Уплотнительный элемент превентора Советский патент 1981 года по МПК E21B33/06 

(54) УПЛаГНИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ПРЕВЕНТОРА

Изобретение относится к области бурения скважин различного назначения, а именно к устройствам для герметизации устья скважины в процессе ее бурения. Известен уилотнительный элемент устьевого превентора, представляющий собой трубчатую манжету из эластичного материала, имеющую в верхней части коль цевой выступ для крепления манжеты i. Нижняя часть манжеты известного уплотнительного элемента, имея сравнительно малый диаметр, обеспечивает проход и герметизацию бурильного инструмен та во время бурения и провеаения .спускопсдъемных операций. Однако внутренняя поверхность манжеты ступенчатой формы, а также наличие сквозных отверстий для крепления не обеспечивают надежнойработы манжеты при пропуске муфтовых соединений труб и долот. Известен также уплотнительный элемен превентора, выполненный в виде эластичной трубчатой манжеты, имеющей коничес кую внутреннюю поверхность и, по крайней мере, один циливдрический участок в нижней части, а в верхней части на наружной поверхности выполнен кольцевой выступ с глухими отверстиями для крепления магЕжеты к корпусу преаентора 2}. К недостаткам этого уплотнительного элемента относится сложность его. конструкции и изготовления, что приводит к сн11жению надежности работы уплотнительного элемента при буренш скважины, обусловленному наличием в конструкции ущютнительного элемента металлической арматуры, предназначенной для его крепления к корпусу вращающегося патрона превентора и придания жесткости средней части резиновой манжеты. / 1еталлическая арматура ограничивает также диаметральные размеры пропускаемого через уплоттлггельный элемент бурильного инструменте. Кроме того, стержни и ребра арматуры препятствуют деформации резины манжеты как снаружи вовнутрь, так и в обратном направлении. Целью изобретения явпяется повышение надежнсюти работы уплотнительного элемента за счет.уменьшения порывов манжеты при значительных pacn ягивaющюc нагрузках, возникающих при прохождеиии бурового инструмента. Поставленная цель достигается тем, что кольцевой выступ выполнен в конической части манжеты, а отверстия дяя крепления манжеты выполнены на обоих торцовых поверхностях выступа, причем отверстия на одной из торцовых поверхнос.тей выступа размещены между отверстиями на другой. На фиг. 1 изображен уплотнительный элемент, устшювленный внутри превенто- ра, продольный разрез на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1 Уплотнительный элемент устьевого ревентора представляет собой резиновую трубчатую мшскету 1, имеющую кольцево выступ 2 на наружной поверхности в верх ней ее части. Внутренняя поверхность манжеты состоит из конического участка 3 в верхнейи средней ее части и циливд рического участка 4 в нижней части манжеты, имеющего диаметр меньший, чем у конического участка. Кольцевой выступ 2 выполнен на наружной поверхности маюке ты 1 на коническом участке 3 ее внутренней поверхности, что позволяет упростить конструкцию уплотнительного элемента и повысить надежность его работы. На тор цовых повер сностя с 5 и 6 кольцевого выступа 2 выполнены глухие отверстия 7 ,8, прецназначенные; для крепления уплотнитедьного элемента к корпусу 9 пр вентора. Крепление осуществляется посредствомштырей 10, установленных на кольце II, жестко соединенном с корпусом 9 превентора, и на крышке 12, удер живающей уплотнительный элемент внутри корпуса. Между трубчатой мшмсетой 1 и крьилкой 12 в корпусе 9 установлена направляющая воронка 13. Предлагаемый уплотнительный элемент устьевого превентора работает следующим образом, Превентор, собра1шый вместе с уплотнительным элементом, устанавливают на устье скважины на обсадной колонне. Во время спуско-подъемных операций через манжеау 1 свободно пропускают долото, забойный двигатель, расш1фитель, стабилизаторы и другие устройства большого диаметра, входящие в компоновку бурильной колонны. При бурении скважииы с промывкой обычной и аэрированной жидкостью трубчатая манжета 1, а именно ее цилиндрический участок 4, обеспечивает надежную герметизацию по наружной поверхности бурильного инструмента. Положительный эффект от использования предлагаемого уплотнительного элемента устьевого превентора заключается в повышении надежности его работы и упрощении конструкции. Отличительные особешюсти предлагаемого уплотнительного элемента обеспечивают его надежное крепление в корпусе 9 превентора и позволяют отказаться от металлической присоединительной арматуры. В результате этого внутренний конический участок 3 в предлагаемом уплотнительном элементе начинается непосредственно от верхней торцовой поверхности манжеты 1. При этом опасное сечение манжеты переносится на уровень шишей торцовой поверхности 6 кольцевого выступа 2, где площадь сечения , благодаря внутреннему коническому участку 3 и отсутствию арматуры, значительно больше, чем у известных уплотнительных элементов. Это и обеспечивает повышение эксплуатационной надежности уплотнительного элемента, упрощение его конструкции и позволяет свободно пропускать через уплотнительный элемент бурильную колонну и ее составные части значительно большего диамет ра, чем пропускают через себя уплотнительные элементы известных конструкций. Формула изобретения Уплотнительный элемент превентора, выполненный в виде эластичной трубчатой манжеты, имеющей коническую внутреннюю поверхность и, по крайней мере, один цилиндрический участок в нижней части, а в верхней части на наружной поверхности выполнен кольцевой выступ с глухими отверстиями для крепления манжеты к корпусу превентора, отличающийся тем, что, с целью повьщхения надежности его работы за счет уменьшения порывов манжеты при значительных растягивающих нагрузках, возникающих при 1фох6ждении бурового инструмента, кольцевой выступ выполнен в конической части манжеты, а отверстия для крепления манжеты выполнены на обоих торцовых поверхностях выступа, причем отверстия на одной из торцовых поверхностей выступа размещены между отверстиями на другой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

гз

8749746

2, ВНИИЭГазпром. Экспресс-информации Министерства газовой промышленности, М., 1975, сентябрь, № 18, с. 12-13 (прототип).

Фиг.1