Герметизатор устья скважины Советский патент 1992 года по МПК E21B33/03 

Устройство предназначено для герметизации устья скважин, когда для очистки забоя используются преимущественно эр- лифтные системы с относительно малыми перепадами давления на устье.

Известны герметизаторы устья скважин для герметизации кольцевого пространства при бурении с продувкой воздухом. Например, известно устройство для герметизации устья скважины, включающее корпус, ствол, выполненный из верхнего и нижнего патрубков, связанных резьбовым соединением, на котором установлены герметизирующая манжета и привод манжеты, верхний патрубок имеет жестко связанный с ним диск и подвижное кольцо для крепления верхнего конца манжеты. Корпус снабжен концентрично установленной в нем подвижной втулкой. Привод герметизирующей манжеты выполнен в виде храпового механизма.

Это устройство не предназначено для герметизации устья скважины при работе с квадратной трубой.

Известен также герметизатор, состоящий из шламоотводящей трубы, фланца, сальника, отражателя, чехла брезентового, поддона, корпуса и соединительной муфты. Его недостатком является то, что он пригоден для ведущих труб круглого сечения, которые применяются на станках геологоразведочного бурения и не приспособлен для бурения на роторных станках с ведущей трубой квадратного сечения.

Наиболее близок к изобретению герметизатор устья скважины, включающий полый цилиндрический корпус с крышкой и размещенным внутри него пакетом неподвижных уплотнительных манжет.

Такой герметизатор недостаточно надежен при герметизации трубы некруглого .сечения и имеет относительно громоздкую конструкцию.

Целью изобретения является повышение надежности герметизатора при уплотнении труб некруглого сечения и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что корпус устройства снабжен опорой в виде двух полуколец и дополнительным пакетом уплотнительных манжет, которые выполнены фигурными и имеют эксцентричные осевые каналы для размещения в них ведущей трубы, причем корпус выполнен разъемным в вертикальной плоскости, а полукольца жестко связаны с нижней частью каждой из секций. При этом дополнительный пакет уплотнительных манжет размещен между основным пакетом и полукольцами, а каждая из уплотнительных фигурных манжет смещена

на одинаковый угол относительно смежных с ней манжет вокруг оси, проходящей через центр их осевых каналов.

Конструкция герметизатора показана

на фиг. 1; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

Он состоит из шарнирно раскрывающегося в вертикальной плоскости корпуса 1, верхнего и нижнего фланцев 2 и 3 набора

уплотнительных фигурных манжет 5, имеющих эксцентричные осевые каналы для размещения ведущей трубы 4. При этом манжеты 5 смещены одна относительно другой на одинаковый угол в зависимости от

профиля сечения (для квадрата на 90°). Верхняя часть корпуса 1 заполнена набором лепестковых манжет 6, перекрывающих одна другую, установленных с возможностью изгиба концов лепестков под углом 5-20°.

На фланце 3 установлены два полукольца 7, жестко связанных с нижней частью каждой из секций корпуса. Нижняя манжета 5 заменяется по мере износа.

Герметизатор устанавливается на кондукторе или технической колонне скважины и работает следующим образом.

При работе эрлифта, выходящая из скважины пульпа движется вверх и через отверстие в нижнем фланце 3 стремится

пройти в зазоры между корпусом 1 и seflv щей трубой 4 через наборы уплотнигельных манжет. При этом при вращении ведущей трубы эксцентричные манжеты под действием центробежных сил прижимаются к ней

и перекрывают зазоры, уплотняя тем самым существующий зазор. В случае, если часть пульпы прорывается выше набора эксцентричных манжет, над ними повышается давление и начинают работать лепестковые

манжеты, свободные концы которых поднимаются и перекрывают свободный зазор.

Изобретение значительно умэньшает стоимость оборудования устья, повышает надежность, облегчает условия монтажа,

демонтажа и эксплуатации устройства.

Формула изобретение 1. Герметизатор устья скважины, включающий полый цилиндрический корпус с

крышкой и размещенный внутри него пакет неподвижных уплотнительных манжет, отличающийся тем, что, с. целью повышения надежности работы устройства за счет улучшения герметизации ведущей

трубы некруглого сечения при одновременном упрощении конструкции, он снабжен опорой в виде двух полуколец и дополнительным пакетом уплотнительных манжет, которые выполнены фигурными и имеют эксцентричным оссзые каналы дл51 размещения в них ведущей трубы, причем корпус выполнен разъемным в вертикальной плоскости, а полукольца жестко связаны с нижней частью каждой из секций корпуса, при этом дополнительный пакет уплотнитель- ных манжет размещен между основным пакетом и полукольцами, а каждая из уплотнительных фигурных манжет смещена на одинаковый угол относительно смежных

с ней манжет вокруг оси, проходящей через центр их осевых каналов.

2. Герметизатор поп.1,отлич ющии- с я тем, что уплотнительные манжеты в основном пакете выполнены в виде лепестков, установленных с возможностью прогиба на угол 5-20°С, причем каждая из манжет основного пакета смещена на одинаковый угол относительно смежных с ней манжет.

Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устьевому оборудованию для бурения скважин. Цель - повышение надежности работы устройства за счет улучшения герметизации ведущей трубы некруглого сечения при одновременном упрощении конструкции Устройство включает корпус 1, разъемный в вертикальной плоскости. В нем установлен пакет неподвижных уплотнительных манжет (УМ) 6 и дополнительный пакет УМ 5. Полукольца 7 жестко связаны с нижней частью каждой из секций корпуса 1 Дополнительный пакет УМ 5 установлен между полукольцами 7 и пакетом УМ 6. Выполнены УМ 5 фигурными, с эксцентричными осевыми каналами для размещения ведущей трубы 4. Каждая из УМ 5 смещена на одинаковый угол относительно смежных с ней УМ 5 вокруг оси, проходящей через центр их осевых каналов. Каждая из УМ 6 выполнена в виде лепестков и установлена с возможностью прогиба на угол 5-20°, При этом УМ 6 смещены одна относительно другой на одинаковый угол 1 з п. ф-лы, 3 ил. А-А 6 VI О ел со ел 00

,г

Фиг.1

Фиг.З