Устройство для герметизации устья скважины

 

Изобретение относится к скважинному оборудованию и может быть использовано для герметизации скважины в случаях, когда отсутствуют противовыбросовые превенторы, а обсадная колонна уже спущена в скважину. Устройство для герметизации устья скважины состоит из корпуса подвески, имеющего резьбу на внутреннем диаметре для соединения с корпусом клапана. Внутри корпуса клапана на резьбе установлено седло. Имеется запорный орган со штоком и резьбовое кольцо. Верхняя часть запорного органа и нижний конец штока расположены в центральных отверстиях седла и резьбового кольца как в направляющих. На верхней части запорного органа имеются пазы. На наружней поверхности корпуса клапана имеются кольцевые канавки, в которых установлены эластичные кольца - основные и резервные. При необходимости закачивания раствора или сброса избыточного давления запорный орган отжимают, пружина сжимается и раствор закачивают, пропуская его через пазы верхней части запорного органа. При снятии усилия с запорного органа пружина возвращает его в исходное положение - закрытое. Использование изобретения повышает надежность герметизации устья скважины, расширяет функциональные возможности работы устройства. 3 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение для герметизации устья скважины относится к скважинному оборудованию и может быть использовано для герметизации скважины в случаях, когда противовыбросовые превенторы отсутствуют, а обсадная колонна уже спущена в скважину.

Известно устройство для герметизации устья скважины, содержащее корпус, седло, подпружиненный затвор, шпиндель, хвостовик затвора (Патент РФ N 2023863, E 21 B 33/03).

Недостатком данного устройства является наличие отводного горизонтального канала.

Известен обратный клапан, состоящий из корпуса подвески, корпуса клапана, седла, подпружиненного штока с запорным органом (Композит каталог нефтегазового оборудования и услуг т.II. С. 804 издательство GULF PUBLISHING COMPANY) Недостатком данного клапана является недостаточная надежность.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности, расширение функциональных возможностей работы устройства.

Данная цель достигается тем, что устройство для герметизации устья скважины имеет корпус подвески с резьбой по внутреннему диаметру, с помощью которой устанавливается клапан, состоящий из корпуса, седла, запорного органа со штоком, резьбового кольца. Запорный орган со штоком имеет направляющие в виде центральных отверстий седла и резьбовой втулки. Корпус клапана выполнен в виде втулки, имеющей резьбовые соединения по наружной поверхности для контакта с корпусом подвески и внутренней - для контакта с седлом. На корпусе клапана в кольцевых канавках установлены основные и резервные уплотнения. Кроме того, центральное отверстие седла является направляющей для верхней части запорного органа, выполненного в виде ступенчатого цилиндра с буртиком, на меньшем диаметре которого имеются профильные пазы. Шток с одной стороны соединен с запорным органом, а другой - с резьбовым кольцом, взаимодействующим с седлом и имеющим отверстия. Резьбовое кольцо служит одновременно для регулирования усилия между запорным органом и седлом и опорой для штока. При открытом клапане наличие профильных пазов, отверстий в резьбовом кольце возможно прохождение через устье технологического раствора без демонтажа клапана. Кроме того, наличие двух опор у запорного органа и штока предохраняет от перекосов, что способствует более надежному закрытию клапана.

На чертеже изображено устройство для герметизации устья скважины в разрезе. Устройство для герметизации устья скважины состоит из корпуса подвески 1, соединенного резьбовым соединением с корпусом клапана 2, внутри которого с помощью резьбы установлено седло 3, взаимодействующее с запорным органом 4, имеющим верхнюю часть 5 с пазами 6, расположенную в центральном отверстии седла 3 как направляющей. С другой стороны запорный орган 4 соединен со штоком 7, противоположный конец которого установлен в резьбовом кольце 8, включенном в седло 3 и имеющем отверстия 9. Шток подпружинен пружиной 10. Корпус клапана 2 имеет кольцевые канавки 11 для установки эластичных колец - основного 12 и резервных 13. Корпус клапана 2 имеет пазы 14 для захвата лубрикаторов с целью установки и извлечения клапана. Запорный орган 4 имеет эластичное уплотнение 15, установленное между буртиком 16 и стопорным кольцом 17, шайбой 18 на большем диаметре запорного органа.

Устройство для герметизации устья скважины работает следующим образом.

В корпус клапана 2 ввинчивают седло 3, в которое устанавливают запорный орган 4 со штоком 7 с закрепленным на нем эластичным уплотнением 15. Затем устанавливают резьбовое кольцо 8, одевая центральным отверстием на шток и вкручивая его в седло 3, обеспечивая необходимое усилие между седлом 3 и запорным органом 4. Клапан находится в закрытом состоянии, затем его устанавливают лубрикатором (не показано) в корпусе 1 подвески. При необходимости закачивания технического раствора или сброса избыточного давления запорный орган отжимают, пружина 10 сжимается и технический раствор закачивают в устье скважины, пропуская его через пазы 6 верхней части запорного органа 4, отверстия 9 резервного кольца 8. При снятии усилия с запорного органа пружина 10 возвращает клапан в исходное положение.

Использование данного устройства позволяет производить ремонтные работы скважины, осуществлять контроль за давлением в скважине или выравнивать его. Кроме того, позволяет прокачивать через устье скважины технический раствор без демонтажа самого устройства.

Данное устройство опробировано на скважине N 9 Прибрежная, Краснодарского края в фонтанной арматуре АФК 65х700.

Формула изобретения

1. Устройство для герметизации устья скважины, включающее корпус подвески, внутри которого установлен корпус клапана, седло, запорный орган с подпружиненным штоком, уплотнения корпуса клапана и корпуса подвески, отличающееся тем, что корпус клапана выполнен в виде втулки, имеющей резьбовое соединение по внутренней поверхности с седлом, а по наружной - с корпусом подвески, в седло вкручено резьбовое кольцо, имеющее отверстия, а уплотнения корпуса клапана и корпуса подвески выполнены в виде основных и резервных эластичных колец, установленных в кольцевых канавках на корпусе клапана.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что седло клапана содержит направляющее отверстие для верхней части запорного органа, а направляющее отверстие для штока выполнено в резьбовом кольце.

3. Устройство по одному из пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью регулирования усилия между запорным органом и седлом резьбовым кольцом.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что на наружной поверхности верхней части запорного органа выполнены профильные пазы.

РИСУНКИ

Рисунок 1