Устройство для смены задвижки фонтанной арматуры на устье скважины Советский патент 1993 года по МПК E21B33/03 

Изобретение относится к бурению и может быть использовано для смены вышедших из строя задвижек фонтанной арматуры под давлением.

Цель изобретения - повышение надежности крепления устройства к фонтанной арматуре за счет концентрации усилий в одном узле при одновременном упрощении конструкции.

На фиг.1 и 2 показана схема предлагав-, мого устройства.

Устройство для смены задвижки фонтанной арматуры на устье скважины под давлением содержит полый шток 1, на котором размещен уплотнительный элемент 2 (элементы) являющийся собственно паке- ром. На штоке 1 герметично установлен и связан с ним посредством резьбы 3 полый шток 4, заканчивающийся спереди (здесь и

далее - по направлению к скважине) нажимной крышкой 5, торец которой может взаимодействовать с пакером 2 при вращении штока 4. Внутри пологи штока 1 герметично установлен и связан с ним посредством резьбы б приводной вал 7, связанный спереди с клиновидным насадком 8, В передней части полого штока 1 выполнены радиальные отверстия, в которых размещены опорные сухари 9, взаимодействующие с насадком 8 по клину с профилем типа ласточкин хвост при осевом перемещении насадка 8. Полый шток 1 с пакером 2 размещены в проходном канале бокового отвода крестовины 10 фонтанной арматуры скважины с неисправной 11 и страхующей 12 задвижками. К страхующей задвижке 12 присоединен посредством фланцевого соединения узел герметизации 13, содержащий

00

со

00

ел VI VI

СА

кольцевой упругий уплотнительный элемент 14, охватывающий полый шток 4 по наружной поверхности, нажимную втулку 15 и резьбовую крышку 16 для сжатия уплот- нительного элемента 14. На корпусе узла герметизации 13 установлены кран высокого давления 17 и манометр 18, связанные с полостью 19 над пакером 2. Штоки 1, 4 и приводной вал 7 герметизированы между собой посредством уплотиительных колец 20. На корпусе узла герметизации 13 закреплены направляющие винты 21 параллельно оси задвижек 11,12. На направляющих винтах 21 установлена.силовая плита 22, которая поджата ходовыми гайками 23 через подшипники 24 в направлении к скважине. Полый шток 1 и приводной вал 7 насквозь пропущены через центральное отверстие силовой плиты 22, а полый шток 4 упирается торцем в бурт центральной расточки плиты 22. Хвостовики полых штоков 1, 4 и приводного вала 7 выполнены под инструмент ручного вращения.

Смена неисправной задвижки 11 производится следующим образом.

Узел герметизации 13 присоединяют фланцем через уплотнительную прокладку к фланцу отражающей задвижки 12. Через проходной канал узла герметизации 13 и задвижки 12 заводят до шибера ствол устройства включающий полые штоки 1, 4, па- кер 2, приводной вал 7, насадок 8 и опорные сухари 9 в исходном положении. Путем вращения резьбовой крышки 16 сжимают нажимной втулкой 15 уплотнительный элемент 14, который обжимает шток 4 по наружной поверхности и герметизирует вышеозначенный ствол относительно корпуса задвижки 12 от давления скважины. Направляющие винты 21 закрепляют на корпусе узла герметизации 13. На направляющих винтах 21 устанавливают силовую плиту 22, пропустив хвостовики штока 1 и вала 7 сквозь ее центральное отверстие, соединяют плиту 22 с концом полого штока 4. Гайками 23 через подшипники 24 поджимают силовую плиту 22 в направления скважины. После этого открывают неисправную 11 и страхующую 12 задвижки. При этом давление скважины поступает.в полость 19 над пакером 2 и создает усилие на шток 4, воспринимаемое в данный момент силовой плитой 22 и передаваемое посредством подшипников 24 и гаек 23 на направляющие винты 21. Далее производят подачу ствола по проходному каналу задвижек 11, 12 путем вращения ходовых гаек 23. По достиже- нию пакером 2 места распакеровки (проходной канал бокового отвода крестовины 10 и др. - необходимо наличие упорного бурта для опирания на него опорных сухарей 9) путем вращения приводного вала 7 производят выдвигание опорных сухарей 9 из радиальных отверстий в передней

части полого штока 1. При этом приводной вал 7, свинчиваясь по резьбе 6, перемеща ет клиновидный насадок 8 вперед на выдвигание взаимодействующих с ним сухарей 9 в направлении от оси пакера 2.

После этого путем вращения полого штока 4 (шток 1 при этом удерживается от вращения) производят распакеровку пакера 2. При этом шток 4, свинчиваясь по резьбе 3, перемещает нажимную крышку 5 на сжатие уплотнительных элементов 2, которые перекрывают зазор между полым штоком 1 и стенкой отвода крестовины 10, герметизируя тем самым проходной канал отвода. Зазор между штоками 1, 4 и приводным валом

у герметизированы посредством уплотни.тельных колец 20. В дальнейшем открывают

кран высокого давления 17, и сбрасывают

давление в полости 19 над пакером 2. При

этом по показаниям манометра 18 проверяют герметичность пакеровки. В случае негерметичности доворачивают полый шток 4 до полной герметичности. Отпускают кодовые гайки 23, поджимающие силовую плиту 22. При этом ствол с пакером 2 переместит

ся назад до упирания выдвинутых опорных

сухарей 9 в упорный бурт во внутренней полости крестовины 10. Убедившись в надежности фиксации ствола с пакером 2 на крестовине 10 фонтанной арматуры, неисправная 11 и страхующая 12 задвижки с узлом герметизации 13, направляющими винтами 21 и силовой плитой 22 демонтируются. Монтаж полой задвижки производится в обратном порядке.

Формула изобретения Устройство для смены задвижки фонтанной арматуры на устье скважины под давлением, содержащее полый шток с размещенными в нем пакером и нажимной крышкой, приводной вал, установленный с возможностью осевого перемещения, и уп- лотнительные элементы штока и приводного вала, отличающееся тем, что оно

снабжено опорными сухарями и коническим насадком, установленным на валу с возможностью взаимодействия с опорны- . ми сухарями при осевом перемещении вала и образования узла крепления полого

штока к внутренней поверхности крестовины фонтанной арматуры, при этом полый шток выполнен с равномерно расположенными по его окружности радиальными отверстиями, в которых размещены опорные

сухари.

22 21 I6,7f6 .4 2- M-JL V4

Использование: для смены вышедших из строя задвижек фонтанной арматуры под давлением. Сущность изобретения: в устройстве для смены задвижки фонтанной арматуры под давлением образуют узел крепления полого штока к внутренней поверхности крестовины фонтанной арматуры в виде конического насадка, взаимодействующего с опорными сухарями, размещенными в радиальных отверстиях, равномерно расположенных по окружности на боковой поверхности полого штока. 2 ил. ел с

Фиг.-.-/

&/г.г