Универсальный превентор Советский патент 1992 года по МПК E21B33/06 

Изобретение относится к оборудованию для герметизации устья скважины при проведении ремонтных работ.

Целью изобретения является повышение эффективности работы превентора при герметизации устья скважины как с бурильными трубами, так и без них.

На фиг. 1 представлен превентор с колонной труб в нем; на фиг. 2 - превентор, герметизирующий трубу; на фиг. 3 - закрытый превентор.

Превентор состоит из корпуса 1, в котором установлен кольцевой уплотнительный элемент 2, содержащий верхнюю 3, центральную 4 и нижнюю 5 секции, образующие внутреннюю полость 6. Верхняя секция уп- лотнительного элемента имеет бурт 7, расположенный на ее наружной поверхности. Нижняя и верхняя секции уплотнительного элемента армированы сегментами 8 Г-об- разной формы. Уплотнительный элемент закреплен в корпусе крышкой 9, на которой

ю -ч

выполнена кольцевая проточка 10 под бурт 7. Герметичность полости 6 обеспечена кольцами 11 и 12, установленными в канавки втулок 13 и 14, гуммированных в резине уплотнительного элемента. Кольцевая полость уплотнительного элемента соединена со скважиной через канал 15 и вентиль 16, а через канал 17 и вентиль 18 - с внешним источником давления. В кольцевой уплотни- тельный элемент снаружи вставлено распорное кольцо 19, состоящее из отдельных сегментов, между которыми образованы щели 20.

Превентор работает следующим образом.

При выполнении спуско-подъемных операций без давления на устье скважины уплотнительный элемент свободно пропускает колонну труб, не подвергаясь износу, так как диаметр проходного отверстия в уплотнителе больше диаметра муфтовых соединений колонны.

При предварительной герметизации межтрубного пространства через открытый вентиль 18 по каналу 17 от внешнего источнике давления в полость 6 подают сжатый газ (вентиль 16 закрыт).

Под давлением газа уплотнительный элемент увеличивается в объеме, его нижняя секция 5 опирается на корпус 1, а верхняя 3 отжимается вверх, центральная секция 4 обжимает грубу. При достижении величины давления в полости 6, близкой к давлению в скважине, вентиль 18 закрывают, отключая внешний источник давления, и открывают вентиль 1G, соединяющий полость 6 со скважинным пространством через щели 20 распорного кольца 19 и канал 15 (фиг. 2). Происходит самоуплотнение межтрубного пространства за счет давления в скважине. Поскольку давление в кольцевой полости 6 равно давлению на устье скважины, нижняя секция 5 уплотнительного элемента 2 разгружается и выполняет роль разделителя между полостью уплотнителя и скважинным пространством. Осуществляют спуск или подъем труб под давлением. При увеличении давления в скважине верхние торцы сегментов 8 секции 3 уплотнителя прижимаются к крышке 9. При этом бурт 7 верхней секции 3 войдет в зацепление с проточкой 10 крышки 9, предотвращая отрывание секции 3 уплотнителя от втулки 14. По мере выхода последней трубы из уплотнителя (подъем труб) скважинным давлением центральная секция 4 уплотнителя отжимается вверх, а так

как верхние торцы сегментов 8 упираются в крышку 9, а вертикальные торцы перемещаются вверх, сегменты 8 поворачиваются до смыкания проходного отверстия уплотнителя (фиг. 3). По мере увеличения давления в скважине возрастает усилие, запирающее уплотнительный элемент до упора сегментов 8 друг в друга. Таким образом, благодаря Г-образной форме сегменты 8 в закрытом

превенторе упираются верхним концом в крышку 9, а вертикальными торцами друг в друга и надежно запирают превентор при отсутствии в нем труб, предотвращая выдавливание эластичного материала скважинным давлением через отверстие в крышке 9.

Предлагаемая конструкция превентора позволяет повысить срок службы уплотнительного элемента ориентировочно в 10 раз,

обеспечить автоматическое самоуплотнение и перекрытие скважины при извлечении последней трубы за счет использования скважинного давления.

Эффективность применения превентора складывается из сокращения времени на проведение монтажно-демонтажных работ, повышения межремонтного срока службы, удешевления конструкции и составит около 3 тыс. руб. за одну скважино-операцию.

Формула.изобретения

Универсальный превентор, включающий корпус с крышкой, вентилем и кольцевой камерой, выполненной в корпусе, и кольцевой уплотнительный элемент, размещенный в кольцевой камере и содержащий верхнюю, центральную и нижнюю секции, образующие внутреннюю полость, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы превентора при герметизации устья скважины как с бурильными трубами, так и без них, кольцевой уплотнительный элемент выполнен с сегментами и установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения его центральной секции, при этом его верхняя секция имеет бурт, расположенный на ее наружной поверхности, а корпус выполнен

с каналом для сообщения внутренней прло- сти кольцевого уплотнительного элемента со скважиной и дополнительным вентилем для перекрытия этого канала, а крышка корпуса выполнена с проточкой для размещения в ней бурта, причем верхняя и нижняя секции кольцевого уплотнительного элемента выполнены коническими.

78

Изобретение относится к оборудованию для герметизации устья скважин при проведении ремонтных работ. Цель изобретения - повышение эффективности работы пре- вентора при герметизации устья скважины как с бурильными трубами, так и без них. Превентор состоит из корпуса 1, в котором установлен кольцевой уплотнительный элемент (УЭ) 2, содержащий верхнюю 3, цент- ральную 4 и нижнюю 5 секции (С), образующие внутреннюю полость (П) 6. Верхняя С 3 имеет бурт 7, нижняя С 5 и С 3 армированы сегментами 8. В корпусе 1 УЭ 2 скреплен крышкой 9 с кольцевой проточкой 10. Причем П 6 соединена со скважиной через канал 15 и вентиль 16, а с внешним источником давления через канал 17 и вентиль 18. По каналу 17 от внешнего источника давления в П 6 подается сжатый газ. При этом С 3 отжимается вверх, а С 4 обжимает бурильную трубу. Вентиль 18 закрывают, а вентиль 16 открывают, соединяя П йсосква- жинным пространством. При этом происходит самоуплотнение межтрубного пространства за счет скважинного давления. При увеличении давления в скважине верхние торцы сегментов 8 прижимаются к крышке 9. Бурт 7 войдет в зацепление с проточкой 10, предотвращая отрывание С 3 от втулки 14. При выходе последней бурильной трубки из УЭ 2 скважинным давлением С 4 отжимается вверх, а сегменты 8 упираются в крышку 9 и поворачиваются, предотвращая выдавливание УЭ 2. 3 ил. сл с

18

16

Фиг. 2

Фиг. 3

ЖН-

iZiSn Ь/

16