Устройство для герметизации устья скважины

 

Изобретение относится к горной промети и м.б. использовано при проведении спуско-подъемных операций с колонной труб при избыточном скважинном давлении . Цель - повышение надежности работы устройства за счет предотвращения возможности выдавливания уплотнительного элемента (УЭ) скважинным давлением. Устройство содержит корпус 1 с фланцами 2 и 3. Внутри корпуса 1 установлен УЭ 4, а над ним - кольцевой упор (КУ) 8 и муфта (М) 5. Последняя имеет возможность радиального перемещения в корпусе 1 и выполнена разрезной в виде отдельных секторов. Наружная поверхность секторов М 5 конусная. Внутренняя поверхность КУ 8 также конусная и может взаимодействовать с соответствующей конусной поверхностью секторов М 5. Внутри корпуса 1 КУ 8 может перемещаться в осевом направлении. ГТлощадь.кЪнтакта КУ 8 и УЭ 4 больше, чем площадь контакта секторов М 5 с УЭ 4. Под действием скважинного давления УЭ 4 охватывает трубку 9 и перемещает КУ 8 вверх. Последний взаимодействует секторами М 5, заставляя их сжиматься в радиальном направлении. При прохождении замкового соединения 10 сектора М 5 раздвигаются, перемещая вниз КУ 8 и УЭ 4. После прохождения замкового соединения 10 сектора М 5 вновь охватывают тело трубы 9. 2 ил. Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю Е 21 В 33/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4728481/03 (22) 11.08.89 (46) 30,11.91. Бюл. ¹ 44 (75) Мирсат М.Нагуманов и Марат М.Нагуманов (53) 622.245.7 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹794188,,кл. Е 21 В 33/06, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ

УСТЬЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной промсти и м,б. использовано при проведении спуско-подъемных операций с колонной труб при избыточном скважинном давлении. Цель — повышение надежности работы устройства за счет предотвращения возможности выдавливания уплотнительного элемента (УЭ) скважинным давлением. Устройство содержит корпус 1 с фланцами 2 и

3. Внутри корпуса 1 установлен У3 4, а над

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для герметизации устья скважины при проведении спуско-подъемных операций с колоннами труб при наличии избыточного скважинного давления, Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет предотвращения возможности .выдавливания уплотнительного элемента скважинным ; давлением.

На фиг. 1 показано устройство. общий вид (в процессе проведения спускоподъема колонны труб); на фиг, 2 — то же, вид сверху.

„„ЯЦ„„1694852Al ним — кольцевой упор (КУ) 8 и муфта (М) 5.

Последняя имеет возможность радиального перемещения в корпусе t и выполнена разрезной в виде отдельных секторов. Наружная поверхность секторов М 5 конусная.

Внутренняя поверхность КУ 8 также конусная и может взаимодействовать с соответствующей конусной поверхностью секторов M

5. Внутри корпуса 1 КУ 8:может перемещаться в осевом направлении. Ллощадь.контакта

КУ 8 и УЭ 4 больше, чем площадь контакта секторов M 5 с УЭ 4. Под действием скважинного давления УЭ 4 охватывает трубку 9 и перемещает КУ 8 вверх. Последний взаимодействует секторами М 5, .зэставляя их сжиматься в радиальном направлении, При прохождении замкового соединения 10 сектора М 5 раздвигаются, перемещая вниз КУ

8 и УЭ 4. После прохождения замкового соединения 10 сектора М 5 вновь охватывают тело трубы 9. 2 ил.

Устройство для герметизации устья скважины состоит из корпуса 1 с фланцами

2 и 3. Нижний фланец 3 служит для закрепления корпуса 1 на устье скважины. Внутри корпуса 1 установлены уплотнительный элемент 4 и муфта 5. Последняя выполнена разрезной в виде отдельных секторов, кото- рые имеют возможность радиального перемещения в корпусе 1. Для обеспечения их свободного радиального перемещения в корпусе 1 имеются направляющие пазы 6. а в каждом секторе закреплена шпонка 7. Над уплотнительным элементом 4 в корпусе 1 установлен кольцевой упор 8, который может перемещаться в осевом направлении относительно корпуса 1. Упор 8 имеет внутреннюю коническую поверхность F>.

Сектора муфты 5 выполнены с наружной конической поверхностью F2 и установлены в корпусе 1 с возможностью взаимодействия с упором 8 по поверхностиям, Е1и F2

Площадь Ез контакта упора 8 с уплотнительным элементом 4 превышает площадь

F4 контакта секторов с уплотнительным элементом 4, Колонна труб 9 с замковыми соединениями 10 размещена внутри корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

В процессе проведения спуско-подъемных операций с колонной труб 9 герметизация устья достигается за счет прижатия уплотнительного элемента 4 к наружной поверхности труб 9 под действием избыточного скважинного давления. При этом уплотнительный элемент 4 перемещается вверх вместе с упором 8, который своей поверхностью Fi взаимодействует с секторами. Последние перемещаются в радиальном направлении, охватывая трубу 9 и препятствуя выдавливанию уплотнительного элемента 4 в зазоры. При прохождении замкового соединения 10 секторы муфты 5 раскрываются, пропуская его. В этот момент секторы отжимают упор 8 вместе с уплотнительным элементом 4. После прохождения замкового соединения 10 через уплотнительный элемент 4 сектора муфты 5 вновь охватывают тело трубы 9.

5 При прохождении очередного замкового соединения 10 весь цикл вновь повторяется.

Формула изобретения

10 Устройство для герметизации устья скважины, включающее корпус с размещенными в нем эластичным уплотнительным элементом и муфтой, подвижной в радиальном направлении, отл ич а ю щеес я тем, 15 что, с целью повышения надежности в рабо. те устройства путем предотвращения возможности выдавливания уплотнительного элемента скважинным давлением, оно снабжено установленным над уплотнительным

20 элементом и подвижным в осевом направлении кольцевым упором, имеющим внутреннюю коническую поверхность. муфта выполнена разрезной в виде отдельных секторов, имеющих коническую наружную по25 верхность, причем секторы и упор установлены с возможностью взаимодействия по соответствующим коническим поверхностям, при этом площадь контакта уплотнительного элемента с упором больше

30 площади контакта между секторами и уплотнительным элементом, Юи2. I

1694852 г.Р

Составитель А.Кейбал

Тех ред М. Моргентал

Редактор И.Сегляник

Корректор О.Кравцова

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

Заказ 4140 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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