Устройство для герметизации устья нефтяных скважин Советский патент 1976 года по МПК E21B33/06 

14 изогнутой плиты является предпочтительно частью сферы и взаимодействует с изогнутой внутренней поверхностью верхней части кожуха с тем, чтобы образовать поверхность скольжения металла по металлу во время обращенного внутрь закрывающего действия уплотнительного элемента. Изогнутая плита перемещающихся средств находится на некотором расстоянии от основания, обеспечивая тем самым образование ненрерывной полосы упругого материала между низом изогнутой плиты и верхом основания 11. Эта непрерывная полоса упругого материала 15 образует периферическое уплотнение, соприкасающееся с изогнутой внутренней, поверхностью верхней части кожуха и обеспечивает лучшее закрытие уплотнительного элемента.

Основание 11 перемещающихся средств преобразует вертикальное движение порщня 10 в обращенное внутрь движение качения всего унлотнительного элемента вцелом, путем передачи силы порщня через ребро и изогнутые плиты. Перемещающиеся средства и уплотнительный элемент не имеют сцепления с поршнем, а только опираются на него, обеспечивая тем самым легкую замену уплотнительного элемента путем простого снятия верхней части кожуха. Нижняя часть уплотнительного элемента свободна от металла и ввиду того, что унлотнительный элемент не соединяется с порщнем, она легко и эластично приспосабливается к изменениям конфигурации колонны буровых щтапг.

Унлотнительный элемент обладает самооткрывающейся способностью. Сила, создаваемая потенциальной энергией сжатых упругих уплотнительных элементов 8, достаточна для обеспечения полного возвращения уплотнительного элемента в открытое положение после понижения регулирующего давления в трубопроводе 16. Таким образом, требуется лишь один гидравлический трубопровод для приведения в действие поршня, когда операция проводится на суше.

Для применения на морском дне требуются два гидравлических трубопровода для уравновешивания сил, действующих на порщень и являющихся результатом гидростатического панора в регулирующих трубопроводах. С этой целью предусмотрен вкладыш 17

с уплотнениями, герметично перекрывающий пространство над поршнем и допускающий подачу жидкости в надпорщневое пространство по трубопроводу 18.

Конструкция устройства позволяет уменьшить величину регулирующего давления для закрытия уплотнителя при его работе в погруженном на морское дно состоянии, так как гидростатический напор бурового раствора содействует закрытию уплотнителя.

При необходимости герметизации устья жидкость вводится в трубопровод 16 и вызывает движение порщня вверх, принуждая изогнутые плиты 13 скользящим движением двигаться вдоль внутренней изогнутой новерхности кожуха и преобразуя осевое движение в обращенное внутрь движение качения и заставляя уплотнительный элемент занять положение герметизации канала скважины, содержащего или не содержащего колонну буровых штанг. Для открытия устройства в буровой установке на суше давление в трубопроводе 16 отпускается и «пружинящая сила сжатого упругого элемента оказывает достаточное давление на поршень, чтобы обеспечить возвращение уплотнительного элемента в открытое положение. Для применения на морском дне порщень может быть отведен назад подачей давления жидкости через трубопровод 18.

Формула изобретения

Устройство для герметизации устья нефтяных скважин, содержащее корпус, кожух с изогнутой внутренней поверхностью и осевым каналом, герметизирующий элемент, размещенный в кожухе и имеющий изогнутую

внешнюю поверхность, неремещающиеся средства, выполненные в виде радиально размещенных металлических сегментов, внешняя поверхность которых сопряжена с внутренней поверхностью кожуха, и поршень, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства, сегменты в нижней части выполнены со срезом и образуют с изогнутой внутренней поверхностью кожуха кольцевой паз, в котором размещен герметизирующий элемент.

Фиг.1 5

А- А

иг.г

15Фиг J

13

14

1i

Фиг 5

Фиг