Противовыбросовый устьевой сальник

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к конструкции устройств для герметизации устья скважин, и может быть использовано для добычи нефти штанговыми насосами. Противовыбросовый устьевой сальник содержит переходник со сферической головкой, трубчатый корпус с фланцем и двумя сальниковыми уплотнениями, нижним и верхним. Сферическая головка размещена внутри цилиндрической корпусной втулки и закреплена к этой втулке фланцем трубчатого корпуса и кольцом, расположенным под корпусной втулкой. Также устройство содержит противовыбросовый клапан в виде патрубка, закрытого крышкой и установленного напротив отверстия трубчатого корпуса, расположенного между сальниковыми уплотнениями. В патрубок установлена гильза с подпружиненным пружиной сжатия шариком. Новым является то, что в трубчатом корпусе между сальниковыми уплотнениями установлены с возможностью осевого перемещения две шайбы. При этом обращенный к оси трубчатого корпуса конец гильзы находится между этими шайбами, а диаметр отверстия верхней шайбы выбран больше диаметра шарика. Шайбы подпружинены относительно друг друга пружинами сжатия, каждая из которых надета на отдельный штифт, неподвижно посаженный в отверстии, просверленном на нижней шайбе. На верхней шайбе рядом с торцом гильзы просверлено отверстие, куда запрессован верхний конец штифта. С нижней части боковой стенки штифта снята фаска. При этом коническая стенка фаски взаимодействует с подпружиненным шариком. В предложенном изобретении повышается работоспособность. 3 ил.

 

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к конструкции устройств для герметизации устья скважин, и может быть использовано при добыче нефти штанговыми насосами.

Известна устьевая арматура для насосной установки с сальниковым штоком (Патент США №4907650, 1990), в которой для обеспечения экстренной герметизации канала арматуры в случае поломки сальникового штока имеется шаровой шарнирный элемент, шаровой направляющий блок и подпружиненный откидной клапан, установленный на шарнирный палец и взаимодействующий с боковым цилиндром и поршнем, реагирующим на перепады скважинного давления. Недостатком известного устройства является то, что оно имеет сложную конструкцию.

Наиболее близким к заявленному устройству является противовыбросовый устьевой сальник (Патент RU 2299307, МПК Е21В 33/03, опубл. 20.05.2007), содержащий переходник со сферической головкой, трубчатый корпус с фланцем и двумя сальниковыми уплотнениями, нижним и верхним, причем сферическая головка размещена внутри цилиндрической корпусной втулки и закреплена к этой втулке фланцем трубчатого корпуса и кольцом, расположенным под корпусной втулкой, причем устройство содержит противовыбросовый клапан в виде патрубка, закрытого крышкой и установленного напротив отверстия трубчатого корпуса, расположенного между сальниковыми уплотнениями, причем в патрубок установлена гильза с подпружиненным пружиной сжатия шариком. В противовыбросовом клапане, выбранном в качестве прототипа, имеется гильза с осью, на которую установлен рычажок с бобышкой. Шарик удерживается внутри гильзы рычажком, бобышка которого под действием пружины сжатия взаимодействует со стенкой перемещающегося сальникового штока. При перемещении этого штока бобышка из-за трения изнашивается и устройство выходит из строя.

Задачей изобретения является повышение работоспособности.

Поставленная задача решается тем, что в противовыбросовом устьевом сальнике, содержащем переходник со сферической головкой, трубчатый корпус с фланцем и двумя сальниковыми уплотнениями, нижним и верхним, причем сферическая головка размещена внутри цилиндрической корпусной втулки и закреплена к этой втулке фланцем трубчатого корпуса и кольцом, расположенным под корпусной втулкой, причем устройство содержит противовыбросовый клапан в виде патрубка, закрытого крышкой и установленного напротив отверстия трубчатого корпуса, расположенного между сальниковыми уплотнениями, причем в патрубок установлена гильза с подпружиненным пружиной сжатия шариком, новым является то, что в трубчатом корпусе между сальниковыми уплотнениями установлены с возможностью осевого перемещения две шайбы, при этом обращенный к оси трубчатого корпуса конец гильзы находится между этими шайбами, а диаметр отверстия верхней шайбы выбран больше диаметра шарика, причем шайбы подпружинены относительно друг друга пружинами сжатия, каждая из которых надета на отдельный штифт, неподвижно посаженный в отверстии, просверленном на нижней шайбе, причем на верхней шайбе рядом с торцом гильзы просверлено отверстие, куда запрессован верхний конец штифта, причем с нижней части боковой стенки штифта снята фаска, при этом коническая стенка фаски взаимодействует с подпружиненным шариком.

На фиг. 1 изображено устройство с местными разрезами; на фиг. 2 изображен вид на верхнею шайбу вместе с пружинами сжатия и штифтом; на фиг. 3 - вид А фиг. 1.

Противовыбросовый устьевой сальник содержит переходник 1 со сферической головкой 2, трубчатый корпус 3 с фланцем 4 и двумя сальниковыми уплотнениями, нижним 5 и верхним 6. Сферическая головка 2 размещена внутри цилиндрической корпусной втулки 7 и закреплена к этой втулке фланцем 4 трубчатого корпуса 3 и кольцом 8, расположенным под корпусной втулкой 7. Также устройство содержит противовыбросовый клапан в виде патрубка 9, закрытого крышкой 10 и установленного напротив отверстия 11 трубчатого корпуса 3, расположенного между сальниковыми уплотнениями 5 и 6. В патрубок 9 установлена гильза 12 с подпружиненным пружиной сжатия 13 шариком 14. В трубчатом корпусе 3 между сальниковыми уплотнениями 5 и 6 установлены с возможностью осевого перемещения две шайбы 15 и 16. При этом обращенный к оси трубчатого корпуса 3 конец гильзы 12 находится между этими шайбами 15 и 16, а диаметр d отверстия верхней шайбы 15 выбран больше диаметра шарика 14, чтобы при обрыве сальникового штока 17 шарик 14 проходил в канал верхнего уплотнения 6. Шайбы 15 и 16 подпружинены относительно друг друга пружинами сжатия 18, каждая из которых надета на отдельный штифт 19, неподвижно посаженный в отверстии, просверленном на нижней шайбе 16. Штифты 19 удерживают пружины сжатия 18 на поверхности нижней шайбы 16 от перемещения в сторону. На верхней шайбе 15 рядом с торцом 20 гильзы 12 просверлено отверстие, куда запрессован верхний конец штифта 21. С нижней части боковой стенки штифта 21 снята фаска. При этом коническая стенка 22 фаски взаимодействует с подпружиненным шариком 14. Коническая стенка 22 фаски препятствует перемещению шарика 14 к сальниковому штоку 17.

Принцип работы противовыбросового устьевого сальника заключается в следующем. В исправном состоянии сальникового штока 17 шарик 14 под действием пружины сжатия 13 прижат к конической стенке 22 фаски штифта 21. Поэтому этот шарик не перемещается к сальниковому штоку 17. При обрыве сальникового штока, под действием пружин сжатия 18, верхняя шайба 15 сжимает верхнее сальниковое уплотнение 6 в сторону крышки 23 трубчатого корпуса 3. При этом уменьшается диаметр канала верхнего сальникового уплотнения 6. За счет этого уменьшается высота h этого уплотнения 6 и шайба 15 под действием пружин сжатия 18 поднимается вверх. Вместе с шайбой 15 поднимается вверх и штифт 21. При этом коническая стенка 22 фаски штифта 21 отходит вверх от шарика 14 и данный шарик выталкивается пружиной сжатия 13 из полости гильзы 12 в сторону оси трубчатого корпуса 3. Далее под действием напора жидкости скважины шарик 14 заталкивается через отверстие верхней шайбы 15 в канал верхнего уплотнения 6. Шайба 15 не препятствует перемещению шарика, так как диаметр d отверстия шайбы 15 выбран больше диаметра шарика. При повышении давления жидкости шарик 14 проходит через уплотнение 6 и застревает перед отверстием крышки 23 трубчатого корпуса 3, предотвращая тем самым выброс жидкости из скважины в окружающую среду.

В предлагаемом противовыбросовом устьевом сальнике шарик в исправном состоянии сальникового штока удерживается в полости гильзы конической стенкой фаски штифта. При этом вышеуказанный штифт не взаимодействует с сальниковым штоком. В прототипе бобышка рычажка постоянно под действием пружины сжатия давит на стенку перемещающегося сальникового штока и изнашивается в результате трения. Износ бобышки приводит устройство к выходу из строя. Из сравнительного анализа вытекает, что в предлагаемом устройстве, по сравнению с прототипом, повышается срок службы и тем самым повышается работоспособность.

Источники информации

1. Патент США №4907650, 1990.

2. Патент RU №2299307, МПК Е21В 33/03, опубл. 20.05.2007.

Противовыбросовый устьевой сальник, содержащий переходник со сферической головкой, трубчатый корпус с фланцем и двумя сальниковыми уплотнениями, нижним и верхним, причем сферическая головка размещена внутри цилиндрической корпусной втулки и закреплена к этой втулке фланцем трубчатого корпуса и кольцом, расположенным под корпусной втулкой, причем устройство содержит противовыбросовый клапан в виде патрубка, закрытого крышкой и установленного напротив отверстия трубчатого корпуса, расположенного между сальниковыми уплотнениями, причем в патрубок установлена гильза с подпружиненным пружиной сжатия шариком, отличающийся тем, что в трубчатом корпусе между сальниковыми уплотнениями установлены с возможностью осевого перемещения две шайбы, при этом обращенный к оси трубчатого корпуса конец гильзы находится между этими шайбами, а диаметр отверстия верхней шайбы выбран больше диаметра шарика, причем шайбы подпружинены относительно друг друга пружинами сжатия, каждая из которых надета на отдельный штифт, неподвижно посаженный в отверстии, просверленном на нижней шайбе, причем на верхней шайбе рядом с торцом гильзы просверлено отверстие, куда запрессован верхний конец штифта, причем с нижней части боковой стенки штифта снята фаска, при этом коническая стенка фаски взаимодействует с подпружиненным шариком.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к конструкции устройств для герметизации устья скважин, и может быть использовано при добыче нефти штанговыми насосами.

Изобретение относится к поршневому кольцу (2) с повышенной усталостной прочностью из пластически деформируемого материала. Поршневое кольцо (2) содержит рабочую поверхность (4), которая сверху ограничена верхней кромкой (3) рабочей поверхности, а снизу - нижней кромкой (1) рабочей поверхности.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к уплотнительной технике, и может быть применено в качестве уплотнительного устройства для уплотнения штока поршня.

Изобретение относится к области компрессоростроения, в частности к поршневым компрессорам, которые работают при повышенном давлении. Герметичное при повышенном давлении уплотнение (38) для поршневого штока (24) поршневого компрессора (10) содержит корпус (46), имеющий сквозное отверстие (48) для поршневого штока.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к уплотнительным узлам штоков. Барьерное уплотнение штока гидроцилиндра содержит подвижный шток с уплотняющим его узлом, включающим в себя направляющую втулку с наружной торцевой манжетой, опирающейся в крышку гидроцилиндра.

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано при уплотнении плунжеров, штоков преимущественно штанговых насосов. .

Изобретение относится к уплотнениям штоков гидроцилиндров. .

Изобретение относится к уплотнительной технике и может быть использовано для уплотнения подвижных соединений в гидравлических устройствах, в частности в гидравлических гасителях колебаний пассажирских железнодорожных вагонов.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве переходника для устьевого штока качалки штангового насоса. .

Изобретение относится к области уплотнительной техники, в частности к конструкциям импульсных гидравлических аккумуляторов. .

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности. В частности, предложен способ герметизации устья наклонно-направленной скважины, включающий: спуск и цементирование заколонного пространства кондуктора, установку на муфту кондуктора патрубка нулевого, установку на подготовленную площадку регулируемой опоры и установку оборудования в сборе: крестовины с задвижками, превентора плашечного ППГ, катушки превенторной, задвижки шиберной; катушки переходной; растяжки канатной с талрепом, штурвала превентора и гидростанции для управления гидравлическим превентором.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для герметизации отверстия грундбуксы фланца трубной головки в случае открытого фонтанирования через него скважинной среды.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для герметизации эксплуатационных и технических колонн газовых и нефтяных скважин при ликвидации открытого фонтанирования.

Изобретение относится к оборудованию для герметизации устья скважины при бурении турбинным способом. Обеспечивает повышение надежности, безопасности и удобства эксплуатации, снижение трудоемкости и временных затрат при использовании, а также расширение эксплуатационных возможностей.

Изобретение относится к области нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройству для герметизации устья нефтяных и газовых скважин при СПО ГНО в процессе их строительства и ремонта для предупреждения нефтегазоводопроявлений.

Изобретение относится к средствам герметизации привода скважинных погружных насосов относительно скважины. Техническим результатом является обеспечение однозначности положения системы уплотнения и облегчение замены системы уплотнения при переходе на другой диаметр штанги погружных насосов.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при ликвидации газонефтепроявлений на устье скважины. .

Изобретение относится к эксплуатации скважин на воду и может быть использовано для тампонажных работ. .

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к конструкции устройств для герметизации устья скважин, и может быть использовано для добычи нефти штанговыми насосами. Противовыбросовый устьевой сальник содержит переходник со сферической головкой, трубчатый корпус с фланцем и двумя сальниковыми уплотнениями, нижним и верхним. Сферическая головка размещена внутри цилиндрической корпусной втулки и закреплена к этой втулке фланцем трубчатого корпуса и кольцом, расположенным под корпусной втулкой. Также устройство содержит противовыбросовый клапан в виде патрубка, закрытого крышкой и установленного напротив отверстия трубчатого корпуса, расположенного между сальниковыми уплотнениями. В патрубок установлена гильза с подпружиненным пружиной сжатия шариком. Новым является то, что в трубчатом корпусе между сальниковыми уплотнениями установлены с возможностью осевого перемещения две шайбы. При этом обращенный к оси трубчатого корпуса конец гильзы находится между этими шайбами, а диаметр отверстия верхней шайбы выбран больше диаметра шарика. Шайбы подпружинены относительно друг друга пружинами сжатия, каждая из которых надета на отдельный штифт, неподвижно посаженный в отверстии, просверленном на нижней шайбе. На верхней шайбе рядом с торцом гильзы просверлено отверстие, куда запрессован верхний конец штифта. С нижней части боковой стенки штифта снята фаска. При этом коническая стенка фаски взаимодействует с подпружиненным шариком. В предложенном изобретении повышается работоспособность. 3 ил.

Наверх