Устройство для герметизации устья скважины Советский патент 1992 года по МПК E21B33/03 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при сооружении восстающих, наклонно- восстающих и нисходящих скважин

Известен пакер, включающий цилиндрический корпус, герметизирующий узел в виде набора металлических и эластичных колец, размещенных вокруг ведущей трубы и подвижную обойму, связанную с корпусом посредством резьбы.

Недостатком известного устройства является то, что оно не обеспечивает надежности работы герметизирующего устройства в период эксплуатации скважины, так как в период ее бурения происходит износ эластичных элементов абразивными частицами выносимой разрушенной породы.

Известен также герметизатор устья скважины,включающий кондуктор, цилиндрический корпус с боковым отводом и флан- цэми, размещенный в корпусе узел герметизации бурильного инструмента в виде стакана с уплотнительными элементами, выполненными в виде набора чередующихся металлических и эластичных колец, размещенных вокруг ведущей трубы.

Недостатком известного устройства является то, что герметизирующие элементы не обеспечивают надежность герметизации устья скважины, так как в период ее бурения происходит их износ абразивными частицами породы.

Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет возможности обеспечения предохранения узла герметизации от контакта с абразивными частицами при одновременном упрощении его обслуживания

Указанная цель достигается тем, что устройство для герметизации устья скважин, содержащее установленный на кондукторе цилиндрический корпус с боковым отводом и с фланцами, размещенный в корпусе узел герметизации бурильного инструмента в виде стакана с уплотнительными манжетами и грундбуксой, дополнительно снабжено последовательно установленными в корпусе нажимной втулкой, гайкой с наружной и внутренней резьбами, опорной шайбой и герметизирующим элементом в виде пакета чередующихся пружинных и эластичных колец, причем в корпусе выполнены кольцевые ступенчатые проточки для размещения в них уплотнительного элемента, нажимной втулки, гайки и опорной шайбы, при этом последняя установлена между нажимной втулкой и корпусом, а герметизирующий элемент размещен с возможностью последовательного взаимодействия с наружной

поверхностью и верхним торцом нажимной втулки.

Предлагаемое устройство предусматривает защиту герметизирующих элементов

от разрушения их абразивными частицами породы в период бурения скважины и последующую их установку на колонну труб эксплуатационной скважины.

На фиг. 1 изображено предлагаемое ус0 тройство в период бурения скважины; на фиг. 2 -то же, в период эксплуатации скважины.

Устройство для герметизации устья скважины (фиг. 1) содержит установленный

5 на кондукторе 1 восстающей, на-клонно-вос- стающей или нисходящей скважины цилиндрический корпус 2 с боковым отводом 3 и фланцами 4. Размещенный в корпусе 2 узел 5 герметизации колонны труб в бурильном

0 инструменте, выполненный в виде стакана с уплотнительными манжетами 7 и грундбуксой 8. Для повышения надежности работы устройства оно дополнительно снабжено последовательно установленными в корпу5 се нажимной втулкой 9 и гайкой 10 с наружной и внутренней резьбами, опорной шайбой 11 и герметизирующим элементом 12, содержащим пакет чередующихся пружинных 13 и эластичных 14 колец Причем в

0 корпусе 2 выполнены кольцевые ступени 15 и 16 для размещения в них герметизирующего элемента 12, нажимной втулки 9, гайки 10 и опорной шайбы 11. При этом опорная шайба 11 установлена между нажимной

5 втулкой 9 и корпусом 2, а герметизирующий элемент 12 установлен с возможностью последовательного взаимодействия с наружной 17 поверхностью и верхним торцом 18 нажимной втулки 9.

0 Установку предлагаемого устройства производят следующим образом

Скважину забуривают и раскрепляют в ней кондуктор 1. В период сборки устройства на наружную поверхность 17 нажимной

5 втулки 9 одевают опорную шайбу 11 и пакет чередующихся пружинных 13 и эластичных 14 колец. Устанавливают нажимную втулку 9 и посредством гайки 10 соединяют с корпусом 2. вводят герметизирующий элемент

0 12 между наружной 17 поверхностью нажимной втулки 9 и кольцевой ступенью 16 корпуса 2. После этого с помощью крепежных элементов соединяют корпус 2, вводят и герметизируют буровой снаряд (на черте5 же не показан) на колонне труб 6. Затем производят бурение скважины с одновременной подачей колонны труб 6 и циркуляцией промывочной жидкости. При этом обратный поток промывочной жидкости и подземной воды, обогащенной шламом и

вмещающими породами, проходит вниз через кольцевое пространство с внешней стороны колонны труб 6 к боковому отводу 3. При этом -эластичные кольца 14 надежно защищены от износа.

После завершения бурения скважины, отводят вниз нажимную втулку 9, при этом опорная шайба 11 удерживает пружинные 13 и эластичные 14 кольца и они скользят по наружной поверхности 17 нажимной втулки 9 и остаются на колонне труб б, а нажимная втулка 9 уходит вниз. Затем закручивают нажимную втулку 9 вверх. В это время она торцом 18 перемещает пакет пружинных 13 и эластичных 14 колец вверх в кольцевую проточку 15 корпуса 2 и уплотняют кольцевое пространство между корпусом 2 и колонной труб 6.

Завершив герметизацию затрубного пространства с помощью пакета герметизи- рующих элементов 12 проверяют его надежность с помощью подачи промывочной жидкости и откры гой задвижкой на боковом отводе 3 и готовят скважину для последующих работ. После чего обвязку устья с боко- вым отводом 3 и герметизирующим узлом 5 снимают, освобождая устье скважины от наиболее габаритных и дефицитных узлов.

Таким образом, предлагаемое устройство повышает надежность работы за счет предохранения герметизирующих элементов от контакта с абразивными частицами и

одновременно улучшает условия обслуживания.

Формула изобретения

Устройство для герметизации устья скважины, содержащее установленный на кондукторе цилиндрический корпус с боковым отводом и с фланцами, размещенный в корпусе узел герметизации бурильного инструмента в виде стакана с уплотнительными манжетами и грундбуксой, отличающее- с я тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет возможности обеспечения предохранения узла герметизации от контакта с абразивными частицами при одновременном упрощении его обслуживания, оно снабжено последовательно установленными в корпусе нажимной втулкой, гайкой с наружной и внутренней резьбами, опорной шайбой и герметизирующим элементом в виде пакета чередующихся пружинных и эластичных колец, причем в корпусе выполнены кольцевые ступенчатые проточки для размещения в них герметизирующего элемента, нажимной втулки, гайки и опорной шайбы, при этом последняя установлена между нажимной втулкой и корпусом, а гер: метизирующий элемент размещен с возможностьюпоследовательноговзаимодействия с наружной поверхностью и верхним торцом нажимной втулки.

Изобретение относится к горной промышленности. Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет возможности обеспечения предохранения узла герметизации от контакта с абразивными частицами при одновременном упрощении его обслуживания. На кондукторе 1 размещен корпус (К) 2. В К 2 установлены последовательно узел герметизации труб 6 бурильного инструмента, нажимная втулка (НВ) 9, гайка 10 с наружной и внутренней резьбами, опорная шайба 11, герметизирующий элемент (ГЭ) 12. Он содержит пакет чередующихся пружинных 13 и эластичных 14 колец. В К 2 выполнены кольцевые ступенчатые проточки 15 и 16 для размещения ГЭ 12, НВ 9, гайки 10 и опорной шайбы 11-. Последняя установлена между НВ 9 и К 2 а ГЭ 12 - с возможностью последовательного взаимодействия с наружной поверхностью и верхним торцом НВ 9. При бурении ГЭ 12 находится между наружной поверхностью НВ 9 и кольцевой проточкой 16 К 2. После завершения бурения НВ 9 отводят вниз. : Кольца 13 и 14 размещаются на трубе 6 бурильного инструмента При дальнейшем перемещении НВ 9 вверх они размещаются в кольцевой проточке 15 К 2 и герметизиру-- ют кольцевое пространство между К 2 и трубой 6. 2 ил. сл С х| Ь- сл со XJ 00