УСТРОЙСТВО ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ Российский патент 1999 года по МПК E21B33/03 

Изобретение относится к горной промышленности, к оборудованию для герметизации устья нефтяных и газовых скважин при капитальном ремонте, осуществления работ, связанных с вращением ведущей трубы и колонны бурильных труб ротором с механическим приводом, а также при производстве спускоподъемных операций.

Известно устройство герметизации устья скважины, включающее корпус с фланцами, установленный в корпусе уплотнительный элемент с каналом для пропуска труб с муфтами, герметизирующую вставку, выполненную в виде муфты с пазом под фиксатор [1].

Известное устройство не обеспечивает герметизацию ведущей бурильной трубы при ее вращении механическим ротором.

Известно также оборудование для герметизации устья скважины, содержащее полый цилиндрический корпус со сквозным каналом для пропуска труб, с уплотнительным элементом и фланцем для присоединения к арматуре устья скважины, а также герметизирующую вставку с уплотнительным элементом [2].

Недостатком известного оборудования является сложность конструкции и высокая трудоемкость в техническом его обслуживании.

Технической задачей, решаемой изобретением, является упрощение конструкции устройства и облегчение его технического обслуживания.

Поставленная задача решается тем, что устройство герметизации устья скважины (далее - устройство), содержащее полый цилиндрический корпус со сквозным каналом для пропуска труб и с фланцем для присоединения к арматуре устья скважины, имеет герметизирующую вставку с уплотнительным элементом, выполненную в виде ротора и статора с возможностью взаимного вращения, при этом ротор имеет центральный сквозной канал для прохода ведущей бурильной трубы через уплотнительный элемент, жестко закрепленный на роторе, а статор снабжен дополнительным уплотнительным элементом, жестко присоединенным к статору и находящимся в контакте с корпусом ротора.

Изобретение поясняется чертежами, где изображены:
на фиг. 1 - герметизирующая вставка с ведущей квадратной трубой перед установкой ее в полый цилиндрический корпус;
на фиг. 2 - герметизирующая вставка с ведущей квадратной трубой в момент посадки ее в полый цилиндрический корпус с фиксацией статора выдвижными упорами;
на фиг. 3 - разрез по сечению А-А;
на фиг. 4 - разрез по сечению Б-Б.

Устройство содержит цилиндрический корпус 1 со сквозным каналом 2 для пропуска труб 3, уплотнительную поверхность 4, выполненную в виде гладкого конуса, в боковых прорезях которого установлены выдвижные упоры 5 с винтовым приводом 6. Для герметичного соединения с ответным фланцем арматуры устья скважины корпус 1 имеет фланец 7 (фиг. 1). Герметизирующая вставка выполнена в виде ротора 8 с уплотнительным элементом 9 под уплотнение ведущей квадратной трубы 10 и статора 11, состоящего из двух равных половин, собранных при помощи болтов 12. Уплотнительный элемент 9 присоединен жестко к ротору 8 при помощи разъемного кольца 13 с квадратным центральным отверстием для прохода ведущей квадратной трубы 10. Снизу ротор 8 снабжен направляющей втулкой 14. Статор снабжен уплотнительным элементом 15 и пазами 16 для внедрения выдвижных упоров 5 и жесткой фиксации в корпусе 1.

Устройство работает следующим образом. Герметизирующая вставка, смонтированная на ведущей трубе 10, ориентируется над корпусом 1 так, как показано на фиг. 1, при этом выдвижные упоры 5 не выступают внутрь конусной поверхности. Далее герметизирующая вставка перемещается вниз до упора статора 11 в конусную поверхность корпуса 1 (фиг. 2). Выдвижные упоры 5 при помощи винтового привода 6 перемещаются внутрь пазов 16 и фиксируют ротор 8 от осевого (вертикального) сдвига и от вращения. При вращении ведущей трубы 10 статор 11 также получает вращательное движение, уплотнительный элемент 9 герметизирует полость между ведущей трубой 10 и ротором 8, а полость между статором и корпусом 1 герметизирует уплотнительный элемент 15. В таком положении устройства происходит процесс бурения с подачей в полость ведущей трубы 10 технологического раствора с необходимым расходом и давлением.

Для смены очередной бурильной трубы выдвижные упоры 5 убираются внутрь корпуса 1 и герметизирующая вставка поднимается вместе с ведущей бурильной трубой, выходя за пределы конусной поверхности корпуса 1.

Применение заявляемого устройства в практике подземного ремонта скважин позволит значительно упростить технологию роторного бурения с промывкой под давлением и снизить трудоемкость технического обслуживания устройства.

Источники информации
1. Авторское свидетельство 861552, М.Кл.³ E 21 B 33/03, опубликовано 07.09.81 г. в Бюллетене изобретений N 33 "Герметизатор устья скважины", авторы А.А. Финк, Н.И. Харитонов и М.Н. Першин.

2. Авторское свидетельство 1810485, М.Кл.³ E 21 B 33/03, опубликовано 23.04.93 г. в Бюллетене изобретений N 15 "Оборудование для герметизации устья скважины", заявитель: Военизированная часть по предупреждению возникновения и ликвидации открытых газовых и нефтяных фонтанов Северо-Восточного промышленного района.

Изобретение относится к горной промышленности, к оборудованию для герметизации устья нефтяных и газовых скважин при капитальном ремонте, осуществления работ, связанных с вращением ведущей трубы и колонны бурильных труб ротором с механическим приводом, а также при производстве спускоподъемных операций. Устройство герметизации устья скважины содержит полый цилиндрический корпус со сквозным каналом для пропуска труб и с фланцем для присоединения к арматуре устья скважины. Имеется герметизирующая вставка с уплотнительным элементом, выполненная в виде ротора и статора с возможностью взаимного вращения. Ротор имеет центральный сквозной канал для прохода ведущей бурильной трубы через уплотнительный элемент, жестко закрепленный на роторе. Статор снабжен дополнительным уплотнительным элементом, жестко присоединенным к статору и находящимся в контакте с корпусом ротора. Применение устройства в практике подземного ремонта скважин позволит значительно упростить технологию роторного бурения с промывкой под давлением и снизить трудоемкость технического обслуживания устройства. 4 ил.

Устройство герметизации устья скважины, содержащее полый цилиндрический корпус со сквозным каналом для пропуска труб и с фланцем для присоединения к арматуре устья скважины и герметизирующую вставку с уплотнителем, отличающееся тем, что герметизирующая вставка выполнена в виде ротора и статора с возможностью взаимного вращения и жесткой фиксации статора в корпусе, при этом ротор имеет центральный сквозной канал для прохода ведущей бурильной трубы через уплотнитель, жестко закрепленный на роторе, а статор снабжен дополнительным уплотнителем, жестко присоединенным к статору и находящимся в контакте с корпусом ротора и герметизирующим полость между статором и корпусом.