Герметизатор скважин Советский патент 1984 года по МПК E21F5/02 E21F7/00 

/

У/

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при герметизации скважин при дегазации и при нагнетании жидкости в горный массив.

Известен герметизатор скважин и шпуров, включающий центральную трубу, эластичный уплотнитель и гайку tl .

Недостатками этого.герметизатора являются малая эффективность, а также трудоемкость ввода его в скважину.

Наиболее близким к предлагаемому является герметизатор скважин, включающий центральную трубу с закрепленной на ней неподвижной шайбой, установленную на центрально трубе с возможностью осевого перемещения прижимную гайку с подвижной шайбой, эластичный уплотнитель, размещенный между неподвижной и подвижной шайбами, и ключ для перемещения прижимной гайки 2.

Недостатком такого герметизатора скважинявляется низкое Качество герметизации вследствие неплотного прилегания эластичного уплотнителя к поверхности скважины. Это связано с тем, что при перемещении прижимной гайки по центральной труб происходит неравномерный распор уплотнителя по его длине. В большей степени распору и сжатию уплотнитель подвергается со стороны- подвижного сжимающего устройства. Вследствие неравномерного распора затрубное пространство перекрывается неполностью по всей длине уплотнителя, происходит разрушение стенок скважины.

Цель изобретения - повышение качества герметизации за счет обеспечения более плотного прилегания эластичного уплотнителя к поверхности скважины.

Цель достигается тем, что в герметизаторе сква,жин, включающем центральную трубу с закрепленной на ней неподвижной шайбой, установленную на центральной трубе с возможностью осевого перемещения прижимную гайку с подвижной шайбой, эластичный уплонитель, размещенный между неподвижной и подвижной шайбами, и ключ для перемещения прижимной гайки, эластичный уплотнитель выполнен в виде полого усеченного конуса, который установлен малым основанием в направл нии к подвижной шайбе прижимной гайки.

На фиг. 1 изображен герметизатор скважин, общий вид; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид эластического уплотнителя герметизатора в скважине до распора; на фиг. 4 - то же,во время распора; на фиг. 5 - то рабочем состоянии после окончания распора.

Герметизатор скважин состоит из резинового уплотнителя 1, неподвижной шайбы 2, приваренной к центральной трубе 3, подвижной шайбы 5 и.прижимной гайки б. Навинчивание 5 прижимной гайки б на центральную трубу 3 производится специальным ключом 4, представляющим собой трубу диаметром 50 NUH, к концу которой методом свс1рки закрепляется головка г ключа 7. Прижимная гайка ,б представляет собой отрезок трубы длиной 140 мм, диаметром 89 мм, на одном конце которой нарезана внутренняя резьба для навинчивания на центральную трубу. На другом конце прижим5 ной гайки через просверленное от верстие вставляется и приваривается металлический фиксатор 8 длиной 17 мм, диаметром 16 мм с каждой стороны. Фиксаторы служат для зацеп0 ления головки специального ключа при навинчивании или отвинчивании прижимной гайки.

На основании стендовых и лабораторных испытаний установлены опти5 мальные параметры конического уплотнителя для герметизируемой части скважины диаметром 116 мм: модуль упругости резинового уплотнителя 10+15 кг/CM t внутренний диаметр

Q уплотнителя 80 мм; наружный меньший диаметр уплотнителя 100мм; наружный больший диаметр уплотнения 110 мм; длина уплотнителя 210 мм; конусность 1:20 Герметизатор скважин работает

5 следующим образом.

После установки герметизатора в скважине на необходимой длине, через центральную трубу вводят ключ, зацепляют головку ключа с фиксаторами

0 прижимной гайки и навинчивают прижимную гайку, создавая через подвижную шайбу осевое усилие на эластичный Г уплотнитель. В результате этого происходит сжатие эластичного уплотни5 теля до плотного контакта его с поверхностью скважины. Разгерметизация скважины происходит посредством вращения ключа в обратном направлении. Повышение качества герметизации дос0 тигается за счет выполнения эластичного уплотнителя в виде полого усе ченного конуса (вместо цилиндра в известных технических решениях , который установлен малым основанием в направлении к подвижной шайбе прижимной гайки. На фиг. 3 показано положение эластичного уплотнителя в скважине до начала раскроя. В начальный момент сжатия уплотнителя сжимающим устройством со стороны ма0 лого диаметра происходит увеличение наружного диаметра уплотнителя, причем большому относительному увеличению подвергается малый диаметр. В моменг касания окружности большего диаметра уплотнителя со стенкой

скважины диаметром lib мм, больший диаметр увеличивается с 110 до 116 мм, а меньший диаметр уплотнителя - с 100 до 110 мм при одновременном уменьшении длины уплотнителя хля 185 мм (фиг. 4) .

При -дальнейнем сжатии уплотнителя поверхность соприкосновения со стен(сой скважины увеличивается и при уменьшении длины уплотнителя до

160 мм происходит полное прилегание уплотнителя к поверхности скважины {фиг. 5) .

Использование предлагаемого изобретения повышает качество герметизации, исключает подсосы воздуха и утечки воды, повышает эффективность дегазации- и предварительного увлажнения горного массива.

ГЕРМЕТИЗАТОР СКВАЖИН, включающий центральную трубу с закрепленной на ней неподвижной шайбой, установленную на центральной трубе с возможностью осевого перемещения прижимную гайку с подвижной шайбой, эластичный уплотнитель, размещенный между неподвижной и подвижной шайбамми, и ключ для перемещения прижимной гайки, отличающийся тем, .что, с целью повьоиения качества герметизации за счет обеспечения более плотного прилегания эластичного уплотнителя к поверхности скважины, эластичный уплотнитель выполнен в Виде ПОЛО1ЧЭ усеченного конуса, Который установлен Мсшым основанием в Щ направлении к подвижной шайбе прижим-f ной гайки.

Н utJ