом пространстве, образованном цилиндрическим корпусом и конусной муфтой с откидной опорой. Величина утолщения уплотнительного элемента выбрана из расчета обеспечения герметизации электрокабеля в зоне продольного паза с прорезью в сжатом состоянии под воздействием механического прижима. 14 ил.

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для герметизации устья при возникновении аварийной ситуации на скважине, а также при перерыве в работе с необходимостью покидания устья скважины рабочими.

Известно устройство для герметизации устья скважины, содержащее герметизирующую вставку с уплотнительным элементом на нем и конической опорной поверхностью, взаимодействующую с фиксатором, выполненным в виде винтовых упоров с конусными головками [1].

Недостатком известного устройства является неприменимость его для герметизации трубных компоновок с электрокабелем.

Известно также устройство герметизации устья скважины при использовании трубных компоновок с электрокабелем, содержащее герметизирующую вставку с уплотнительным элементом на нем и конической опорной поверхностью, взаимодействующую с фиксатором, выполненным в виде винтовых упоров с конусными головками [2].

Недостатком известного устройства является то, что конусные головки не обеспечивают необходимой величины обжатия уплотнительного элемента в зоне расположения электрокабеля. Это происходит потому, что конусные головки обжимают весь уплотнительный элемент с одинаковой величиной деформации, которой достаточно для герметизации конусных сопрягаемых поверхностей, но совершенно недостаточно для герметичного обжатия электрокабеля.

Технической задачей, решаемой изобретением, является обеспечение возможности дополнительного обжатия уплотнительного элемента в зоне размещения электрокабеля путем создания в этой зоне утолщения, которое в рабочем положении находится в сжатом состоянии под воздействием дополнительного механического прижима.

Поставленная задача решается тем, что герметизатор устья скважины, содержащий полый цилиндрический корпус с внутренним конусом и со сквозным каналом для пропуска труб с технологическим оборудованием, с фиксатором и фланцем для присоединения к арматуре устья, герметизирующую вставку, выполненную в виде конусной муфты с механическим прижимом и уплотнительным элементом снаружи, имеющим продольный паз с прорезью для размещения электрокабеля, выполнен так, что уплотнительный элемент в зоне продольного паза с прорезью имеет утолщение, одна сторона которого обращена к механическому прижиму, а другие стороны размещены в замкнутом пространстве, образованном внутренним конусом полого цилиндрического корпуса и конструктивными элементами конусной муфты, при этом величина утолщения уплотнительного элемента выбирается из расчета обеспечения герметизации электрокабеля в зоне продольного паза с прорезью в сжатом состоянии под воздействием механического прижима.

Изобретение поясняется чертежами, где изображены:

На фигуре 1 - продольный вертикальный разрез полого цилиндрического корпуса с внутренним конусом и со сквозным каналом для пропуска труб с технологическим оборудованием.

На фигуре 2 - вид сверху на полый цилиндрический корпус с внутренним конусом и со сквозным каналом для пропуска труб с технологическим оборудованием.

На фигуре 3 - продольный вертикальный разрез герметизирующей вставки без электрокабеля, место которого занято пробкой.

На фигуре 4 - вид сверху на герметизирующую вставку.

На фигуре 5 - фронтальный вид герметизирующей вставки.

На фигуре 6 - уплотнительный элемент в рабочем состоянии, вид сверху.

На фигуре 7 - уплотнительный элемент с отогнутым лепестком для ввода электрокабеля, вид сверху.

На фигуре 8 - уплотнительный элемент, разрез по Б-Б.

На фигуре 9 - уплотнительный элемент, разрез по А-А.

На фигуре 10 - продольный вертикальный разрез герметизирующей вставки с присоединенными трубами.

На фигуре 11 - продольный вертикальный разрез герметизирующей вставки с присоединенными трубами. Пробка и сегмент нижний удалены.

На фигуре 12 - продольный вертикальный разрез герметизирующей вставки с присоединенными трубами. В продольный паз установлен электрокабель и установлен на свое место сегмент нижний.

На фигуре 13 - общий вид герметизатора устья скважины перед установкой конусной муфты с электрокабелем и трубами в конусное отверстие полого цилиндрического корпуса.

На фигуре 14 - общий вид герметизатора устья скважины после установки конусной муфты с электрокабелем и трубами в конусное отверстие полого цилиндрического корпуса. Конусная муфта зафиксирована боковыми фиксаторами, уплотнительный элемент в зоне утолщения сжат механическим прижимом.

Герметизатор устья скважины содержит полый цилиндрический корпус 1 с внутренним конусом 2, нижним фланцем 3 для присоединения к арматуре устья скважины и верхним фланцем 4 с выдвижными фиксаторами 5 (фиг.1, 2). Герметизирующая вставка содержит конусную муфту 6 с уплотнительным элементом 7, откидную опору 8, а также механический прижим, содержащий сегмент нижний 9, сегмент верхний 10 и винты 11 (фиг.3, 4, 5). В исходном (транспортировочном) положении место расположения электрокабеля занимает пробка 12. Откидная опора 8 имеет возможность поворачиваться вокруг оси 13. Уплотнительный элемент 7 в зоне расположения электрокабеля имеет утолщение 14 с продольным пазом 15, форма и размеры которого соответствуют сечению уплотняемого электрокабеля (фиг.6, 7). Для ввода электрокабеля в продольный паз 15 утолщение 14 имеет две прорези 16 и 17. В рабочем положении к конусной муфте 6 присоединяются технологические трубы 18 (фиг.10).

Работает герметизатор устья скважины следующим образом. К конусной муфте 6 присоединяют технологические трубы 18. Извлекают пробку 12 и сегмент нижний 9, для чего поворачивают откидную опору 8 на 90 градусов вокруг оси 13, отгибают лепесток уплотнительного элемента 7 в зоне утолщения 14 на величину, достаточную для свободного выхода пробки 12 из продольного паза 15, вращением винтов 11 выводят их из отверстий сегмента нижнего 9. Вводят электрокабель в освободившийся продольный паз 15 уплотнительного элемента 7 и устанавливают на место лепесток уплотнительного элемента 7 в зоне утолщения 14, откидную опору 8, сегмент нижний 9 и винты 11 (фиг.12, 13). Собранную трубную компоновку вместе с герметизирующей вставкой и электрокабелем перемещают внутрь полого цилиндрического корпуса 1 до плотного контакта внутреннего конуса 2 с ответной поверхностью конусной муфты 6. Перемещают выдвижные фиксаторы 5 в направлении к герметизирующей вставки и жестко фиксируют ее в осевом направлении. В данный момент происходит герметизация сопрягаемых конусных поверхностей с помощью обжатого уплотнительного элемента 7. Для герметизации электрокабеля в продольном пазу 15 необходимо дополнительное обжатие утолщения 14 уплотнительного элемента 7, для чего вращением винтов 11 перемещают сегменты нижний 9 и верхний 10 вниз до необходимой степени сжатия утолщения 14 уплотнительного элемента 7. Объем резины в утолщении лишь одной стороной обращен к механическому прижиму и имеет возможность перемещения, а остальными сторонами заблокирован внутренним конусом 2 и конструктивными элементами конусной муфты 6 с откидной опорой 8.

Дополнительный регулируемый прижим уплотнительного элемента в зоне расположения электрокабеля позволяет повысить надежность герметизации в целом.

Источники информации:

1. SU 1836541 (В.Д.Куртов), Е 21 В 33/03, 1993 г.

2. RU 2160354 (А.Ф.Абрамов), С 1 Е 21 В 33/03, 1999 г.

Герметизатор устья скважины, содержащий полый цилиндрический корпус с внутренним конусным сквозным каналом для пропуска труб с технологическим оборудованием, с фиксатором и фланцем для присоединения к арматуре устья, герметизирующую вставку, выполненную в виде конусной муфты с механическим прижимом и уплотнительным элементом снаружи, имеющим продольный паз с прорезью для размещения электрокабеля, отличающийся тем, что герметизирующая вставка содержит откидную опору, уплотнительный элемент в зоне продольного паза с прорезью имеет утолщение, которое одной стороной обращено к механическому прижиму и имеет возможность сжатия, остальные стороны заблокированы в замкнутом пространстве, образованном цилиндрическим корпусом и конусной муфтой с откидной опорой, при этом величина утолщения уплотнительного элемента выбрана из расчета обеспечения герметизации электрокабеля в зоне продольного паза с прорезью в сжатом состоянии под воздействием механического прижима.

findpatent.ru

герметизатор устья скважины - патент РФ 2249092

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для герметизации устья при исследовании скважин геофизическими приборами, спускаемыми в скважину на кабеле. Герметизатор устья скважины содержит полый цилиндрический корпус с конусным отверстием для пропуска геофизического прибора с кабелем, сменную герметизирующую вставку, установленную в отверстие корпуса, зафиксированную и содержащую верхние круговые сегменты. Две подвижные уплотнительные манжеты выполнены с возможностью радиального перемещения относительно оси кабеля и с возможностью вертикального перемещения вдоль оси кабеля в момент герметизации кабеля. Подвижные уплотнительные манжеты опираются на нижние круговые сегменты, каждый из которых жестко соединен со стержнем, имеющим резьбовой конец, выведенный наружу и соединенный с нажимной гайкой, обеспечивающей переход уплотнительных манжет в сжатое состояние при герметизации устья скважины. Имеется круговой диск с продольным пазом для ввода кабеля и наружной поверхностью, находящейся в контакте с поверхностью отверстия полого цилиндрического корпуса. Резьбовые концы стержней выведены через круговой диск наружу. Отверстие полого цилиндрического корпуса выполнено конусным. В собранном виде в момент герметизации устья скважины круговой диск, подвижные уплотнительные манжеты и круговые сегменты образуют снаружи конусную поверхность, соответствующую конусному отверстию полого цилиндрического корпуса и находятся в контакте с ним. Сама вставка зафиксирована при помощи цилиндрических упоров. Упрощается конструкция, облегчается установка противовыбросового оборудования при ликвидации аварийной ситуации на скважине. Применение герметизатора устья скважины в практику подземного ремонта скважин позволит быстро и надежно герметизировать устье скважины в момент проведения исследований с помощью геофизических приборов, спускаемых на кабеле. 11 ил.

Известно герметизирующее устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с конусным отверстием для установки сменных герметизирующих вставок, с фиксатором, выполненным в виде подвижного ползуна, и фланцами для установки технологического оборудования и для герметичного присоединения к арматуре устья [1]. Недостатком известного устройства является невозможность герметизации скважины в момент спуска геофизического прибора на кабеле.

Известен герметизатор устья скважины, содержащий полый цилиндрический корпус с отверстием для пропуска геофизического прибора с кабелем, сменную герметизирующую вставку, установленную в отверстие корпуса, зафиксированную и содержащую верхние круговые сегменты, две подвижные уплотнительные манжеты, выполненные с возможностью радиального перемещения относительно оси кабеля и с возможностью вертикального перемещения вдоль оси кабеля в момент герметизации кабеля и опирающиеся на нижние сегменты, каждый из которых жестко соединен со стержнем, имеющим резьбовой конец, выведенный наружу и соединенный с нажимной гайкой, обеспечивающей переход уплотнительных манжет в сжатое состояние при герметизации устья скважины, выбранный в качестве ближайшего аналога [2]. При установке этого герметизатора на верхний фланец превентора выступающие наружу элементы узла герметизации создадут серьезные проблемы, связанные с ликвидацией аварийной ситуации на скважине, т.к. на фланец с выступающими рукоятками и шарниром нельзя установить противовыбросовое оборудование. Кроме того, резьбовые сегменты нетехнологичны в изготовлении и излишне усложняют изделие.

Технической задачей, решаемой изобретением, является упрощение конструкции герметизатора устья скважины и облегчение установки противовыбросового оборудования при ликвидации аварийной ситуации на скважине.

Поставленная задача решается тем, что герметизатор устья скважины, содержащий полый цилиндрический корпус с отверстием для пропуска геофизического прибора с кабелем, сменную герметизирующую вставку, установленную в отверстие корпуса, зафиксированную и содержащую верхние круговые сегменты, две подвижные уплотнительные манжеты, выполненные с возможностью радиального перемещения относительно оси кабеля и с возможностью вертикального перемещения вдоль оси кабеля в момент герметизации кабеля и опирающиеся на нижние сегменты, каждый из которых жестко соединен со стержнем, имеющим резьбовой конец, выведенный наружу и соединенный с нажимной гайкой, обеспечивающей переход уплотнительных манжет в сжатое состояние при герметизации устья скважины, снабжен круговым диском с продольным пазом для ввода кабеля и наружной поверхностью, находящейся в контакте с поверхностью отверстия полого цилиндрического корпуса, резьбовые концы стержней выведены через круговой диск наружу, при этом отверстие полого цилиндрического корпуса выполнено конусным, в собранном виде в момент герметизации устья скважины круговой диск, подвижные уплотнительные манжеты и круговые сегменты образуют снаружи конусную поверхность, соответствующую конусному отверстию полого цилиндрического корпуса и находятся в контакте с ним, а сама вставка зафиксирована при помощи цилиндрических упоров.

Изобретение поясняется чертежами, где изображено:

на фигуре 1 - вертикальный разрез полого цилиндрического корпуса с подвижными цилиндрическими упорами;

на фигуре 2 - вид сверху на герметизатор устья скважины без сменной герметизирующей вставки;

на фигуре 3 - вертикальный разрез сменной герметизирующей вставки, уплотнительные манжеты в сомкнутом положении;

на фигуре 4 - вид сверху на сменную герметизирующую вставку;

на фигуре 5 - вертикальный разрез сменной герметизирующей вставки, уплотнительные манжеты в разведенном положении;

на фигуре 6 - вид сверху на сменную герметизирующую вставку;

на фигуре 7 - вертикальный разрез в момент установки сменной герметизирующей вставки в конусное отверстие полого цилиндрического корпуса;

на фигуре 8 - вертикальный разрез в момент фиксации сменной герметизирующей вставки при помощи подвижного цилиндрического упора;

на фигуре 9 - вид Б, показан фрагмент конструкции ограничения рабочего хода нажимной гайки вдоль резьбового конца стержня;

на фигуре 10 - гаечная головка инструмента для сжатия уплотнительных манжет;

на фигуре 11 - разрез по А-А, показан вариант фиксации приводного винта подвижного цилиндрического упора с помощью шарикоподшипника насыпного типа.

Герметизатор устья скважины содержит полый цилиндрический корпус 1 с конусным отверстием 2, нижний фланец 3 для герметичного присоединения к арматуре устья и верхний фланец 4 для герметичного присоединения технологического оборудования (фиг.1; 2) Верхний фланец снабжен подвижным цилиндрическим упором 5 для фиксации сменной герметиизрующей вставки, которая содержит круговой диск 6 с продольным пазом 7 для ввода кабеля, верхние круговые сегменты 8, уплотнительные манжеты 9, нижние круговые сегменты 10, каждая из которых жестко соединена со стержнем 11, выведенным через отверстие 12 через круговой диск 6 и снабженным нажимной гайкой 13 для сжатия уплотнительных манжет 9 в момент герметизации (фиг.3; 4).

Герметизатор устья скважины работает следующим образом. Сменную герметизирующую вставку переводят в исходное положение (фиг.5; 6), для чего верхние круговые сегменты 8, уплотнительные манжеты 9 и нижние круговые сегменты 10 вместе со стержнями 11 и нажимными гайками 13 разводят в стороны на величину, необходимую для свободного ввода кабеля в продольный паз 7. После ввода кабеля в продольный паз 7 разведенные элементы сводятся плотно к кабелю, и вся конструкция перемещается вдоль кабеля вниз до установки конусных поверхностей компонентов сменной герметизирующей вставки в конусное отверстие цилиндрического корпуса 1 (фиг.7). Приводят в движение цилиндрические упоры 5 и фиксируют сменную герметизирующую вставку для восприятия нагрузки от давления со стороны скважины (фиг.8). Равномерным поочередным вращением нажимных гаек 13 производят сжатие уплотнительных манжет 9 до обеспечения необходимого уровня герметизации устья скважины. Для удобства вращения нажимных гаек 13 можно применить гаечную головку, приведенную на фигуре 10. Для того чтобы нажимная гайка 13 не вышла из зацепления со стрежнем 11, резьбовой его конец снабжен упорным съемным пружинным кольцом, изображенным на фигуре 9.

Применение герметизатора устья скважины в практику подземного ремонта скважин позволит быстро и надежно герметизировать устье скважины в момент проведения исследований с помощью геофизических приборов, спускаемых на кабеле.

Источники информации:

1. RU 2160355 С1, 13.05.1999 г.

2. RU 2102579 С1, 28.06.1996 г.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Герметизатор устья скважины, содержащий полый цилиндрический корпус с отверстием для пропуска геофизического прибора с кабелем, сменную герметизирующую вставку, установленную в отверстие корпуса, зафиксированную и содержащую верхние круговые сегменты, две подвижные уплотнительные манжеты, выполненные с возможностью радиального перемещения относительно оси кабеля и с возможностью вертикального перемещения вдоль оси кабеля в момент герметизации кабеля и опирающиеся на нижние круговые сегменты, каждый из которых жестко соединен со стержнем, имеющим резьбовой конец, выведенный наружу и соединенный с нажимной гайкой, обеспечивающей переход уплотнительных манжет в сжатое состояние при герметизации устья скважины, отличающийся тем, что он снабжен круговым диском с продольным пазом для ввода кабеля и наружной поверхностью, находящейся в контакте с поверхностью отверстия полого цилиндрического корпуса, резьбовые концы стержней выведены через круговой диск наружу, при этом отверстие полого цилиндрического корпуса выполнено конусным, в собранном виде в момент герметизации устья скважины круговой диск, подвижные уплотнительные манжеты и круговые сегменты образуют снаружи конусную поверхность, соответствующую конусному отверстию полого цилиндрического корпуса, и находятся в контакте с ним, а сама вставка зафиксирована при помощи цилиндрических упоров.

www.freepatent.ru

Герметизатор устья скважины

Изобретение относится к горной промышленности , в частности к устройствам для бурения скважин с промывкой пеной. Цель изобретения - повышение надежности работы герметизатора за счет обеспечения возможности снижения перепада давления на уплотнительных элементах и повышение их износостойкости. Герметизатор содержит установленные друг на друге корпуса (К) 1 с крышками 2, кольцевыми уплотнительными элементами (КУЭ) 3 и узле крепления на обсадной колонне 9. В каждом из К 1 размещены обоймы 4, плоские кольца (ПК) 6 с регулируемые клапаны 11. Установлены КУЭ 3 в обоймах 4 с возможностью радиаль

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

10 аг (21) 4726006/03 (22) 12.06.89 (46) 07.05.92. Бюл. N 17 (71) Ленинградский горный институт им.

Г.В. Плеханова (72) Ю. Д. Мураев, B. Я. Климов и М. B.

Егорьева (53) 622.245.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 794188, кл. Е 21 В 33/06, 1976. (54) ГЕРМЕТИЗАТОР УСТЬЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам,, ЫЛ„„1731936 А1 для бурения скважин с промывкой пеной.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности работы герметизатора за счет обеспечения возможности снижения перепада давления на уплотнительных элементах и повышение их износостойкости. Герметизатор содержит установленные друг на друге корпуса (К)

1 с крышками 2, кольцевыми уплотнительными элементами (КУЭ) 3 и узле крепления на обсадной колонне 9. В каждом из К 1 размещены обоймы 4, плоские кольца (ПК) 6 с регулируемые клапаны 11. Установлены

КУЭ 3 в обоймах 4 с возможностью радиаль1731936 ного перемещения. Выполнены обоймы 4 с радиальными каналами 5 для сообщения внутренних полостей К 1. B крышках 2 К 1 имеются каналы 12, в которых установлены регулируемые клапаны 11. Каналы 12 сообщают между собой внутренние полости 10 смежных К 1. На обоймах 4 и в К 1 жестко закреплены ПК 6. Последние выполнены с несквозными радиальными пазами на контактных поверхностях. Контактирующие между собой ПК 6 имеют возможность взаимного радиального перемещения. Все КУЭ

3 выполнены секционными с шероховатой наружной поверхностью 14. Они имеют внутренние каналы 13 для сообщения наИзобретение относится к буровой технике и может быть использовано при бурении скважин с обратной промывкой с применением пены в качестве очистного агента.

Известен превентер, содержащий корпус, направляющую втулку и эластичный уплотнитель с сальниковой втулкой из микропористого эластичного материала.

Известен также превентер, содержащий корпус с крышкой, плунжер и армированный уплотнитель с радиальными канавками на верхней и нижней наружных поверхностях и продольными канавками на наружной конической поверхности.

Недостатком известных устройств является наличие сухого трения между уплотнителем и уплотняемым элементом бурового снаряда и жесткое закрепление уплотняющего элемента на обойме, что приводит к быстрому износу уплотнителя в процессе работы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для герметизации устья скважины, включающее корпус с кольцевой камерой и кольцевое эластичное уплотнение, снабженное кольцевой плавающей муфтой с дополнительным кольцевым уплотнением и радиальными сквозными каналами в теле муфты.

Устройство обжимает уплотняемые трубы в процессе работы за счет подачи воздуха под давлением через радиальные отверстия к эластичному уплотнению и воспринимает поперечные колебания бурильных труб при их движении за счет смещения кольцевой муфты, Эластичное уплотнение в процессе работы плотно (без зазора) обжимает уплотняемый элемент, но площадь контактирующей поверхности уплотняющего элемента меньружной поверхности КУЭ 3 с внутренней полостью К 1. Герметизатор устанавливают на обсадной колонне 9. Нагнетаемая пена поступает во внутренние полости 10 К 1. Во время бурения КУЭ 3 с обоймами 4 вращаются вместе с уплотняемой трубой 16, опираясь на контактные поверхности ПК 6.

Контактные поверхности ПК 6 смазываются пеной через пазы ПК 6. По каналам 13 пена попадает на наружную поверхность 14. Регулируемые клапаны 11 при этом обеспечивают оптимальную величину давления перепада между внутренними полостями 10

К1. бил. ше площади контакта наружного уплотнителя плавающей муфты, который имеет больший диаметр, Вследствие этого в процессе работы (вращения труб) происходит про5 скальзывание.труб в месте их обжатия эластичным уплотнителем, что приводит к повышенному износу уплотнителя. Разборка герметизирующего устройства данной конструкции весьма трудоемка и требует

10 значительных затрат времени.

Целью изобретения является повышение надежности в работе герметизатора за счет снижения перепада давления на уплотнительных элементах и повышения их изно15 состойкости.

Поставленная цель достигается тем, что конструкция предусматривает возможность использования нескольких последовательно установленных друг на друге одинаковых

20 корпусов с крышками, внутренние полости которых сообщаются между собой и с рабочей поверхностью через регулируемые клапаны, обеспечивающие заданный перепад давлений на каждом уплотнительном эле25 менте, выполненном из нескольких одинаковых секций, смонтированных в общих обоймах, опирающихся на пары плоских колец, установленных с возможностью перемещения друг относительно друга и

30 имеющих несквозные радиальные пазы на контактной поверхности, выходящие на ее наружную и внутреннюю стороны, при этом кольцевые уплотнительные элементы имеют шероховатую наружную поверхность, а

35 каждая секция снабжена внутренними каналами, соединяющими наружную поверхность с внутренней полостью корпуса, в конструкцию включен также легкоразьемный узел крепления на обсадной колонне.

40 На фиг. 1 изображен герметизатор с двумя корпусами, общий вид; на фиг. 2 вЂ” вид

1731936

А на фиг. 1; на фиг. 3 вЂ” одна из секций кольцевого уплотнительного элемента; на фиг. 4 вЂ” гидравлическая схема, обеспечивающая заданный перепад давлений; на фиг.5схема расположения пазов на контактной поверхности одного из плоских колец; на фиг; 6 вЂ” профиль фигурных пазов на торце башмака, относящегося к узлу крепления на обсадной колонне.

Герметизатор устья скважины {фиг. 1) включает последовательно состыкованные корпусы 1 с крышками 2, кольцевыми уплотнительными элементами 3, заключенными в обоймы 4, снабженные радиальными каналами 5, опирающиеся на пары плоских колец 6 с пазами 7, и узел 8 крепления на обсадной колонне 9. Во внутренних полостях 10 каждого корпуса размещены регулируемые клапаны 11, смонтированные в каналах 12, расположенных в крышках 2.

Каждый кольцевой уплотнительный элемент 3 состоит из секций (фиг. 2}, имеющих внутренние каналы 13 (фиг. 1 и 2), связывающие наружную поверхность l4 кольцевого уплотнительного элемента с внутренней полостью 10 корпуса.

Герметизатор устья скважины работает следующим образом.

Нагнетаемая в скважину пена через отверстие 15 в узле 8 крепления на обсадной колонне 9 поступает во внутренние полости

10 корпусов в соответствии со схемой, приведенной на фиг. 3. При этом заранее отрегулированные клапаны 11 обеспечивают перепады давления, удовлетворяющие соотношениям

Р1 > Р2 » „, Р., где P> вЂ” давление в нагнетательном тракте;

Рг вЂ” давление в линии после первого клапана;

Рз вЂ” давление в линии после второго клапана;

Р, вЂ” давление в линии после и-1-го клапана, при этом

Р1 P2 = Р2 РЗ = Рп1 Рп

Во время бурения скважины кольцевые уплотнительные элементы 3 (фиг. 1) с обоймами 4 вращаются вместе с уплотняемой трубой 16, опираясь на контактные поверхности плоских стальных колец 6, Контактные поверхности смазываются пеной через радиально расположенные несквозные пазы 7 (фиг. 1 и 4). Расположение и длина несквозных пазов 7 (фиг. 4) обеспечивают смазку всей контактной поверхности, одновременно предотвращая перетекание пены из затрубного пространства 17 во внутреннюю полость 10 корпуса.

Каналы 13 обеспечивают подпитку пеной наружной поверхности 14, представляющей собой кольцевую полость с зазором, соизмеримым сдиаметром пузырьков пены.

Таким образом, каждый кольцевой уплотнительный элемент обеспечивает герметизацию в условиях определенного перепада давлений, при котором гарантируется его нормальная работа. Количество используемых корпусов и кольцевых уплотнительных элементов может меняться в зависимости от глубины скважины, т.е. от перепада давлений.

Монтаж корпусов с заключенными внутри деталями и узла крепления осуществляются раздельно, Узел 8 крепления монтируется на обсадной трубе 9, а корпусы

I с размещенными внутри элементами уплотнительных устройств вЂ” на уплотняемой трубе 16, Соединение узла крепления с корпусами осуществляется под действием одноразового осевого усилия (например, при нажатии нижним патроном станка), При этом штифты 18 перемещаются и стопорятся в фигурных пазах 19 (фиг, 5). Отсоединение герметизирующей части от узла крепления на обсадной колонне осуществляется, как и соединение, одноразовым осевым усилием.

Использование изобретения позволит повысить надежность работы герметизатора за счет создания определенного, не выше расчетного перепада давления на каждом модуле, что обеспечит гарантированное уплотнение взаимно перемещающихся поверхностей при отсутствии сухого трения и, следовательно. отсутствии повышенного износа кольцевого уплотнительного элемента.

Экономическая эффективность "îñòîèò в существенном снижении затрат времени на монтажные операции герметизатора при бурении скважины, поскольку износ скользящих поверхностей практически отсутствует, и надежность работы изделия значительно повышается.

Формула изобретения

Герметизатор устья скважины, включающий последовательно установленные друг на друге корпусы с крышками, кольцевыми уплотнительными элементами и узел крепления на обсадной колонне, о т л и ч а юшийся тем, что., с целью повышения надежности в работе герметизатора за счет снижения перепада давления на уплотнительных элементах и повышения их износостойкости, он снабжен размещенными в каждом иэ корпусов обоймами, плоскими кольцами и регулируемыми клапанами, причем кольцевые уплотнительные элементы

1731936

55 установлены в обоймах с возможностью радиального перемещения в них, обоймы выполнены с радиальными каналами для сообщения с внутренними полостями корпусов, крышки которых имеют каналы для размещения в них регулируемых клапанов и сообщения внутренних полостей смежных корпусов, плоские кольца жестко закреплены на обоймах и в корпусах и выполнены с несквозными радиальными пазами на контактных поверхностях, при этом контактирующие между собой кольца установлены с возможностью взаимного радиального перемещения, а каждый кольцевой уплотни5 тельный элемент выполнен секционным, с шероховатой наружной поверхностью и имеет внутренние каналы для сообщения наружной поверхности кольцевого уплотнительного элемента с внутренней полостью

10 корпуса.

1731936 вериг..5

Фиг,б

Составитель Ю.Мураев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор В.Петраш

Заказ 1563 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

findpatent.ru

Герметизатор устья скважины

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить надежность в .работе герметизатора за счет обеспечения точного центрирования и соосности соединяемых деталей при одновременном их заклинивании. Герметизатор содержит ведущую трубу 4 с замковым переходником 5 и стакан (С) 1 с пакетом уплотняющих пластин (УП) 2, установленный на основании 3. Наружная поверхность С 1 в месте взаимодействия с основанием 3 выполнена сферической, а внутренняя поверхность основания 3 - конической с углом конусности 1 ... 7 . Труба 4 на уровне верхней части С I имеет утолщение 6, диаметр которого больше внутреннего диаметра пакета УП 2. В начале бурения труба 4 со С 1 и УП 2 подаются к устью. Сферическая и коническая поверхности С 1 и основания 3 взаимодействуют и заклиниваются . Труба 4 опускается, и утолщение 6 проходит через пакет УП 2. В итоге степень заклинивания С 1 в основании 3 возрастает. После окончания бурения их расцепляют путем упора переходника5 в дно С I. 1 ил. с (О (Л 00 Од Од ;о со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН д1. (191 (11) (51) 4 E 21 В 33/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3938108/22-03 (22) 02,08.85 (46) 07.01.88, Бюл, № 1 (71) Отделение экспериментальных исследований Центрального научно-исследовательского геоЛогоразведочного института (72) И. И. Николаев, В. Н. Воронов и В, Г. Бочков (53) 622,245.4(088,8) (56) Кирсанов А. И. и др, Инструктивные указания по бурению геологоразведочных скважин с очисткой за вЂ”. боя сжатым воздухом: Труды ВИТР.-Л., 1960, с. 47-61, Куликов И. В. и др. Пневмоударное бурение разведочных скважин,вЂ”

M.: Недра, 1977, с. 118. (54) ГЕРИЕТИЗАТОР УСТЬЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет повысить надежность в .работе герметизатора за счет обеспечения точного центрирова-ния и соосности соединяемых деталей при одновременном их заклинивании.

Герметиэатор содержит ведущую трубу 4 с замковым переходником 5 и стакан (С) 1 с пакетом уплотняющих пластин (УП) 2, установленный на основании 3. Наружная поверхность

С 1 в месте взаимодействия с основанием 3 выполнена сферической, а внутренняя поверхность основания 3 конической с углом конусности 1...7

Труба 4 на уровне верхней части С 1 имеет утолщение 6, диаметр которого больше внутреннего диаметра пакета

УП 2. В начале бурения труба 4 со

С 1 и УП 2 подаются к устью. Сферическая и коническая поверхности С 1 и основания 3 взаимодействуют и заклиниваются. Труба 4 опускается, и утолщение б проходит через пакет

УП 2. В итоге степень заклинивания

С 1 в основании 3 возрастает. После окончания бурения их расцепляют путем упора переходника.5 в дно С 1.

1 ил.

1364693

Формула изобретения

Герметиэатор устья скважины, содержащий ведущую трубу с замковым переходником и стакан с пакетом уплотняющих пластин, установленный на основании с возможностью взаимодействия с ним, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что, с целью повы-шения надежности работы герметизатора за счет обеспечения точного центрирования и соосности соединяемых деталей при одновременном их заклинивании, наружная поверхность стакана в месте взаимодействия с основанием выполнена сферической, а внутренняя поверхность основаниявЂ” о конической с углом конусности 1...7 причем ведущая труба на уровне верхней части стакана имеет утолщение, диаметр которого больше внутреннего диаметра пакета уплотняющих пластин.

Составитель А. Симецкая

Редактор Н. Рогулич Техред M.Äèähê Корректор В. Гирняк

Заказ 6593/23 Тираж 530 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к горнон промышленности, в частности к устройствам, герметизирующим устье сква" жины при бурении с продувкой при низ"

5 ком давлении очистного агента.

Цель изобретения вЂ” повышение надежности работы,герметизатора за счет обеспечения точного центрирования и соосности соединяемых деталей 10 при одновременном их заклинивании, На чертеже изображен герметиэатор устья скважины, продольный разрез, Герметиэатор содержит стакан 1 с 15 пакетом уплотняющих пластин 2 и основание 3. Наружная поверхность стакана 1 в месте контакта с основанием 3 выполнена сферической, а а внутренняя поверхность основания 20

3 - конической с углом конусности о

1...7, что обеспечивает самоэаклинивание стакана 1 и основания 3 при их взаимодействии под действием осевой нагрузки. Ведущая труба 4 25 проходит внутри пакета уплотняющих пластин 2 и соединена с замковым переходником 5, диаметр которого больше диаметра отверстия в дне стакана 1. На ведущей трубе 4 на верхнем уровне стакана 1 выполнено утолщение 6, диаметр которого больше внутреннего диаметра пакета уплотняющих пластин 2.

Герметизатор работает следующим образом, Стакан 1 с пакетом уплотняющих пластин 2 надевается на нижнюю часть ведущей трубы 4, затем на нее навинчивается замковый переходник 5. В исходном положении, когана замковый переходник 5 касается дна стакана 1, утолщение 6 находится над пакетом уплотняющих пластин 2 на уровне верхней части стакана 1. В начале бурения ведущая труба 4 вместе со стаканом 1 и уплотняющими пластинами 2 подаются буровым станком к

" устью скважины, При этом сферическая поверхность стакана 1 входит во взаимодействие с конической поверхностью основания 3 и под действием осевой нагрузки, которая обуславливается весом стакана 1 с пакетом уплотняющих пластин 2 и осевой составляющей силы трения, возникающей в пакете уплотняющих пластин при движении ведущей трубы 4 вниз, заклинивается в ней, При дальнейшем движении ведущей трубы 4 вниз утолщение б проходит через пакет уплот" няющих пластин 2, при этом сила трения в уплотнении возрастает, что увеличивает степень заклинивания стакана 1 в основании 3 и повышает надежность работы герметизатора. Ведущая труба 4 продолжает опускаться вниз и начинается собственно процесс бурения ° .

После окончания бурения при подъеме ведущей трубы 4 замковый перехоцник 5 упирается в дно стакана 1 и выводит его иэ зацепления с основанием 3,

findpatent.ru

Герметизатор устья скважины

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности. Обеспечивает повышение долговечности устройства и надежности герметизации устья скважины. Герметизатор включает корпус, основной и вспомогательный кольцевые уплотнительные элементы, поджимную крышку, кольцевой поджимной поршень, гидрокамеру, верхнюю и нижнюю центрирующие втулки, узел соединения корпуса с насосно-компрессорной трубой. Корпус в нем выполнен с двумя смежными полостями. Гидрокамера выполнена в виде двухступенчатого гидроцилиндра. Кольцевой поджимной поршень выполнен двухступенчатым. Над малой ступенью кольцевого поджимного поршня сверху размещен основной кольцевой уплотнительный элемент, а под большей ступенью снизу размещена поджимная пружина, расположенная в верхней полости корпуса. Между ступенями в гидроцилиндре радиально размещены тормозные бобышки с конусной поджимной гайкой. В нижней полости корпуса размещены вспомогательный кольцевой уплотнительный элемент, упорная шайба и нижняя центрирующая втулка. Узел соединения корпуса с насосно-компрессорной трубой выполнен в виде сильфона с опорной шайбой и резьбовыми муфтами. 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области нефтегазовой промышленности и предназначено для герметизации устья нефтегазовых скважин при добыче штанговыми или винтовыми глубинными насосами, при проведении геофизических исследований на каротажном кабеле, а также при свабировании.

Известно устройство для герметизации устья скважины, в котором кольцевой зазор между подвижным штоком глубинного насоса и внутренней полостью насосно-компрессорной трубы (НКТ) герметизируется поджимаемым крышкой кольцевым уплотнительным элементом, расположенным между двумя центрирующими деревянными втулками в корпусе, шарнирно сочлененном с НКТ с помощью шарового соединения. [Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа, Изд. "Недра", 1984, стр.134]. В этом устройстве, применяемом под названием "Устьевой сальник СУС2-73-31", кольцевым уплотнительным элементом является резинокордная втулка, обеспечивающая герметизацию устья скважины, а шарнирное соединение позволяет устройству поворачиваться и самоустанавливаться в одной вертикальной плоскости качания подвижного штока. Необходимый для герметизации кольцевого зазора поджим уплотнительного элемента обеспечивается ручным подвинчиванием крышки. Этот сальник применим и для вращающегося штока винтового насоса.

Недостатками известного устройства являются необходимость периодического ручного поджима уплотнительного элемента из-за износа в процессе эксплуатации и невозможность саморегулирования степени поджатая его в зависимости от изменения скважинного давления, что снижает долговечность устьевого сальника и надежность герметизации кольцевого зазора. Другим существенным недостатком этого устройства является невозможность самоустановки шарнирного соединения в наклонной (невертикальной) плоскости качания подвижного штока, имеющей место в случае даже незначительного бокового наклона оси устья скважины. Это приводит к дополнительному боковому износу уплотнительного элемента.

Известно другое аналогичное устройство для герметизации кольцевого зазора между подвижным бронированным каротажным кабелем или свабирующим тросом и внутренней полостью НКТ, включающее корпус с гидрокамерой, в которой на кольцевом поршне установлен кольцевой уплотнительный элемент, поджимаемый дополнительным гидравлическим давлением, создаваемым в гидрокамере с помощью ручного насоса через штуцер с дистанционным управлением [Джигирь Н.Л. Устьевая герметизирующая головка. РНТС ВНИИОЭНГ. Серия "Машины и нефтяное оборудование" - 1977, №3, стр.31]. Устройство обеспечивает необходимую герметизацию устья скважины при каротажных работах и свабировании. Однако оно также не устраняет бокового износа уплотнительного элемента в случае наклонного устья скважины. К тому же поддержание требуемого давления в гидрокамере с помощью ручного насоса невозможно без участия оператора.

Предлагаемое изобретение, устраняя все вышеуказанные недостатки аналогов, позволяет достичь автоматического регулирования оптимальной силы поджатия уплотнительного элемента, на который действуют скважинное давление, усилие пружины и тормозящая сила узла регулировки дополнительного поджима уплотнительного элемента, а также самоустановки герметизатора в любой субвертикальной плоскости. В результате исключается ручной поджим оператором уплотнительного элемента, уменьшается его износ, отпадает потребность в его частой замене, повышается долговечность герметизатора и надежность герметизации устья скважины.

Это достигается тем, что предлагаемый герметизатор выполнен в виде устьевой головки, конструкция которой включает двухполостный корпус, свинченный с сильфоном и двухступенчатым цилиндром с радиальными отверстиями, вставленными в них тормозными бобышками, упирающимися сбоку в двухступенчатый поршень, и поджимную конусную гайку, а также крышку с верхним центратором внутри, упорную шайбу для основного уплотнительного элемента, контактирующего сверху с малой (меньшей по площади) ступенью двухступенчатого поршня, поджимаемого снизу со стороны большей ступени поршня пружиной, расположенной в верхней полости корпуса, и вспомогательный уплотнительный элемент, расположенный в нижней полости корпуса, нижняя центрирующая втулка, опирающаяся на сильфон, устанавливаемый с помощью резьбового соединения на насосно-компрессорную трубу скважины.

На фиг.1 показан общий вид предлагаемого герметизатора устья скважины, включающего крышку 1, верхнюю центрирующую втулку 2, верхнюю упорную шайбу 3, основной уплотнительный элемент 4, поджимную конусную гайку 5, тормозные бобышки 6, двухступенчатый поршень 7, двухступенчатый цилиндр 8, пружину 9, двухполостный корпус 10, вспомогательный уплотнительный элемент 11, нижнюю упорную шайбу 12, нижнюю центрирующую втулку 13, опорную шайбу 14, сильфон 15, уплотнительные кольца 16.

На фиг.2 представлена динамическая характеристика работы герметизатора. По оси абсцисс отложено усилие Fскв, создаваемое внутрискважинным гидравлическим давлением и прилагаемое к поверхности поршня, а по оси ординат - радиальное контактное давление Fк на подвижный шток или каротажный кабель, а - силовая характеристика одноступенчатого поршня; б - суммарная силовая характеристика одноступенчатого поршня, поджатого пружиной; в - суммарная силовая характеристика двухступенчатого поршня, поджатого пружиной.

Конструктивно герметизатор устья скважины (фиг.1) выполнен следующим образом.

Двухполостный корпус 10 с двумя уплотнительными кольцами 16 свинчен с сильфоном 15 и двухступенчатым цилиндром 8 с радиальными отверстиями (не менее 3-х), вставленными в них тормозными бобышками 6, упирающимися одними концами в двухступенчатый поршень 7, а другими (наружными) концами в поджимную конусную гайку 5, имеющую резьбовое соединение с двухступенчатым цилиндром 8, на верхнюю часть которого навинчена крышка 1 с верхним центратором 2 внутри. Крышка 1 фиксирует верхнее положение упорной шайбы 3 для основного уплотнительного элемента 4, контактирующего сверху с малой по площади ступенью двухступенчатого поршня 7, поджимаемого снизу со стороны большей ступени этого поршня пружиной 9, расположенной коаксиально в верхней полости корпуса 10. В нижней полости корпуса 10 расположен вспомогательный уплотнительный элемент 11, нижняя упорная шайба 12, нижняя центрирующая втулка 13, опирающаяся на опорную шайбу 14, посаженную на сильфон 15. Герметизатор с пропущенным через него по центру подвижным штоком (каротажным кабелем или свабирующим тросом) 17 герметично устанавливается на устье скважины нижним концом сильфона 15 с помощью конического резьбового соединения на НКТ 18.

Герметизатор работает следующим образом.

После включения штангового или винтового насоса, создающего избыточное гидравлическое давление в скважине, скважинная жидкость (нефть или водонефтяная смесь) через зазор между подвижным штоком 17, опорной шайбой 14, нижней центрирующей втулкой 13, упорной шайбой 12 и свободно "плавающим" вспомогательным уплотнительным элементом 11 проникает в верхнюю полость корпуса 10 и давит на нижнюю большую ступень двухступенчатого поршня 7 с силой:

Fскв=Рскв·Sпб,

где Рскв - избыточное гидравлическое давление в скважине;

Sпб - площадь большей ступени двухступенчатого поршня.

Эта сила Fскв при одноступенчатом поршне (как в прототипе) создает прямо пропорциональную контактную силу Fк уплотняющего элемента на подвижный шток (или кабель). График линейной зависимости контактной силы Fк от Fскв показан в виде прямой "а" на фиг.2. Без учета незначительных потерь на трение поршня 7 и деформацию уплотнительного элемента 4 приближенно можно считать, что во всем диапазоне изменения скважинного давления Рскв контактная сила Fк≈Fскв. Для обеспечения герметизации устья от утечки попутного нефтяного газа при неработающем насосе или при малых гидравлических давлениях в скважине с момента включения насоса и выхода его на рабочий режим поршень 7 поджимается пружиной 9, создающей дополнительную контактную силу Fкпр. (В прототипе поршень поджимается гидравлическим давлением, создаваемым в гидрокамере с помощью ручного насоса через штуцер с дистанционным управлением). График зависимости Fк от суммарной силы (Fскв+Fкпр) показан прямой "б" на фиг.2. Эта суммарная сила передается верхней ступенью двухступенчатого поршня 7 основному уплотнительному элементу 4, усиленной (умноженной) на коэффициент К, равный отношению большей площади нижней ступени к меньшей площади верхней ступени этого поршня. В результате гидроусилительного преобразования основной уплотнительный элемент 4 давит на подвижный шток (или каротажный кабель) 18 с усиленной контактной силой Fк, определяемой выражением

Fк=(Fскв+Fкпр)·К.

График зависимости усиленной контактной силы Fк от Fскв показан прямой "в" на фиг.2.

При конструировании герметизатора коэффициент гидроусиления К выбирается максимальным из расчета на самый жесткий уплотнительный элемент и низкое скважинное гидравлическое давление Рскв. В случае высокого скважинного давления Рскв и создаваемого им большого усилия на поршень Fскв контактная сила Fк будет превышать оптимальную контактную силу Fко, и поэтому величину Fк потребуется уменьшать до оптимальной. Для установки оптимальной величины силы Fко в предлагаемом герметизаторе предусмотрено управляемое регулирование силы Fк путем ее уменьшения в любой точке максимальной прямой "в" (фиг.2) за счет силы трения Fб тормозных бобышек 6 о поршень 7 путем поджатия их конусной гайкой 5. Оптимальность величины силы Fб контролируется по появлению недопустимой протечки скважинной жидкости в зазоре между подвижным штоком 17 и основным уплотнительным элементом 4. Например, в скважине с меньшим значением Fскв1 по сравнению со значением Fскв2 в другой скважине значение Fб1 устанавливается пропорционально меньшим по сравнению с Fб2 в другой скважине. Следовательно, соответствующие оптимальные значения Fко1 и Fко2 пропорционально ниже максимальных значений в точках Fк1 и Fк2 прямой "в" на фиг.2. Оптимальное усилие Fкпр пружины 9 на уплотнительный элемент 7, достаточное для надежной герметизации устья скважины при ее остановке и пуске, задается конструкцией пружины 9 и степенью ее первоначального сжатия (заневоливания). Для наращивания или замены основного уплотнительного элемента 4 после его максимально допустимого объемного износа скважинный насос останавливается, корпус 10 с расположенным в нижней его полости вспомогательным уплотнительным элементом 11, нижней упорной шайбой 12, нижней центрирующей втулкой 13 заворачивается до упора в опорную шайбу 14. В результате вспомогательный уплотнительный элемент 11 надежно и гарантированно герметизирует устье скважины и позволяет отвернуть крышку 1 герметизатора, приподнять по штоку 17 верхнюю центрирующую втулку 2 и верхнюю упорную шайбу 3 для наращивания или замены основного уплотнительного элемента 4. Конструктивно уплотнительный элемент 4 выполнен в виде разрезной втулки из упругопластического материала и устанавливается в верхнюю полость двухступенчатого гидроцилиндра 8 с находящимся в нем подвижным штоком 17. После наращивания или замены основного уплотнительного элемента 4 и сборки верхней части герметизатора корпус 10 его разворачивается до исходного рабочего положения.

Предлагаемый герметизатор успешно заменяет все применяемые в настоящее время устьевые герметизирующие головки на устьях нефтегазовых скважин, оборудованных штанговыми или винтовыми глубинными насосами, а также при геофизических исследованиях скважин под давлением и при свабировании. За счет высокой долговечности и надежности предлагаемый герметизатор обеспечивает более высокую экономическую эффективность и экологическую безопасность.

Герметизатор устья скважины, включающий корпус, основной и вспомогательный кольцевые уплотнительные элементы, поджимную крышку, кольцевой поджимной поршень, гидрокамеру, верхнюю и нижнюю центрирующие втулки, узел соединения корпуса с насосно-компрессорной трубой, отличающийся тем, что корпус в нем выполнен с двумя смежными полостями, гидрокамера - в виде двухступенчатого гидроцилиндра, кольцевой поджимной поршень выполнен двухступенчатым, над малой ступенью которого сверху размещен основной кольцевой уплотнительный элемент, а под большей ступенью снизу - поджимная пружина, расположенная в верхней полости корпуса, между ступенями в гидроцилиндре радиально размещены тормозные бобышки с конусной поджимной гайкой, в нижней полости корпуса размещены вспомогательный кольцевой уплотнительный элемент, упорная шайба и нижняя центрирующая втулка, а узел соединения корпуса с насосно-компрессорной трубой выполнен в виде сильфона с опорной шайбой и резьбовыми муфтами.

findpatent.ru

Герметизатор устья скважины

Изобретение поясняется чертежами, где изображено:

на фигуре 1 - вертикальный разрез полого цилиндрического корпуса с подвижными цилиндрическими упорами;

на фигуре 2 - вид сверху на герметизатор устья скважины без сменной герметизирующей вставки;

на фигуре 4 - вид сверху на сменную герметизирующую вставку;

на фигуре 6 - вид сверху на сменную герметизирующую вставку;

на фигуре 10 - гаечная головка инструмента для сжатия уплотнительных манжет;

Источники информации:

1. RU 2160355 С1, 13.05.1999 г.

2. RU 2102579 С1, 28.06.1996 г.

findpatent.ru

Герметизатор устья скважины

Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет расширить функциональные возможности герметизатора за счет получения представительной геологической пробы, начиная с момента забуривания скважины, а также сократить затраты времени на приведение герметизатора в рабочее положение. Герметизатор содержит внешний цилиндрический корпус (ЦК) 13, установлен

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 21 В 33/03 тджх

И „,.;,.

ЯЦ ЯВгтс w ;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2f) 4049080/22-03 (22) 04 ° 04.86 (46) 29.02.88. Бюл. У 8 (71) Специальное конструкторское бюро

Всесоюзного промьппленного объединения

"Союзгеотехника" (72) Д.И. Коган, В.Ф. Веселов, В.Л. Генис, О.В. Смирнов, В.Н. Савельев и С.А. Арифулин (53) 622.245.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1216326, кл. E 21 В 33/03, 1984.

„„SU„„1377370 А 1 (54) ГЕРМЕТИЗАТОР УСТЬЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной пром-ти и позволяет расширить функциональные возможности герметизатора за счет получения представительной геологической пробы, начиная с момента забуривания скважины, а также сократить затраты времени иа приведение герметизатора в рабочее положение.

Герметизатор содержит внешний цилиндрический корпус (ЦК) 13, установлен1377370 ный на раме 3 бурового станка и имеющий механизм 16 передачи вращения и элементы 15 прижимного уплотнения приустьевой зоны скважины, и внутренний подвижный ЦК 7, Он размещен концентрично ЦК 13 и имеет пакет уплотнительных элементов 8, узел 9 пере° дачи вращения и на наружной поверхности вЂ” шнековую спираль (ШС) 10 и конический наконечник (КН) 11 со сбегом резьбы. Наружная поверхность

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для герметизации устья скважины, бурящейся в условиях низкой прочности и слабой устойчивости пород поверхностной .части геологического разряда.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей герметизатора за счет получения пред- 10

1ставительной геологической пробы, начиная с момента забуривания скважины, а также сокращение затрат времени на приведение герметизатора в рабочее положение °

На фиг. 1 показана общая схема установки герметизатора на точке заложения скважины; на фиг. 2 вЂ” герметизатор, в рабочем положении, продольный осевой разрез.

Герметизатор 1 устья скважины монтируется в резьбовой обойме 2, закрепленной на раме 3 бурового станка.

Внутри герметизатора 1 размещен за- 25 бойный снаряд 4 (например, кольцевой пневмоударник) с породоразрушающим инструментом 5. Забойный снаряд 4 соединен с бурильной колонной 6.

Герметизатор. 1 устья скважины включает в себя подвижный внутренний цилиндрический корпус 7, в верхней части которого размещен пакет уплотнительных элементов 8 для герметизации бурильной колонны 6 и узел 9 (например, кулачковая или кольцевая муф- 5 та) передачи вращения от шпинделя бурового станка.

В нижней части подвижного внутреннего цилиндрического корпуса 7

ЦК 7 между узлом 9 и ШС 10 имеет ходовую резьбу 12, а внутренняя поверхность ЦК 13 вЂ” ответную ходовую резьбу 18. Шаг резьб 12, 18 равен шагу навивки ШС 10 и шагу винтовой линии

КН 11, При вращении ЦК 13 он с ЦК 7 опускается до прижатия элементов 15 к почве. Начинают бурение и сообщают вращение ЦК 7. Он опускается, а

КН 11 ввинчивается в скважину, 2 ил.

2 на его внешней поверхности выполнена шнековая спираль 10 с постоянным шагом навивки и установлен конический наконечник 11 с плавным сбегом резьбы, Кроме того, на внешней поверхности корпуса 7 между узлом 9 передачи вращения и шнековой спиралью 10 выполнена наружная ходовая резьба 12, обеспечивающая его осевое перемещение внутри внешнего концентрично расположенного цилиндрического корпуса 13.

Внешний цилиндрический корпус 13 имеет возможность вращения и осевого перемещения, в его нижней части установлено дисковое основание 14 и элементы 15 прижимного уплотнения приустьевой зоны скважины, а в верхней части вЂ” механизм 16 передачи крутящего момента, аналогичный устройству 9. Кроме того, корпус

13 снабжен ходовыми резьбами 17 и 18. Последним взаимодействуют соответственно с резьбовой обоймой 2 и ответной резьбой внутреннего корпуса 7, обеспечивая независимое осевое перемещение друг относительно друга каждого из элементов.

Для обеспечения работоспособности устройства в его конструкции предусмотрены сальниковые уплотнения 19 и 20, препятствующие загрязнению внутренней полости 21.

Герметизатор устья скважины работает следующим образом.

После совмещения оси герметизатора с точкой заложения скважины. внешний цилиндрический корпус 13 вращают в резьбовой обойме 2 вручную или с помощью шпинделя станка через ме1377370 ханизм 16. При этом внешний корпус

13 вместе с внутренним корпусом 7 перемещается вдоль оси вниз до тех пор, пока дисковое основание 14 с элементами уплотнения 15 с достаточным усилием не прижмется к поверхности почвы. После этого в верхнюю часть корпуса 7 устанавливают пакет уплотнительных элементов 8, герметиэирую щих бурильную колонку 6. В результате в герметизаторе образуется замкнутая полость, изолированная от внешней среды и являющаяся псевдостволом скважины. Затем начинают бурение скважины и после ее незначительного углубления сообщают вращение подвижному корпусу 7, который за счет взаимодействия ходовых резьб 12 и 18 пере. мещается в осевом направлении вниз.

Так как ходовые резьбы 12 и 18 еют шаг, равный шагу навивки шнеовой спирали 10 и шагу винтовой линии конического наконечника 11, последний ввинчивается в скважину, не разрушая при этом ее стенок, а уплот-, няя их по боковой поверхности.

Извлечение подвижного цилиндрического корпуса 7 из скважины и возврат элементов герметизатора в транспортное положение производится при вращении корпусов 7 и 13 в сторону, противоположную первоначальному вра- 35 щению осуществляемом шпинделем буро1 вого станка.

Формула изобретения

Герметизатор устья скважины,, содержащий внешний цилиндрический корпус, установленный на раме бурового станка и имеющий в верхней части механизм передачи вращения, а в нижней части вЂ” элементы прижимного уплотнения приустьевой зоны скважины, и внутренний цилиндрический корпус, размещенный концентрично внешнему корпусу с воэможностью осевого перемещения и имеюций в верхней части пакет уплотнительных элементов для герметизации бурильной колонны и узел перецачи вращения, а в нижней части на его наружной поверхности вЂ” шнековую спираль и конический наконечник со сбегом резьбы, о т л и ч а ювЂ” шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей герметизатора за счет получения представительной геологической пробы, начиная с момента забуривания скважины, а также сокращения затрат времени на приведение герметизатора в рабочее положение, наружная поверхность внутреннего цилиндрического корпуса между узлом передачи вращения и шнековой спиралью выполнена с ходовой резьбой, а на внутренней поверхности наружного цилиндрического корпуса выполнена ответная ходовая резьба, причем ходовые резьбы на внутреннем и внешнем цилиндрических корпусах имеют mar, равный шагу навивки шнековой спирали и шагу винтовой линии резьбового наконечника.

1377370

Составитель А. Симецкая

Редактор Л. Веселовская Техред Л.алийн-,к

Корректор В Бутяга

Заказ 821/21. Тираж 530

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

findpatent.ru

Герметизатор устья скважины

СОЮЗ COBETCHViX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (д) 4 Г 21 В 33/03

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3736887/22-03 (22) 29.04.84 (46) 07.03.86. Бюл, Р 9 (71) Специальное конструкторское бюро Всесоюзного промыпленного обьединения "Союзгеотехника" (7?) Д.И.Коган, В.Ф,Веселов и В.Л.Генис (53) 622.245.7(088.8) (56) Патент ClllA М 3598 192, кл. 175-210, опублик. 1969, Лвторское свидетельство СССР

М 956747, кл. Е 21 В 33/03, 1981, (54) (57) 1. ГЕРИЕТИЗЛТОР УСТЬЯ СКВЛ7Д1ВЫ, содержащий устьсвой фланец, связанный с ннм корпус с конической нижней частью и установленный в корпусе герметизирующий элемент, о тл и ч а ю шийся тем, что, с цепью упрощения конструкции и снижения затрат времени на монтаж при бурешш геологоразведочных скважин, корпус выполнен со спиралью на наружной поверхности с постоянным шагом и плавным сбегом к нижней части,подпружипен снизу и снабжен узлом его фиксации относительно бурильной колонны.

121632(>

7, Гермет(!затор но и. 1, о т !I иЧ Q )О ()! И и С я тЕМ, Чта УЗЕЛ с)>ИКслции корпуса относител) но бурильной

11забретенис относится к технике

jl JIB 0 vj70! (IIß P »3 13 4 ДОч 1!ых с J(13 ури)м ной ка:Io)!IIb;, а име(гно к Т07(E(E!t!ecJ(3(1 средCT)7 3(f j!?1r! СОOPУЖЕIIIIß СКВQ)EÇIJ(Б 1 PавЂ” логических успаниях с 1(изкой нрачиастыа It с>(абай устой «)Бсст) ш Бе;.;.вЂ”

1101 О ГÎP(tза н f л j) а(3Р0 3 с1: 13 бс) !IOт(тcвЂ”

Т! 1«) Р

«0СКЛХ ШЕ?!Ьфал.

1 P 1E> I(30бр0 енlf)1 вЂ”,-J(роце«((е;;0!(вЂ”

С Tj) У!

jtf3t(!!i (К r сна«>(41(1 (5!111 . f 1(оказ л!1 )гор iеTi tз. 4 т (11, 2 вЂ” т О Ж С:, Б т lд C l f 0 j)ху; нл с, >«г, 3 вЂ” устье()о«гер к. ш тор с ре )г но!3(и.((! манжета ll! и «ро

КП;1 т(К l:f! t OjjЬС!Н ЕННЫ; Б! 14 Cснсыишl( бпо1 :

Устьено«герметиз лтар со!(ер>((и ( ц(Б«!Б(7риУ жнОй l!0)30j)х. !О с T(1

> корпуса ир«наренл метлппнческля

c 11«11 а)lь > 1(10)0(JQЯ II()c тОЯ ни!>1(f ), ;» 1

I1QI3EIL>Iт(а ец 7 !)л

КО ГОРО)(101!Леиы;(1 OC)! Х 8 ДБ 0 зкснснтриконыс зацепки (), l!1»!

Устьеной герметизлтср устлнл(3:I«Lf;10TCH 1I0l!(7Cj>0jtC 110 r(1!О «Q!E 3»GOit(l).!.

3 л 13 еде ны E) II p Îp P 3 I 1 1 3 3 (I?! E

1п,уч(енил с(народы Высокой лбраз)(нноскс>пт) 5!!:ы Бы((алие н Б вице н()днр ужиненН!

3 ) (i(;1 бу)1«ль ной к Оп(!!Бы . ги и рл()ре )0, большая г)! ()3!»» скнл :(J! НЫ 1(Т . 1i(, >) j) P 3« « 01)Ь10 1(а>и)((ет!! 4

f(j7J(Jr(»t (Л)5« > E!g Vr(r(!7 :! (> (.Об) .рс"=

))т )3 НН((!ДЕ ИЛКЕТЛ В ОбЩЕ!! Сснс f)tCi

;3 туп к(3- 1 ) к QTop i4(ин r3 с Tc5i Б

)(Crt>«yCf ) 0 (1)77()jJ0)ii»!J,) t т!0РЕМ0

«0! ii!j> уМ(«С«(тымс у ти 3ТОм,„ а)я Вн()ш

)(471) 3

«тиас:!тель«а корпуса i Ilс!70 .ьзуется ! r >т>со f;)«.(r.)13(!)! ) (Л Н)т(Е а 1 7у . c ) j>f71rc (J::0 рлботле г ". !Оду !Б:.:«1.. > -" Р ((- 3 0(!

11(>т !! f 3

1) fiy, j!;(E- l!У>С ДПИ 710 С! rл Р:

)1 ()j; 0.1«гf QJ,".;:, 1 5 !!л!т 3 51;! (1! 1 1

ii, С >(С,jl)3570) f (Cf>r (0 («>Л (. «,", cii»)1; 7 т 1(ото

)) с)iòр(скопl!(7 3»;i;,е?( ;)1 ., )r «(10)70 3! f;rll-«)0.!Я О, 7«:)ЬНОИ

">убы, 1 .с слс Oтого ннадят )3)л:, :.«)( копуси)!1 (конец 2 корт)ус» 1 )3 скн (>.-.Q(:(у !! Мсд:!С «((7 БВ)1« )1«ГЛ)оз 0:с О С ОДНОзг

:-.> (>т)0!!С ННОй:)ОД(из 30 f»3rj>(.jr(0. ястСЯ МЛ;(С) Ма)!)ЛН ж данустг()5(,!((крутя к«м моментом уста:(анки, »«Е

;! Осх(! т OCТЛТ)Х! (ОС";;i, 1>

50?(Q 6)rl «И РЫХ.Н,!Х I!OРОДЛХ 1 О(»1 !L J :13Q

З г ТО;.) > !ЛИР ОТI(Б МО K01 UL(Т Ь r)B0j>)I

1(оп)(о()ть!3 «даже о«уc T« f bc J()н(жс

0!3 ã рх((С>(1« да «0j>PCCr!P)lrJ!J. Г;ОП С,! tC> («(0! О т!РОСЛОЯ . ! н; ацсссс медленногo ББ,(«чинавЂ”

)(„()1 1 0 1М (ИЛ»1 ана (- От>НОН->0).!0;(1;01!

r (>; ( C I I J I P Q!I

:0p .нucт;1 ко,) «усл Врезаются f) параду I(54>01>;!«(Н(1-! > (I . 050CJ(0 (E(E!

: (()Т!(Чио СТЬ 31 17j>05(!IOCTEr УCTQI(013К(; гарме 1 3!(тат;.ра, 110 сл с): .. (от ной E!00 ajt (c«г."-.рме ти затоа;>а ff устье ск )лк«ны де (лк>т неболь-

Фиа 2 г вЂ” « -- вЂ” (l- y л Л .

Г вЂ” тт -м ! (/ 1

4 ! х

)

Фиг J

Составитель И. Кепке

Техред М,Нарицай Корректор Л,Пилипенко

Редактор Н. Бобков а

Заказ 969/35 Тираж 548 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4

I шую (в пределах 5-7 см) натяжку бурильной трубы 14 вверх, сжимая силовую пружину 12. При этом заще:;вЂ” ки 9 своими пружинами 1О выводятся из зацепления с прорезями 13 замка и отбрасываются к периферии фланца 7, освобождая буровой снаряд

При сооружении скважины с периодической сменой породоразрушающего

1216326 4 инструмента в процессе бурения герметизирующий пакет (4-6 и 15) удерживается в своем рабочем положе пш фиксатором 16 (фиг. 3), а при подъеме вЂ” снаряд 11 своей верхней кромкой отжимает фиксатор 16, освобождает втулку 15, и обеспечивает свободный подъем этого пакета из корпуса герметизатора.

findpatent.ru

Герметизатор устья скважины

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении спуске-подъемных операций под давлением. Цель изобретения - повышение надежности работы герметизатора в процессе проведения t-пуско-подъемных операции с колонной труб при одновременном упрощении конструкции. Герметизатор состоит из цилиндрического корпуса (к) I с Ачанцами 2, 3, центральным осевым 4 и радиальными 5 каналами. В К I с помощью гаайб 10 и втулок 11 установлена эластичная кольцевая манжета (ЭКМ) 6 с кольцевым пачом 7 на внутренней поверхности, в котором размешен эластичный герметизирукнчий элемент ЭГЭ) 8, выпотненный в виде сплошного или nyiтотелого тора. Относительно К 1

СОКИ COBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g)) g Е ? 1 В 33/03 М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССОР

К А ВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4610112/03 (??) 06,12.88 (46) 30,04.91. Бюл. М 16 (72) К.Ф. Климчук и Д,В, Рымчук (53) 622.245.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1 7941 88, кл. E 2! В 33/06, 1 976 ° (54) ГЕРМЕТИВАТОР УСТЬЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной промыщленности и может быть использовано при проведении спуско-подъемных операций под давлением. Цель изобретения вЂ” повыщение надежности работы герметизатора в процессе прове„„SU„„ А1 дения спуско-подъемных операций с колонной труб при одновременном упрощении конструкции. Герметизатор состоит из цилиндрического корпуса (К) с Аланцами ?, 3, центральным осевым

4 и радиальными 5 каналами. В К 1 с помощьи maA6 10 и втулок 11 установлена эластичная кольцевая манжета (ЗКМ)

6 с кольцевым пазом 7 на внутренне»

»r.верхности, в котором размещен эластичный герметизирующий элемент (ЗГЭ )

8, выполненный в виде

1645456

ЭГЭ 8 может перемещаться в осевом направлении и вращаться. Внутренняя поверхность К 1 и наружная поверхность ЭКИ 6 образуют кольцевую по-

5 лость 9, которая с помощью канала 5 связана с внешним источником избыточного давления. Колонна труб размеша- i ется в канале 4. Для ее центрирования над и под ЭКМ 6 в К 1 концентричного установлены направляющие кольца 12, На уровне кольцевого паза 7

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при проведении спуско-подъемных операций с колонной труб на сква- 20 кинах, находящихся под давлением.

Цель изобретения « повышение надежности работы герметизатора в процессе проведения спуско-подъемных операций с колонной труб при одно- 25 временном упрощении конструкции.

На фиг.l - показан герметиэатор со сплошным эластичным герметизирующим элементом, общий вид; на фиг. 2 то же, с пустотелым эластичным герметизи-30 рующим элементом.

Герметизатор устья скважины содержит цилиндрический корпус 1 с фланцами 2 и 3, а также центральным осевым 4 и радиальным 5 каналами. Канал

4 предназначен для размещения в нем колонны труб (не показано), Внутри корпуса 1 размещена эластичная кольцевая манжета 6, имеющая на внутренней поверхности кольцевой паз 7 для размещения в нем эластичного герметизируюшего элемента 8, Последний выполнен в виде тора и может быть сплошным или пустотелым.

Герметизируюший элемент 8 установлен в кольцевом пазу 7 с возможностью вращения и осевого перемещения относительно корпуса, Кольцевая манжета 6 армирована внутри на уровне кольцевого паза 7 с целью ее упрочнения. Внуг50 ренняя поверхность корпуса 1 и наружная поверхность кольцевой манжеты 6 образуют кольцевую полость 9, Она с помощью канала 5 связана с внешним источником избыточного давления (не

55 показано) .

Кольцевая манжета 6 закреплена внутри корпуса 1 с помощью шайб 10 и втулок 11. Выше и ниже кольцевой манЭКМ 6 имеет внутреннее армирование.

Герметизатор устанавливают на устье скважины выше противовыбросового оборудования. Колонну труб пропускают через ЭГЭ 8 и в кольцевую полость 9 подают избыточное давление. Сообщают внутреннюю полость герметизатора со скважиной и начинают спускать колонну труб, При этом ЭГЭ 8 вращается, перекатываясь по кольцевому пазу 7. 3 з,п. A-лы, 2 ил. жеты 6 в корпусе 1 концентрично установлены направляющие кольца 12, служащие для центрирования колонны труб относительно корпуса I.

Герметизатор отья скважины работает следующим обраэом.

Герметиэатор устанавливают на устье выше противовыбросового оборудования (ПВО). Колонна труб пропускается при спуске через герметиэирующий элемент 8. В кольцевую полосtb Ч от внешнего источника подается избыточное давление, эа счет которого достигается надежная герметизация вокруг колонны труб, Открывают ПВО и колонна труб спускается в скважину, находящуюся под давлением. При движении колонны труб герметиэирующий элемент 8 вращается, перекатываясь по кольцf.âîìó пазу 7.

Рег лируя давление в кольцевой полости 9, добиваются надежной герметизации при минимальной величине избы очного давления.

Предлагаемая конструкция герметиэатора позволяет герметиэировать устье даже при значительном износе элемента 8. Подъем колонны труб иэ скважины под давлением выполняют аналогичным образом, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Герметизатор устья скважины, содержащий цилиндрический корпус с

Фланцами и с радиальными и централь( ным осевым каналами для размещения в последнем колонны труб, установленный в корпусе уплотнительный узел в ниде эластичной кольцевой манкеты, образующей с корпусом кольцевую полость, связанную радиальным каналом с источником избыточного давления,о тл и ч à ю шийся тем, что, с це4, Герметизатор по п. I, о т л ич а ю шийся тем, что он снабжен направляюшими кольцами, размещенными концентрично в корпусе над и под уплотнительным узлом, (Фиг Z

Составитель А, Кейбал

Техред А,Кравчук Корректор Т.Палий

Редактор И. Касарда

Заказ !329 Тираж 365 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 10!

5 )64545 лью повышения надежности работы герметизатора н процессе проведения спуско-подъемных операций с колонной труб при одновременном упрощении

5 конструкции, он снабжен эластичным герметиэирующим элементом в виде тора, а эластичная кольцевая манжета выполнена с кольцевым пазом на внутренней поверхности для размещения в нем эластичного герметизирующего элемента, установленного с возможностью вращения и осевого перемещения относительно корпуса, 2. Герметиэатор по и. ), о т л ич а ю шийся тем, что эластичный

6 герметизирующий элемент выполнен пустотелым.

3. Герметизатор по п ° ), о т л ич а ю m и и с я тем, что эластичная кольцевая манжета выполнена с внутренним армированием на уровне кольцевого паза,

findpatent.ru

Устройство герметизации устья скважины

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин. Устройство герметизации устья скважины содержит плашечный превентор с верхним фланцем превентора на корпусе, герметизирующую вставку и узел фиксации герметизирующей вставки. Герметизирующая вставка имеет подъемный патрубок для подвески скважинного оборудования. Верхний фланец превентора выполнен с внутренним конусным посадочным седлом для установки и фиксации герметизирующей вставки. Узел фиксации герметизирующей вставки выполнен в виде планшайбы с внутренним конусным посадочным седлом и с боковыми винтовыми упорами. Планшайба жестко установлена на верхний фланец превентора с таким расчетом, чтобы конусная поверхность посадочного седла планшайбы стала продолжением конусной поверхности посадочного седла верхнего фланца превентора, образуя общую конусную поверхность с общей образующей линией. Винтовые упоры выполнены с возможностью взаимодействия с фигурной канавкой, выполненной на герметизирующей вставке. Техническим результатом является минимизация вертикального габарита механизма фиксации герметизирующих вставок. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для герметизации устья при возникновении аварийной ситуации на скважине, а также при длительном перерыве в работе.

Известно устройство герметизации устья скважины, содержащее полый цилиндрический корпус, выполненный в виде катушки с конусным посадочным седлом для установки герметизирующих вставок, выполненных в виде конусной муфты с уплотнительными кольцами снаружи и с шаровым затвором внутри для перекрытия подъемных труб [1] . Недостатком известного устройства является высокий вертикальный габарит корпуса и значительная его масса. Известно также устройство для герметизации устья скважины, содержащее плашечный превентор с верхним фланцем превентора на корпусе, герметизирующую вставку и узел фиксации герметизирующей вставки [2]. Недостатком известного устройства является невозможность присоединения к верхнему фланцу навесного противофонтанного оборудования с ответными фланцами стандартных параметров. Технической задачей, решаемой изобретением, является минимизация вертикального габарита механизма фиксации герметизирующих вставок при соблюдении требований противофонтанной безопасности скважины в части наличия верхнего фланца превентора с параметрами, соответствующими ГОСТ 28919-91. Поставленная задача решается тем, что устройство герметизации устья скважины содержит плашечный превентор с верхним фланцем превентора на корпусе, герметизирующую вставку и узел фиксации герметизирующей вставки, при этом герметизирующая вставка имеет подъемный патрубок для подвески скважинного оборудования, верхний фланец превентора выполнен с внутренним конусным посадочным седлом для установки и фиксации герметизирующей вставки, а узел фиксации герметизирующей вставки выполнен в виде планшайбы с внутренним конусным посадочным седлом и с боковыми винтовыми упорами, жестко установленной на верхний фланец превентора с таким расчетом, чтобы конусная поверхность посадочного седла планшайбы стала продолжением конусной поверхности посадочного седла верхнего фланца превентора, образуя общую конусную поверхность с общей образующей линией, при этом винтовые упоры выполнены с возможностью взаимодействия с фигурной канавкой, выполненной на герметизирующей вставке. Кроме того, внутреннее конусное посадочное седло верхнего фланца превентора выполнено с возможностью контакта с уплотнительными манжетами герметизирующей вставки, при этом соосность конусных посадочных седел обеспечена расположением центровочного кольца, выполненного на планшайбе, в ответной канавке, выполненной на верхнем фланце превентора. Изобретение поясняется чертежами, где изображены: на фиг. 1 - общий вид устройства в момент установки герметизирующей вставки без фиксации ее винтовыми упорами; на фиг. 2 - вид сверху на планшайбу с винтовыми упорами и герметизирующую вставку; на фиг. 3 - фрагмент конструктивных элементов, показывающих размещение конусной муфты герметизирующей вставки в конусном посадочном седле фланца и планшайбы; взаимодействие центровочного кольца планшайбы с кольцевой канавкой фланца превентора в момент фиксации герметизирующей вставки винтовыми упорами планшайбы. Устройство содержит корпус 1 с плашками 2 и стандартным верхним фланцем 3 с конусным посадочным седлом 4 (фиг.1). На верхний фланец 3 установлена планшайба 5 с конусным посадочным седлом 6 и с винтовыми упорами 7. Планшайба 5 установлена соосно при помощи центровочного кольца 8 и ответной канавки 9 верхнего фланца 3. Планшайба 5 жестко присоединена к верхнему фланцу 3 при помощи резьбовых шпилек 10. После жесткого соединения планшайбы 5 с верхним фланцем 3 образуется конусное посадочное седло с общей линией, образующей общую конусную поверхность (Фиг.3). В образованное конусное посадочное седло установлена герметизирующая вставка 11 с патрубком 12 для подвески скважинного оборудования. В зоне А конусной поверхности располагаются опорные конструктивные элементы герметизирующей вставки 11 с фигурной канавкой 13 для ввода винтовых упоров 7. В зоне Б расположены уплотнительные манжеты 14 герметизирующей вставки 11. Работает устройство следующим образом. При необходимости установить на превентор герметизирующую вставку 11 присоединяют планшайбу 5 к верхнему фланцу 3 и закрепляют резьбовыми шпильками 10. Далее в конусное посадочное седло устанавливают герметизирующую вставку 11 и фиксируют ее винтовыми упорами 7. При необходимости установить противофонтанное навесное оборудование с целью ликвидации аварии планшайбу 5 отсоединяют от верхнего фланца 3 и вместе с герметизирующей вставкой 11 (или без нее) удаляют, а на освободившийся фланец 3 наводят и присоединяют к нему противофонтанное навесное оборудование. Источники информации 1. RU 2160355 С1, Е 21 В 33/03, 10.12.2000, бюл. 34. 2. SU 1786240 A1, E 21 B 33/03, 07.01.1993, бюл. 1.

Формула изобретения

1. Устройство герметизации устья скважины, содержащее плашечный превентор с верхним фланцем превентора на корпусе, герметизирующую вставку и узел фиксации герметизирующей вставки, отличающееся тем, что герметизирующая вставка имеет подъемный патрубок для подвески скважинного оборудования, верхний фланец превентора выполнен с внутренним конусным посадочным седлом для установки и фиксации герметизирующей вставки, а узел фиксации герметизирующей вставки выполнен в виде планшайбы с внутренним конусным посадочным седлом и с боковыми винтовыми упорами, жестко установленной на верхний фланец превентора с таким расчетом, чтобы конусная поверхность посадочного седла планшайбы стала продолжением конусной поверхности посадочного седла верхнего фланца превентора, образуя общую конусную поверхность с общей образующей линией, при этом винтовые упоры выполнены с возможностью взаимодействия с фигурной канавкой, выполненной на герметизирующей вставке. 2. Устройство герметизации устья скважины по п. 1, отличающееся тем, что внутреннее конусное посадочное седло верхнего фланца превентора выполнено с возможностью контакта с уплотнительными манжетами герметизирующей вставки. 3. Устройство герметизации устья скважины по п. 1, отличающееся тем, что соосность конусных посадочных седел обеспечена расположением центровочного кольца, выполненного на планшайбе, в ответной канавке, выполненной на верхнем фланце превентора.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

MM4A - Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 04.01.2007

Извещение опубликовано: 10.01.2008 БИ: 01/2008

PD4A - Изменение наименования обладателя патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

(73) Новое наименование патентообладателя:Филатова Елена Александровна (RU)

Адрес для переписки:123056, Москва, Тишинская пл., д. 6, кв. 49, Е.А. Филатовой

Извещение опубликовано: 27.03.2009 БИ: 09/2009

MM4A Досрочное прекращение действия патента из-за неуплаты в установленный срок пошлины заподдержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 04.01.2011

Дата публикации: 27.12.2011

findpatent.ru

Герметизация - устье - скважина

Cтраница 2

Для герметизации устья скважины во время спускоподъемных операций насосно-компрессорные трубы устанавливают в клинья, элеватором ЭТА зацепляют ГУУС за переходник, поднимают при помощи талевой системы и навинчивают на НКТ. Затем приподнимают ГУУС вместе с инструментом и, убрав клинья, опускают ГУУС в цилиндр герметизатора, полностью разгрузив талевую систему. При помощи трубного ключа КТГУ закручиванием гайки крепления с ленточной резьбой в цилиндре герметизатора распирают резиновые элементы, герметизируя затрубное пространство. [16]

Для герметизации устья скважин используют плашечные, универсальные и вращающиеся превенторы. [17]

Оборудование для герметизации устья скважины состоит из глухих и проходных плашечных превенторов, универсальных и вращающихся пре-венторов и системы их управления. [18]

Предназначена для герметизации устья скважин, контроля и регулирования режима их эксплуатации, а также для проведения различных технологических операций. Арматура по условиям эксплуатации подразделяется на три группы: для умеренной климатической зоны - 1) некоррозионной и 2) коррозионной сред; 3) для холодной климатической зоны и некоррозионной среды. [19]

Предназначена для герметизации устья скважины, контроля и регулирования режима работы двух пластов. [20]

Работы по герметизации устья скважины с помощью указанного приспособления осуществляются в следующем порядке. Патрубок с открытой задвижкой крепится на хомутах 4 и 7, после чего приспособление подтаскивается к устью скважины и крепят хомут / к обсадной колонне. Приспособление выводится в вертикальное положение и крепят оттяжками 8, затем с помощью червячной передачи 7 патрубок 3 подводят к фланцу обсадной колонны фонтанирующей скважины. Размеры хомутов 3 и 6 позволяют повернуть патрубок до совмещения отверстий на фланцах. После крепления болтов фланцевого соединения задвижка на патрубке закрывается и приспособление снимается. Приспособление используют и для пакеровки устья. [21]

Оборудование для герметизации устья скважины включает глухие и проходные плашечные превенторы, универсальные и. Независимо от способа вращательного бурения для выполнения всех операций основная схема буровой установки и состав ее оборудования почти во всех случаях одинаковые и различаются только параметрами и конструкцией. [23]

Оборудование для герметизации устья скважины служит для быстрого перекрытия его в случаях газопроявлений в скважине, а также для управления давлением в процессе бурения. [24]

Оборудование для герметизации устья скважины применяется как противовыбросовое оборудование, не работающее в процессе бурения, и используемое в случае проявления в скважине. Это оборудование может быть использовано для регулирования, давления в скважине в процессе бурения. Однако, как в том, так и в другом случаях отказ в работе его может привести к тяжелым последствиям и в некоторых случаях к гибели людей. Неисправная работа этого оборудования особенно опасна при бурении на море, где борьба с открытыми фонтанами нефти наиболее тяжелая. [25]

Предназначено для герметизации устья скважины, подвески НКТ с электронагревателем и герметизации на устье кабелей электронагревателя и термопары при инициировании горения, а также для закачки воздуха и воды при проведении процесса влажного внутрипластового движущегося фронта горения. [26]

Головка для герметизации устья скважины успешно испытана на нефтегазодобывающих предприятиях. [27]

В условиях ручной герметизации устьев скважин в качестве материала уплотнения целесообразно применять дерево, обеспечивающее минимальную продолжительность операции герметизации путем забивки уплотнения. [28]

Все оборудование для герметизации устья скважины должно быть подготовлено в начале бурения и тщательно содержаться в процессе всего бурения до сдачи скважины в эксплоатацию. [29]

Известные устройства для герметизации устья скважины, в частности, затрубного пространства имеют глухие кольцевые уплотнитель-ные элементы, заключенные в корпус. [30]

Страницы:

www.ngpedia.ru

Герметизатор устья скважины

Герметизатор устья скважины

герметизатор устья скважины - патент РФ 2249092

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Герметизатор устья скважины

Герметизатор устья скважины

Герметизатор устья скважины

Герметизатор устья скважины

Герметизатор устья скважины

Герметизатор устья скважины

Герметизатор устья скважины

Устройство герметизации устья скважины

Герметизация - устье - скважина

Герметизация - устье - скважина

Смотрите также