Герметизатор устья скважины

 

Изобретение относится к горной промышленности , в частности к устьевому оборудованию для бурения скважин. Цель - повышение надежности работы устройства за счет улучшения герметизации ведущей трубы некруглого сечения при одновременном упрощении конструкции Устройство включает корпус 1, разъемный в вертикальной плоскости. В нем установлен пакет неподвижных уплотнительных манжет (УМ) 6 и дополнительный пакет УМ 5. Полукольца 7 жестко связаны с нижней частью каждой из секций корпуса 1 Дополнительный пакет УМ 5 установлен между полукольцами 7 и пакетом УМ 6. Выполнены УМ 5 фигурными, с эксцентричными осевыми каналами для размещения ведущей трубы 4. Каждая из УМ 5 смещена на одинаковый угол относительно смежных с ней УМ 5 вокруг оси, проходящей через центр их осевых каналов. Каждая из УМ 6 выполнена в виде лепестков и установлена с возможностью прогиба на угол 5-20°, При этом УМ 6 смещены одна относительно другой на одинаковый угол 1 з п. ф-лы, 3 ил. А-А 6 VI О ел со ел 00

СОЮЗ СО В ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 33/03

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, 4

Ql (л) (Л !

Ор,2 (21) 4863535/03 (22) 21.05.90 (46) 30,09.92. Бюл, ¹ 36 (71) Проектно-конструкторская контора

Проектно-строительного объединения "Востокбурвод" (72) А.И.Деревянных и Б,E,Àëåêñååâ (56) Яковлев А.Я. и Коваленко В.И. Бурение скважин с пеной на твердые полезные ископаемые,- Л.: Недра, 1987, с.115 — 116. (54) ГЕРМЕТИЗАТОР УСТЬЯ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности, в частности к устьевому оборудованию для бурения скважин. Цель— повышение надежности работы устройства за счет улучшения герметизации ведущей трубы некруглого сечения при одновременном упрощении конструкции, Устройство

„„5U„„1765358 А1 включает корпус 1, разъемный в вертикальной плоскости. В нем установлен пакет неподвижных уплотнительных манжет(УМ) 6 и дополнительный пакет YM 5. Полукольца 7 жестко связаны с нижней частью каждой иэ секций корпуса 1. Дополнительный пакет

УМ 5 установлен между полукольцами 7 и пакетом YM 6. Выполнены YM 5 фигурными, с эксцентричными осевыми каналами для размещения ведущей трубы 4. Каждая из YM

5 смещена на одинаковый угол относительно смежных с ней YM 5 вокруг оси, проходящей через центр их осевых каналов. Каждая из YM 6 выполнена в виде лепестков и установлена с воэможностью прогиба на угол

5 — 20О, При этом УМ 6 смещены одна относительно другой на одинаковый угол, 1 э.п. ф-лы, 3 ил.

A — ß

1765358

Устройство предназначено для герметизации устья скважин, когда для очистки забоя используются преимущественно эрлифтные системы с относительно малыми перепадами давления на устье.

Известны герметизаторы устья скважин для герметизации кольцевого пространства при бурении с продувкой воздухом. Например, известно устройство для герметизации устья скважины, включающее корпус, ствол, выполненный из верхнего и нижнего патрубков, связанных резьбовым соединением, на котором установлены герметизирующая манжета и привод манжеты, верхний патрубок имеет жестко связанный с ним диск и подвижное кольцо для крепления верхнего конца манжеты, Корпус снабжен концентрично установленной в нем подвижной втулкой. Привод герметизирующей манжеты выполнен в виде храпового механизма.

Это устройство не предназначено для герметизации устья скважины при работе с квадратной трубой.

Известен также герметизатор, состоящий из шламоотводящей трубы, фланца, сальника, отражателя, чехла брезентового, поддона, корпуса и соединительной муфты.

Его,недостатком является то, что он пригоден для ведущих труб круглого сечения, которые применяются на станках геологоразведочного бурения и не приспособлен для бурения на роторных станках с ведущей трубой квадратного сечения.

Наиболее близок к изобретению герметизатор устья скважины, включающий полый цилиндрический корпус с крышкой и размещенным внутри него пакетом неподвижных уплотнительных манжет.

Такой герметизатор недостаточно надежен при герметизации трубы некруглого .сечения и имеет относительно громоздкую конструкцию, Целью изобретения является повышение надежности герметизатора при уплотнении труб некруглого сечения и упрощение конструкции.

Это достигается тем, что корпус устройства снабжен опорой в виде двух полуколец и дополнительным пакетом уплотнительных манжет, которые выполнены фигурными и имеют эксцентричные осевые каналы для размещения в них ведущей трубы, причем корпус выполнен разьемным в вертикальной плоскости, а полукольца жестко связаны с нижней частью каждой из секций, При этом дополнительный пакет уплотнительных манжет размещен между основным пакетом и полукольцами, а каждая из уплотнительных фигурных манжет смещена на одинаковый угол относительно смежных с ней манжет вокруг оси, проходящей через центр их осевых каналов.

Конструкция герметизатора показана

5 на фиг,1; на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг,2, Он состоит из шарнирно раскрывающегося в вертикальной плоскости корпуса 1, верхнего и нижнего фланцев 2 и 3, набора

10 уплотнительных фигурных манжет 5, имеющих эксцентричные осевые каналы для размещения ведущей трубы 4. При этом манжеты 5 смещены одна относительно другой на одинаковый угол в зависимости от

15 профиля сечения (для квадрата на 90 ). Верхняя часть корпуса 1 заполнена набором лепестковых манжет 6, перекрывающих одна другую, установленных с возможностью изгиба концов лепестков под углом 5 — 20 .

20 На фланце 3 установлены два полукольца 7, жестко связанных с нижней частью каждой из секций корпуса, Нижняя манжета 5 заменяется по мере износа.

Герметизатор устанавливается на кон25 дукторе или технической колонне скважины и работает следующим образом.

При работе эрлифта, выходящая из скважины пульпа движется вверх и через отверстие в нижнем фланце 3 стремится

30 пройти в зазоры между корпусом ", и веду щей трубой 4 через наборы уплотни тельных манжет. При этом при вращении ведущей трубы эксцентричные манжеты под действием центробежных сил прижимаются к ней

35 и перекрывают зазоры, уплотняя тем самым существующий зазор, В случае, если часть пульпы прорывается выше набора эксцентричных манжет, над ними повышается давление и начинают работать лепестковые

40 манжеты, свободные концы которых поднимаются и перекрывают свободный зазор.

Изобретение значительно уменьшает стоимость оборудования устья, повышает надежность, облегчает условия монтажа, 45 демонтажа и эксплуатации устройства.

Формула изобретения

1. Герметизатор устья скважины, включающий полый цилиндрический корпус =

50 крышкой и размещенный внутри него пакет неподвижных уплотнительных манжет, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности работы устройства за счет улучшения герметизации ведущей

55 трубы некруглого сечения при одновременном упрощении конструкции, он Снабжен опорой в виде двух полуколец и дополнительным пакетом уплотнительных ".анжет, которые выполнены фигурными и имеют эксцентричным оссаые каналы для разме1765358

Составитель Е.Молчанова

Техред М.Моргентал Корректор Н.Гунько

Редактор

Заказ 3362 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина. 101 щения в них ведущей трубы, причем корпус выполнен разъемным в вертикальной плоскости, а полукольца жестко связаны с нижней частью каждой из секций корпуса, при этом дополнительный пакет уплотнительных манжет размещен между основным пакетом и полукольцами, а каждая из уплотнительных фигурных манжет смещена на одинаковый угол относительно смежных с ней манжет вокруг оси, проходящей через центр их осевых каналов.

2, Герметизатор по п.1, о т л и ч ю щ и ис я тем, что уплотнительные манжеты в

5 основном пакете выполнены в виде лепестков, установленных с возможностью прогиба на угол 5 — 20 С, причем каждая из манжет основного пакета смещена на одинаковый угол относительно смежных с ней манжет.