Устьевое устройство для герметизации скважины Советский патент 1993 года по МПК E21B33/03 

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности, в частности к устьевому оборудованию скважин, эксплуатирующихся штанговыми глубинными насосами, и может быть использовано в устьевом оборудовании нефтяных и газовых скважин при геофизических исследованиях и ремонтах с использованием кабельной или канатной техники. ..;.

Цель изобретения - повышение надежности работы устьевого устройства для перекрытия в случае обрыва полированного штока при глубиннонасосной эксплуатации или обрыва кабеля при геофизических исследованиях.

На фиг.1 показано устройство для перекрытия скважин в процессе эксплуатации; на фиг.2 - тб же, в аварийной ситуации; на фиг.З устройство при оборудовании устья глубиннонасосных скважин; ни фиг.4 - оборудование устья предложенным устройством при геофизических исследованиях скважин или при ремонтных работах на скважине с использованием канатной техники) .. . -. - .-. .. ;...-..- .. ,:

Устройство для перекрытия скважин устанавливается на устье нефтегазовой скважины выше выкидного трубопровода и содержит полый корпус1 с осевым каналом 2 для прохода полированного штока 3 или

XI

О 00

VI

00

кабеля глубинного прибора, седло 4, дополнительный канал 5, в котором размещен запорный элемент б, выполненный в виде шара, толкатель 7 с выступом, фиксирующим положение шара 6, пружину 8, регулирующий болт 9, ограничитель 10.

Для повышения надежности взаимодействия запорного элемента 6с седлом 4 и предотвращения попадания шара в НКТ подпружиненный толкатель размещен в дополнительном канале 5, подсоединенном к основному каналу 2 под острым углом, а работая плоскость подпружиненного толкателя 7, взаимодействующая с запорным элементом 6, выполнена параллельно плоскости седла 4 и имеет внешний выступ, взаимодействующий с полированным штоком 3 и фиксирующий положение запорного элемента (шара) 6.

Устройство работает следующим образом.. ; .

При нормальной работе скважины толкатель 7 своим выступом прижат к полированному штоку 3 и удерживает шар в нерабочем состоянии.

Наличие смазки, в виде нефти не приводит к существенному износу полированного, штока 3, а для выступа на толкателе 7 этот износ не является сущедевенным, но защищает от износа и потери герметичности запорный элемент (шар) 6.

Подпружиненный толкатель 7, размещенный в дополнительном канале 5, выполнен в виде усеченного цилиндра со скользящей, как поршень, посадкой. Сам дополнительный канал 5 установлен полувертикально, снизу глухой, т.е. не проточный, так что попадание в него застывшей нефти исключается. Конструкция предложенного узла такова, что может заливаться незамерзающей жидкостью. Это обеспечит в решительный момент безотказное перемещение толкателя 7 под действием пружины 8, усилие которой регулируется болтом 9.

При обрыве полированного штока 3 подпружиненный толкатель 7 получает возможность под действием пружины 9 пере- мещатьс я вдоль .оси дополнительного канала 5 в сторону седла 4, Рабочая плоскость подпружиненного толкателя 7, взаимодействующая с запорным элементом б, выполнена параллельно плоскости седла 4 и обеспечивает жесткую фиксированную

посадку запорного элемента (шара) 6 на седло 4,.. .

Предотвращение падения запорного элемента (шара) 6 на забой скважины достигается также фиксатором толкателя 7, а при профилактических и ремонтных работах - дополнительно ограничителем 10, установленным в основном осевом канале 2 устройства.

Применение предлагаемого устройства позволит исключить открытый выброс жидкости из скважины при аварийной ситуации. При этом предотвращаются потери нефтепродуктов и загрязнение окружающей среды.

Формул а изобретен и я

1. Устьевое устройство для герметизации скважины, включающее установленный под устьевым сальником корпус с осевым и заглушенным с одного конца радиальным каналами, размещенный в последнем подпружиненный запорный элемент и установленное в осевом канале корпуса посадочное седло под запорный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства при обрыве полированного штока или геофизического

кабеля за счет улучшения герметизации устья скважины, устройство снабжено размещенным между запорным элементом и пружиной толкателем, установленным с возможностью взаимодействия своим верхним торцОм с запорным элементом, а нижним - с пружиной, причем запорный элемент выполнен в виде шара, толкатель имеет на верхнем торце выступ для взаимодействия с полированным штоком или геофизическим кабелем, при этом радиальный канал в корпусе выполнен под острым углом к осевому каналу и обращен открытым концом в сторону посадочного седла.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что плоскость верхнего торца толкателя выполнена параллельной плоскости посадочного седла.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч a io щ е е- с я тем, что оно снабжено ограничителем в

виде шайбы с осевыми каналами, установленной в осевом канале корпуса ниже радиального канала, причем диаметры осевых каналов шайбы меньше наружного диаметра запорного элемента.

8/.t/86Z.l

Фиг. 4

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при эксплуатации, геофизических исследованиях и ремонте Скважин. Цель- повышение надежности работы устройства при обрыве полированного штока или геофизического кабеля за счет улучшения герметизации устья скважины. Устройство содержит корпус с осевым и радиальным каналом (РК). Последний с одного конца заглушен. В осевом канале размещено посадочное седло под запорный элемент (ЗЭ). В РК установлены ЗЭ, толкатель (Т) и пружина. Под РК в осевом канале корпуса размещен Ограничитель в виде шайбы с осевыми каналами. Их диаметры меньше наружного диаметра ЗЭ. Между ЗЭ и пружиной установлен Т, который своим верхним торцом может взаимодействовать с ЗЭ, и нижним -с пружиной. На верхнем торце Т имеется выступ для взаимодействия с полированным штоком или геофизическим каДелем. Выполнен ЗЭ в виде шара, а РК - под острым углом к осеёому каналу корпуса и обращен открытым концом в сторону посадочного седла. Пло- скост верхнего торца Т параллельна плоскости посадочного.седла. В процессе работы Т прижат своим выступом к полфо- ванному штоку или кабелю, при этом ЗЭ не контактирует с ними. При обрыве полиро ванного штока или кабеля подпружиненный Т перемещает ЗЭ к седлу и жестко фиксирует ЗЭ в седле. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. ел С