Устройство для герметизации устья скважины

 

Изобретение относится к горной промышленности . Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет возможности обеспечения предохранения узла герметизации от контакта с абразивными частицами при одновременном упрощении его обслуживания. На кондукторе 1 размещен корпус (К) 2. В К 2 установлены последовательно узел герметизации труб 6 бурильного инструмента, нажимная втулка (НВ) 9, гайка 10 с наружной и внутренней резьбами, опорная шайба 11, герметизирующий элемент (ГЭ) 12. Он содержит пакет чередующихся пружинных 13 и эластичных 14 колец. В К 2 выполнены кольцевые ступенчатые проточки 15 и 16 для размещения ГЭ 12, НВ 9, гайки 10 и опорной шайбы 11-. Последняя установлена между НВ 9 и К 2 а ГЭ 12 - с возможностью последовательного взаимодействия с наружной поверхностью и верхним торцом НВ 9. При бурении ГЭ 12 находится между наружной поверхностью НВ 9 и кольцевой проточкой 16 К 2. После завершения бурения НВ 9 отводят вниз. : Кольца 13 и 14 размещаются на трубе 6 бурильного инструмента При дальнейшем перемещении НВ 9 вверх они размещаются в кольцевой проточке 15 К 2 и герметизиру-- ют кольцевое пространство между К 2 и трубой 6. 2 ил. сл С х| Ь- сл со XJ 00

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 21 В 33/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Г17a8g

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4841898/03 (22) 25.06.90 (46) 07.07.92. Бюл. N. 25 (71) Научно-исследовательское, проектноконструкторское. опытно-экспериментальное и строительно-монтажное объединение по осушению месторождений полезных ископаемых и специальным горным работам

"ВИОГЕМ" (72) С. И. Беляков, М, Н, Климентов и В Л.

Топорницкий (53) 622.245.7(088.8) (56) Сооружение восстающих дренажных скважин из подземных горных выработок установками УДМ-8, УДБ-12 (технологическое задание). ВИОГЕМ, Белгород, 1986, с.30. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ

УСТЬЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности, Цель изобретения — повышение надежности в работе за счет возможности обеспечения предохранения узла герметизации от контакта с абразивными частицами при одновременном упрощеSU„» 1745878 А1 нии его обслуживания. На кондукторе 1 размещен корпус (К).2. В К 2 установлены последовательно узел герметизации труб 6 бурильного инструмента, нажимная втулка (НВ) 9, гайка 10 с наружной и внутренней резьбами, опорная шайба 11, герметизирующий элемент (ГЭ) 12. Он содержит пакет чередующихся пружинных 13 и эластичных

14 колец. В К 2 выполнены кольцевые ступенчатые проточки 15 и 16 для размещения

ГЭ 12, НВ 9, гайки 10 и опорной шайбы 11-, Последняя установлена между Н В 9 и К 2; а

ГЭ 12 — с возможностью последовательного взаимодействия с наружной поверхностью и верхним торцом НВ 9, При бурении ГЭ 12 находится между наружной поверхностью

НВ 9 и кольцевой проточкой 16 К 2. После завершения бурения НВ 9 отводят вниз.

Кольца 13 и 14 размещаются на трубе 6 бурильного инструмента. При дальнейшем перемещении НВ 9 вверх они размещаются в кольцевой проточке 15 К 2 и герметизиру. ют кольцевое пространство между К 2 и трубой 6. 2 ил, 1745878

20

50

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при сооружении восстающих, наклонновосстающих и нисходящих скважин.

Известен пакер, включающий цилинд- 5 рический корпус, герметиэирующий узел в виде набора металлических и эластичных колец, размещенных вокруг ведущей трубы и подвижную обойму, связанную с корпусом поСредством резьбы.

Недостатком известного устройства является то; что оно не обеспечивает надежности работы герметизирующего устройства в период эксплуатации скважины, так как в период ее бурения происходит износ эластич- 15 ных элементов абразивными частицами выносимой разрушенной породы, Известен также герметизатор устья скважины, включающий кондуктор, цилиндрический корпус с боковым отводом и фланцами. размещенный в корпусе узел герметизации бурильного инструмента в виде стакана с уплотнительными элементами, выполненными в виде набора чередующихся металлических и эластичных колец. размещенных вокруг ведущей трубы.

Недостатком известного устройства является то, что герметизирующие элементы не обеспечивают надежность герметизации устья скважины, так как в период ее бурения происходит их износ абразивными частицами породы.

Цель изобретения — повышение надежности в работе за счет возможности обеспечения предохранения узла герметизации от контакта с абразивными. частицами при одновременном упрощении его обслужива- ния, Указанная цель достигается тем, что устройство для герметизации устья скважин, содержащее установленный на кондукторе цилиндрический корпус с боковым отводом и с фланцами, размещенный в корпусе узел герметизации бурильного инструмента в виде стакана с уплотнительными манжетами и грундбуксой, дополнительно снабжено последовательно установленными в корпусе нажимной втулкой, гайкой с наружной и внутренней резьбами. опорной шайбой и герметизирующим элементом в виде пакета чередующихся пружинных и эластичных колец, причем в корпусе выполнены кольцевые ступенчатые проточки для размещения в них уплотнительного элемента, нажимной втулки, гайки и опорной шайбы, при этом последняя установлена между нажимной втулкой и корпусом, а герметизирующий элемент размещен с возможностью последовательного взаимодействия с наружной поверхностью и верхним торцом нажимной втулки.

Предлагаемое устройство предусматривает защиту герметизирующих элементов от разрушения их абразивными частицами породы в период бурения скважины и последующую их установку на колонну труб эксплуатационной скважины, На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство в период бурения скважины; на фиг. 2 — то же, в период эксплуатации скважины.

Устройство для герметизации устья скважины (фиг, 1) содержит установленный на кондукторе 1 восстающей, наклонно-восстающей или нисходящей скважины цилиндрический корпус 2 с боковым отводом 3 и фланцами 4. Размещенный в корпусе 2 узел

5 герметизации колонны труб в бурильном инструменте, выполненный в виде стакана с уплотнительными манжетами 7 и грундбуксой 8. Для повышения надежности работы устройства оно дополнительно снабжено последовательно установленными е корпусе нажимной втулкой 9 и гайкой 10 с наружной и внугренней резьбами, опорной шайбой 11 и герметизирующим элементом

12, содержащим пакет чередующихся пружинных 13 и эластичных 14 колец. Причем в корпусе 2 выполнены кольцевые ступени 15 и 16 для размещения в них герметизирующего элемента 12, нажимной втулки 9, гайки

10 и опорной шайбы 11. При этом опорная шайба 11 установлена между нажимной втулкой 9 и корпусом 2. а герметизирующий элемент 12 установлен с возможностью последовательного взаимодействия с наружной 17 поверхностью и верхним торцом 18 на>кимной втулки 9.

Установку предлагаемого устройства производят следующим образом, Скважину забуривают и раскрепляют в ней кондуктор 1. В период сборки устройства на наружную поверхность 17 нажимной втулки 9 одевают опорную шайбу 11 и пакет чередующихся пружинных 13 и эластичных

14 колец. Устанавливают нажимную втулку

9 и посредством гайки 10 соединяют с корпусом 2. вводят герметизирующий элемент

12 между наружной 17 поверхностью нажимной втулки 9 и кольцевой ступенью 16 корпуса 2. После этого с помощью крепежных элементов соединяют корпус 2, вводят и герметизируют буровой снаряд (на чертеже не показан) на колонне труб 6. Затем производят бурение скважины с одновременной подачей колонны труб 6 и циркуляцией промывочной жидкости. При этом обратный поток промывочной жидкости и подземной воды, обогащенной шламом и

1745878

14, 15 вмещающими породами, проходит вниз через кольцевое пространство с внешней стороны колонны труб 6 к боковому отводу 3, При этом .эластичные кольца 14 надежно защищены от износа, После завершения бурения скважины, отводят вниз нажимную втулку 9, llpN этом опорная шайба 11 удерживает пружинные

13 и эластичные 14 кольца и они скользят по наружной поверхности 17 нажимной втулки

9 и остаются на колонне труб 6, а нажимная втулка 9 уходит вниз. Затем закручивают нажимную втулку 9 вверх. В это время она торцом 18 перемещает пакет пружинных 13 и эластичных 14 колец вверх в кольцевую проточку 15 корпуса 2 и уплотняют кольцевое пространство между корпусом 2 и колонной труб 6.

Завершив герметизацию затрубного пространства с помощью пакета герметизирующих элементов 12 проверяют его надежность с помощью подачи промывочной жидкости и открытой задвижкой на боковом отводе 3 и готовят скважину для последующих работ. После чего обвязку устья с боковым отводом 3 и герметизирующим узлом 5 снимают, освобождая устье скважины от наиболее габаритных и дефицитных узлов.

Таким образом. предлагаемое устройство повышает надежность работы за счет предохранения герметизирующих элементов от контакта с абразивными частицами и одновременно улучшает условия обслуживания.

Формула изобретения

Устройство для герметизации устья скважины, содержащее установленный на кондукторе цилиндрический корпус с боковым отводом и с фланцами, размещенный в

10 корпусе узел герметизации бурильного инструмента в виде стакана с уплотнительными манжетами и грундбуксой, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет возможности обеспечения

15 предохранения узла герметизации от контакта с абразивными частицами при одновременном упрощении .его обслуживания. оно снабжено последовательно установленными в корпусе нажимной втулкой, гайкой с

20 наружной и внутренней резьбами, опорной шайбой и герметизирующим элементом в виде пакета чередующихся пружинных и эластичных колец, причем в корпусе выполнены кольцевые ступенчатые проточки для

25 размещения в них герметизирующего элемента, нажимной втулки, гайки и опорной шайбы, при этом последняя установлена между нажимной втулкой и корпусом, а гер метизирующий элемент размещен с воэ30 можностью последовательного взаимодействия с наружной поверхностью и верхним торцом нажимной втулки.