Колонная головка Советский патент 1984 года по МПК E21B33/03 

2. Колонная головка по п. 1, о тличающа яся тем, что связь опорного кольца с кожухом выполнена

в виде шлицевого соединения, имеющего канавку, в которой установлено замковое кольцо.

1. КОЛОННАЯ ГОЛОВКА, содержащая корпус, замковые клинья, установленные в кожухе, размещенном в корпусе с возможностью осевого перемещения, и уплотнитель, состоящий из манжет, установленных между нажимным и опорным кольцами, отличающ а я с я тем, что, с целью повьшения надежности работы и удобства монтажа, нажимное и опорное кольца связаны между собой резьбовым соединением, а опорное кольцо жестко связано с кожухом. rt 01 G: со

Изобретение относится к нефтегаз промысловому машиностроению и предназначено для герметизации затрубьо го пространства устья нефтяных и га зовых скважин. Известна колонная головка, состо щая из корпуса и подвески обсадных труб, содержащей разрезной кожух, в котором установлен блок замковых клиньев, и уплотнительное устройств выполненное в виде манжеты, помещен ной между двумя опорными кольцами, подвешенное на болтах к кожуху. Гер метизация кольцевого пространства между технической колонной и эксплу атационной обсадной колонной осуществляется автоматически сжатием уплотнительных манжет под воздействием веса колонны эксплуатационных обсад ных труб, подвешенных в подвеске, установленной в корпусе колонной го ловки l . Недостатком указанных конструкций явл.яется то, что не только кожух и опорные кольца, но и сами манжеты выполнены разрезными. Места разреза являются очагом нарушения герметично сти уплотнительного устройства, так как здесь манжета неплотно прижимается к уплотнительным поверхностям. Кроме Toio, прежде чем зафиксировать ся замковыми клиньями, обсадная колонна несколько проскальзывает в них При этом под воздействием зубьев клиньев на поверхности трубы образуются риски и даже снимаются стружки. А так как манжета расположена под замковы ш клиньями, она разрушается при прохождении через такую поверхность. Кроме того, отсутствуют ограничения степени ожатия манжеты, а как известно, при чрезмерном сжатии возможно расслаивание материала манжеты, т.е. ее разрушение. Известна также колонная головка, содержащая корпус, замковые клинья, установленные в кожухе, размещенном в корпусе с возможностью осевого перемещения, и уплотнитель, состоящий из манжет, установленных между нажимным и опорным кольцами 21. Недостатком головки является то, что замковые шинья, манжеты, нажимные и опорные кольца,нажимная втулка устанавливаются отдельно, а не одним блоком,что значительно усложняет и замедляет процесс сборки колонной головки. Кроме того, необходимость выполнения расточки с резьбой под нажимную втулку в корпусе (детали не только ответственной, но и массивной) снижает его прочность (надежность) и усложняет технологию изготовления. Цель изобретения повышение на дежности работы и удобства монтажа. Поставленная цель достигается тем, что в колонной головке, содержащей корпус, замковые клинья, установленные в кожухе, размещенном в корпусе с возможностью осевого перемещения, и уплотнитель, состоящий из манжет, ycTaHOBJieHHbix меящу нажимным и опорвыг- кольцами, нажимное и опорное кольца связаны между собой резьбовым соединением, а опорное кольцо жестко связано с кожухом. При этом связь опорного кольца с кожухом выполнена в виде шлицевого соединения, имеющего канавку, в которой установлено замковое кольцо. На чертеже схематически представлена предлагаемая колонная головка в рабочем состоянии, общий вид в разрезе. Колонная головка содержит корпус 1, кожух 2, блок замковых клиньев 3 с зубьями 4, а также уплотнительное устройство, состоящее из манжет 5 и 6, установленных между опорным и нажимным кольцами 7 и 8, выполненными с втулками, взаимосвязанными винтовым соединением. Опорное кольцо 7 жестко связано с кожухом 2, например, шлицевым соединением и замковым кольцом 9, установленным в канавке, выполненной на этом соединении. На манжетах 5 и б между ними и нажимным кольцом 8 установлены Шайбы-10 и 11 для исключения контакта манжет 5 и б с нажимным кольцом 8 с целью снижения сопротивлений при его вращении. На верхнем торце нажимного кольца 8 выполнены, пазы для взаимодействия с инструментом, которым будет производиться заворачивание нажимного кольца, а также спускили подъем трубной, подвески. После спуска последней обсадной |трубы на колонну 12 одевают трубную подвеску, составленную из блока замковых клиньев 3, кожуха 2 и закрепленного на нем посредством замкового кольца 9 уплотнительного устройства, которую затем спускают в корпус 1. При этом уплотнительное устройство находится в исходном состоянии, когда нажимное кольцо 8 отвернуто с опорного 7 так, что манжеты 5 и б освобождены от сжатия и не контактируют с обсадной колонной 12 и корпусом 1. Тем самым исключается износ манжет 5 и б при спуске трубной подвески. После посадки трубной подвески до упора кожухом 2 в выступ корпуса 1 дают натяжение колонне 12, а при отпускании ее зубья 4 замковых клинь ев 3 несколько внедряются в колонну 12. Благодаря этому при последующем отпускании колонны 12 клинья 3 увлекаются ею в коническую расточку кожуха 2 и еще больше обжимают колонну 12, надежно фиксируя ее в коЛонной головке. После посадки трубной подвески и захвата обсадной колонны 12 клиньями 3 производят герметизацию затрубного пространства. Для этого, заворачивая нажимное кольцо 8 на опорное 7, сжимают уплотнительные манжеты 5 и б, за счет чего последние, расширяясь в радиальном направлении, прижимаются к обсадной трубе колонны 12, опорному кольцу 7 и внутренней поверхности корпуса 1. Благодаря наличию шайб 10 и 11 исключен контакт нажимного кольца 8 с верхними торцами манжет 5 и б, что снижает сопротивление вращению нажим ного кольца. 8 от сил трения между ними и манжетами 5 и б. Так как нажимное и опорное кольца 8 и 7 выполнены с втулками, взаимосвязанными винтовым соединением, имеется возможность регулирования степени сжатия манжет 5 и б вращением нажим.ного кольца 8 для его поступательного перемещения. При этом холостой поворот его (т.е. без поступательного перемещения ) исключен, так как опорное кольцо 7 связано с кожухом 2, например, шлицевым соединением, а выход опорного кольца 7 из шлицевого соединения с кожухом 2 исключен, так как его подъем при заворачивании нажимного кольца 8 предотвращается наличием замкового кольца 9, установленного в канавке, которая выполнена на шлицевом соединении. В свою очередь, кожух 2 лишен возможности проворачиваться из-за значительной силы трения между кожухом 2 и корпусом 1, создаваемой весом подвешенных обсадных труб. Для подъема обсадной колонны 12 сначала, отворачивая нажимное кольцо 8, освобождают от сжатия манжеты 5 и б, приводя уплотнительное устройство в исходное состояние. Отсутствие при этом контакта манжет 5 и б с обсадной трубой колонны 12 и корпусом 1 снижает необходимое для подъема колонны 12 усилие. Экономический эффект достигается за счет снижения срока ввода скважины в эксплуатацию и снижения затрат.