Устройство для герметизации устья нефтяных скважин Советский патент 1988 года по МПК E21B33/00 

в

1

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устройствам для герметизации устья скважин, предохраняя от выбросов и т.д.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства за счет обеспечения возможности выравнивания нагрузки в объеме упругого элемента и снижения образования трещин в его верхних слоях.

На фиг. 1 представлено устройств в положении Открыто, общий вид; на фиг. 2 - размещение металлически сегментов в уплотнителе;, на фиг. 3 устройство в .рабочем, положении О (на трубе); на фиг. 4 - то же, в положении Закрыто ; на фиг. 5 - металлический сегмент, общий вид ; на фиг. 6 - устройство с указанием угл между нижней опорой и миделевым сечнием, общий вид.

Устройство для герметизации усть скважины содержит кожух 1 со сферической внутренней поверхностью а и корпус 2, связанные между собой . посредством болтов 3, причем в верхней и нижней частях устройства вьто нены осевые каналы. 4 и 5, через которые проходит колонна бурильных труб 6; уплотнитель 7, состоящий из металлических сегментов и упругого элемента (резина или каучук) и содежащий осевой канал 8, диаметр которго близок к диаметру каналов 4 и 5, наружная поверхность уплотнителя сопряжена с поверхностью а кожуха 1; и поршень 9.

Металлические сегменты (фиг. 5) включают верхнюю опору 10, имеющую ребро 11 и фигурную планку 12, наружная поверхность которой сопряжена с поверхностью а кожуха 1, что не препятствует свободному положению их в время движения уплотнителя, нижнюю опору 13, шарнир 14. Задняя поверхность нижней опоры 13 и нижняя част ребра 11 выполнены по радиусу, фигурная планка 12 находится на определенном расстоянии от нижней опоры 13, а ребро 11 снабжено выборкой, что обеспечивает образование непрерывной полосы 15 упругого элемента

между низом изогнутой планки 12 и верхом нижней опоры 13 и тем самым герметизацию между уплотнителем 7 и кожухом 1 по поверхности а. Нижняя и верхняя опоры расположены таким образом, что в положении уплотнителя Открыто их крайние точки Ъ и с образуют диаметр, близкий диаQ метру канала 8, а поверхность р

нижней опоры образует с миделевым сечением угол 35-40 . Для управления устройством имеются канал 16 для подачи давления на закрытие и вкла5 ДЬпп 17 с уплотнениями и каналом 18 для подачи давления на открытие.

Устройство работает следующим образом.

Q В канал 16 подается рабочая жидкость, и поршень 9, перемещаясь вверх, приводит в движение нижнюю опору 13, которая начинает вращаться на шарнире 14 и деформирует упругий

5 элемент уплотнителя.

По мере увеличения деформации . усилие через упругий элемент передается верхней опоре 10 и приводит ее в движение. Опора 10, -двигаясь по

Q изогнутой поверхности а кожуха 1, позволяет упругому элементу уплотнителя закрываться вовнутрь.

Формула изобретения

5 Устройство, для герметизации устья нефтяных скважин, содержащее связан- ные между собой корпус и кожух со сферической внутренней поверхностью и размещенные в них поршень и уплотнитель с металлическими сегментами и упругим элементом, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повьщ1е- йия надежности работы устройства за счет обеспечения возможности вырав5 нИвания нагрузки в объеме упругого элемента и снижения образования трещин в его верхних слоях, металлические с-егмёнты выполнены разъемными в виде шарнирно соединенных верхней

0 и нижней опор, причем нижняя опора каждого сегмента имеет форму лапки и размещена под углом 35-40 к миделевому сечению сегмента.

0

Фиг. 2

w

Изобретение относится к горной промьшшенности и позволяет повысить надежность работы устройства за счет обеспечения возможности выравнивания нагрузки в объеме упругого элемента (УЭ) и снижения образования трещин в его верхних слоях. Устройство содержит связанные между собой корпус 2 и кожух. 1 со сферической внутренней поверхностью а . В них размещены поршень 9 и уплотнитель 7 с металлическими сегментами (МС) и УЭ. Причем МС выполнены разъемными в виде шарнирно соединенных верхней 10 и нижней 13 опор. Причем опора 13 каждого МС имеет форму планки и размещена под углом 35-40° к миделевому сечению МС. Под действием рабочей жидкости поршень 9 перемещается вверх и приводит в движение опору 13. Она вращается и деформирует УЭ. Через него усилие передается опоре 10 и двигает ее по поверхности воляя УЭ закрываться внутрь. 5 ил. поз- SS гП (Л

Щ CPui.

Фи,8