Устройство для герметизации устья Советский патент 1982 года по МПК E21B33/03 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышле1гности, а именно к устройствам для герметизации устья действующей скважины при пропуске каротажного кабеля с различными приборами в скважину.

Известно устройство для герметизации устья действующей .скважины, включающее уплотнительный узел в виде двух уплотнений, между которыми через штуцер подают рабочую жидкость 1.

Однако давление действующей скважины передается непосредственно на уплотнительный узел, что приводит к быстрому износу уплотнителей при неоднократном спуско-подъеме прибора.

Известно также устройство для герметизации устья при пропуске кабеля в действующую скважину, содержащее корпус, центрирующие элементы, уплотнительный узел с механизмом поджима уплотнителей и блок разгрузки давления, включающий установленные в патрубке вкладыши с осевым каналом и уплотнительпьтми эпементами 2.

Однако блок разгрузки не обеспечивает значительного снижения давления действующей скважины, поскольку обеспечивает простое цпуцирование потока.

Цель изобретения - повышение надежности герметизащ1и устья скважины за счет более зффективного понижения давления со стороны скважины.

Поставленная цель достигается тем, что патрубок блока разгрузки снабжен концент10рично установленным относительно патрубка кожухом с перегородками, образующими с патрубком секционные камеры, в которых установлены турбины, причем полости секционных камер гидравлически связаны с полостя«Sми патрубка между вкладышами, и последние расположены под углом к оси устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для герметизации устья действующей скважины; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

30

Устройство включает корпус, состоящий из верхней 1 и нижней 2 частей, центрирующие элементы 3, уплоткительный узел, вклю чающий установлетгные в корпусах 1 и 2 зплстичмые разъемные полуконусы 4 и 5, между которыми установлена в силовой камере 6 пружина 7. Полуконусы имеют расходные уплотнительные кольца 8. Верхняя часть корпуса имеет откидные ручки 9,. Нижний корпус имеет нижний разъемный эластичный по;гуконус 5. штуцер подачи напора жидкости 10, аварийный штуцер 1 Блок разгрузки имеет установленные в патрубке 2, жестко связанном с нижним корпусом 2, разъемные вкладыши 13 со сменными разъемными уплотнительными кольцами 14 Концентрично патрубку 12 установлен кожух 15 с перегородками 16, образующими с патрубком секционные камеры 17, в которых установлены 1урбины 18. Полости камер 17 гидравлически связаны с полостями патрубка 19 и 20 между вкладышами, причем вкладыши расположены под углом к оси устройства Блок разгрузки давления располагается непосредственно на лубрикаторе и предназначен для ступе1гчатого ослабле шя скважинного давления с целью разгрузки уплотняюшего узла, в которой происходит окончательная герметизация. Разгрузка достигается за счет уменыцения буферного давления, т.е. потери энергии скважинной жидкостью. Секционная камера работает как поглотитель энергии жид кости только после износа первого (нижнего) уплотнительного кольца и прорыва жидкости в полость 20. В полости 20 (первой ступени) жидкость выходя через малое отверстие 21 в патрубке 12 в большое пространство секционной камеры вращает турбину, при это производегт холостую работу. Далее жидкость через паз 22 вырывается в верхнюю малую камеру, через отверстие 21 по направлению указа1шому стрелкой, скважистая жидкость действует на третье уплотнителъное кольцо с давлением, меньшим чем устьевое давление на величину потерь в секционной камере. По этому время необходимое на износ второго, третьего и т.д. уплотнительных колец больше чем время для первого кольца. С прорывом каждого следующего угшотнительного кольца цикл повторяется и работа, последующих уплоттительных колец более благоприятна, так как потери давления жидкости и энергии увеличиваются прямо пропорционально количест ву ступеней. Работа уплотнительного узла основана на притипе уплотнения каротажного кабеля на устье . С помощью эластишых разъемных полуконусов за счет усилия силовой пружины и давления жидкости, пода)гной через aiTyncp подачи напора жидкости в камеру 6 обеспечивается постоянное уплотнение кабеля в отличие от известных конструкций, в которых износ уплотняюших элементов компенсируется лшць за счет эластичности резины. Помещение эластичных разъемных полутсоHVCOB в корпус с конусными стенками обеспечивает возможность их осевого хода по мере износа уплотнительных колец и соответствующее .утшотнение кабеля, при этом повышается качество уплотнения в период всего срока службы разъемных уплотнительных колец. В результате применения разъемных эластичных полу1сонусов со вставленными сменными разъемными уплотнительными кольцами и разъемных вкладышей решена проблема прохода; головки кабеля через все устройство, тем самым унифицирована конструкция сальника и упрощен процесс сборки сальникового устройства непосредственно на скцажине, а использова1ше блока разгрузки значительно повышает надежность герметизации устья скваФормула изобретения Устройство для герметизации устья при пропуске кабеля в действующую скважину, содержащее Kopnyt f eHTpHpyroopie элементы, уплотнительный узел с механизмом поджима уплотгштелей и блок разгрузки давления, включающий установленные в патрубке вкладыши с осевым каналом и уплотнительными элемента№, отличаю, щееся тем, что, с целью повышекич нздежностп герметизации устья скважины за счет олее эффективного по1шжегшя давления со стороны скважины патрубок блока разгрузки снабжен концентричко установленным относит«.-льно патрубка, кожухом с перегородками., образующими с патрубком секimoHfibie камеры, в которых )йстановлены турбины, причем полости секционных камер гидравлически связаны с полостями патрубка между вкладышами, и последние расположены под углом к оси устройства. Источгшки информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР № 123379, кл. F 16 J 15/40, 1958. 2.Патент США P 2255829, кл. 166-86, опублнк. 1941 (прототип).