Устьевое устройство для герметизации скважины

 

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при эксплуатации, геофизических исследованиях и ремонте Скважин. Цельповышение надежности работы устройства при обрыве полированного штока или геофизического кабеля за счет улучшения герметизации устья скважины. Устройство содержит корпус с осевым и радиальным каналом (РК). Последний с одного конца заглушен . В осевом канале размещено посадочное седло под запорный элемент (ЗЭ). В РК установлены ЗЭ, толкатель (Т) и пружина. Под РК в осевом канале корпуса размещен Ограничитель в виде шайбы с осевыми каналами . Их диаметры меньше наружного диаметра ЗЭ. Между ЗЭ и пружиной установлен Т, который своим верхним торцом может взаимодействовать с ЗЭ, и нижним -с пружиной. На верхнем торце Т имеется выступ для взаимодействия с полированным штоком или геофизическим каДелем. Выполнен ЗЭ в виде шара, а РК - под острым углом к осеёому каналу корпуса и обращен открытым концом в сторону посадочного седла. Плоскост верхнего торца Т параллельна плоскости посадочного.седла. В процессе работы Т прижат своим выступом к полфованному штоку или кабелю, при этом ЗЭ не контактирует с ними. При обрыве полиро ванного штока или кабеля подпружиненный Т перемещает ЗЭ к седлу и жестко фиксирует ЗЭ в седле. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. ел С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 33/03

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ..

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) - - - :.я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

I л

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4800111/03 (22) 29,11,89 (46) 28.02.93;Бюл, М 8 (71) Казахский государственный научно-исследовательский институт нефтяной промышленности (72) Б.Т.Муллаев, М,Г.Саламатов, Т,С,Суворова и Т.К.Оржанов (56) Патент США N 2563155, кл, 166-84, 1946, (54) УСТЬЕВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ СКВАЖИНЫ (57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при эксплуатации, геофизических исследованиях и ремонте скважин. Цель — повышение надежности работы устройства при обрыве полированного штока или геофизического кабеля за счет улучшения герметизации устья скважины. Устройство содержит корпус с осевым и радиальным каналом (РК). Последний с одного конца заИзобретение относится к нефтедобывающей промышленности. в частности к устьевому оборудованию скважин, эксплуатирующихся штанговыми глубинными насосами, и может быть использовано в устьевом обору довании нефтяных и газовых скважин при геофизических исследованиях и ремонтах с использованием кабельной или канатной техники.

Цель изобретения — повышение надежности работы устьевого устройства для перекрытия в случае обрыва полированного штока при глубиннонасосной эксплуатации или обрыва кабеля при геофизических исследованиях.

„„!Ж„„1798478 А1 глушен, В осевом канале размещено посадочное седло под запорный элемент (ЗЭ), В

РКустановлены ЗЭ, толкатель(Т) и пружина.

Под PK в осевом канале корпуса размещен ограничитель в виде шайбы с осевыми каналами. Их диаметры меньше наружного диаметра ЗЭ, Между ЗЭ и пружиной установлен

Т, который своим верхним торцом может взаимодействовать с ЗЭ, и нижним — c пружиной.

На верхнем торце Т имеется выступ для взаимодействия с полированным штоком или геофизическим кабелем. Выполнен ЗЭ в виде шара, à PK — под острым углом к осевому каналу корпуса и обращен открытым концом в сторону посадочного седла, Плоскость верхнего торца Т параллельна плоскости посадочного седла. В процессе работы Т прижат своим выступом к полйргованному штоку или кабелю, при этом ЗЭ не контактирует с ними. При обрыве полиро-. ванного штока или кабеля подпружиненный

Т перемещает ЗЭ к седлу и жестко фиксирует ЗЭ в. седле. 2 з.п.ф-лы, 4 ил, ем@ ,«4

На фиг.1 показано устройство для перекрытия скважин в процессе эксплуатации; . 00 на фиг.2.— то же. в аварийной ситуации; на,,4 фиг.3 — устройство при оборудовании. устья с глубиннонасоснйх скважин; на фиг;4 — обо-: QQ рудование устья предложенным устройством лри геофизических исследованиях ) . скважин или при ремонтных работах на скважине с использованием| канатной техники;

Устройство для перекрытия скважин устанавливается на устье нефтегазовой скважины выше выкидного трубопровода и содержит полый корпус 1 с осевым каналом

2 для прохода полированного штока 3 или

1798478 кабеля глубинного прибора, седло 4, дополнительный канал 5, в котором размещен запорный элемент 6, выполненный в виде шара, толкатель 7 с выступом, фиксирующим положение шара 6, пружину 8, регулирующий болт 9, ограничитель 10, Для повышения надежности взаимодействия запорного элемента 6 с седлом 4 и предотвращения попадания шара в HKT подпружиненный толкатель размещен в дополнительном канале 5, подсоединенном к основному каналу 2 под острым углом, а работая плоскость подпружиненного толкателя 7, взаимодействующая с запорным элементом 6, выполнена параллельно плоскости седла 4 и имеет внешний выступ, взаимодействующий с полированным штоком 3 и фиксирующий положение запорного элемента (шара) 6.

Устройство работает следующим образом.

При нормальной работе скважины Toll катель 7 своим выступом прижат к полированному штоку 3 и удерживает шар в нерабочем состоянии.

Наличие смазки в виде нефти не приводит к существенному износу полированного штока 3, а для выступа на толкателе 7 этот износ не является суще@ венным, но защищает от износа и потери герметичности запорный элемент (шар) 6.

Подпружиненный толкатель 7, размещенный в дополнительном канале 5, выполнен в виде усеченного цилиндра со скользящей, как поршень, посадкой. Сам дополнительный канал 5 установлен полувертикально, снизу глухой, т.е. не проточный, так что попадание в него застывшей нефти исключается. Конструкция предложенного узла такова, что может заливаться незамерзающей жидкостью. Это обеспечит в решительный момент безотказное перемещение толкателя 7 под действием пружины 8, усилие которой регулируется болтом 9, При обрыве полированного штока 3 подпружиненный толкатель 7 получает возможность под действием пружины 9 перемещаться вдоль,оси дополнительного канала 5 в сторону седла 4, Рабочая плоскость подпружиненного толкателя 7, взаимодействующая с запорным элементом 6, выполнена параллельно плоскости седла 4 и обеспечивает жесткую фиксированную посадку запорного элемента (шара) 6 на седло 4, Предотвращение падения запорного элемента (шара) 6 на забой скважины достигается также фиксатором толкателя 7, а при профилактических и ремонтных работах— дополнительно ограничителем 10. установленным в основном осевом канале 2 устройства. . Применение предлагаемого устройства позволит исключить открытый выброс жидкости из скважины при аварийной ситуации.

При этом предотвращаются потери нефтепродуктов и загрязнение окружающей среды.

1а

Формула изобретения

55 виде шайбы с осевыми каналами, установленной в осевом канале корпуса ниже радиального канала, причем диаметры осевых каналов шайбы меньше наружного диаметра запорного элемента, 1. Устьевое устройство для герметиза20 ции скважины, включающее установленный под устьевым сальником корпус с осевым и заглушенным с одйого конца радиальным каналами, размещенный в последнем под. пружиненный запорный элемент и установ25 ленное в осевом канале корпуса посадочное седло под запорный элемент, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе устройства при обрыве полированного штока или геофизического

30 кабеля за счет улучшения герметизации устья скважины, устройство снабжено размещенным между запорным элементом и пружиной толкателем, установленным с возможностью взаимодействия своим верх35 ним торцом с запорным элементом, а нижним — с пружиной, причем запорный элемент выполнен в виде шара, толкатель имеет на верхнем торце выступ для взаимодействия с полированным штоком или гео40 физическим кабелем, при этом радиальный канал в корпусе выполнен под острым углом к осевому каналу и обращен открытым концом в сторону посадочного седла.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е е45 с я тем, что плоскость верхнего торца толкателя выполнена параллельной плоскости посадочного седла, 3. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что оно снабжено ограничителем в

1798478

1798478

Составитель Б.Муллаев

Техред M,MoðãåíTàë Корректор; М,Петрова

Редактор А.Егорова

Заказ 757 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