Устройство для герметизации устья скважины
Оп ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Е 21 В 33/03
Гасударственный камнтет
Опубликовано 07.09.82. Бюллетень №33
Дата опубликования описания 07.09.82 (53) УДК 622.245..7 (088.8) IN данам нзобретеннй н етнрмтнй л
t ! (72) Авторы изобретения
А. И. Кутепов, Ж. В. Кобринец, K. Ф. Климчук, И. Н. Федотов и Н. А. Шербань
j -..: з
1 й. „-:.
«
Военизированная часть Украинского промышленного района
Министерства нефтяной промышленности (71) Заявитель
{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ
Изобретение относится к нефтегазодобываюшей промышленности и может быть использовано для герметизации устья фонтанирующей скважины.
Известно устройство для герметизации устья скважины, включающее фланцы, между которыми размещено уплотнение (1) .
Недостатком устройства является высокая трудоемкость установки на устье фонтанирующей скважины. Известно также устройство для герметизации устья скважины, включающее фланцы, связанные шпильками, уплотнительный элемент и заклинивающие плашки (2) .
Недостатком устройства является высокая трудоемкость их установки и низкая надежность герметизации, что объясняется не только трудоемкостью крепления нижнего фланца на обсадной колонне скважины, но и трудоемкостью установки на него принудительным наведением верхнего фланца посредством многократной затяжки гаек соединительных болтов, находящихся под большим растягивающем усилием давления продукта в скважине. В силу несовершенства их конструкции процесс принудительного наведения противовыбросовой компановки производится по частям, т. е. возрастает трудоемкость, повышается безопасность, поскольку эти работы в условиях ликвидации открытых фонтанов выполняются, как правило, в загазованной и взрывоопасной среде:
Цель изобретения — повышение надежности герметизации и укрепления на обсадной колонне фонтанирующей скважины.
Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено размещенным в корпусе поршнем, а плашки установлены с возможностью взаимодействия с уплотнением и поршнем, подпоршневая полость связана с источником давления, поршни снабжены проходящими через отверстиями фланцев шпильками.
На чертеже показан общий вид предлагаемого фланцевого соединения в сечении.
Устройство состоит из корпуса 1, сверху которого жестко на резьбовом соединении посажен фланец 2 с внутренним кольцевым упором 3, с установленными в нем шпильками 4, а под фланцем 2 в том же корпусе 1 размещен поршень 5 с кольцевыми уплотнителями 6 и 7, во внутренней конусной поверхности которого установлены плаш956746 ки 8 (не менее 4-х), верхние концы которых
9 так же выполнены конусными. Во фланец
2 ответно концевым конусам 9 плашек 8 выполнена конусная проточка, в гнезде которого размещено кольцевое уплотнение 10. При этом уплотнение 10 целесообразно армировать с плашками 8 при их изготовлении до сборки. В поршень 5 ввернуты четыре шпильки 11, диаметрально расположенных, которые проходят через отверстия фланца 2 и верхнего фланца 12 и снабжены затяжными гайками 13. Фланец 12 является частью компоновки запорного оборудования. В корпусе 1 в нижний его части выполнено резьбовое отверстие 14 для подключения гидро- или пневмосистемы. Кроме того, корпус 1 снабжен несколькими гнездами 15 для создания оснастки при принудительном наведении и установке устройства на обсадную колонну 16 устья фонтанирующей скважины и раструбом для облегчения наведения этого устройства.
Между фланцами 1 и 12 расположен уплотнительный элемент 17.
Устройство работает следующим образом.
Все фланцовое соединение собирается на фланце 12 запорного оборудования с помощью фланца 2, шпилек 4 и гаек 13 вне обсадной колонны 16, т. е. в стороне, в благоприятных условиях, и в не аварийной обстановке. При этом гайки 13 наворачиваются на шпильки 11 без затяжки. ,)1юбым известным грузоподъемным механиз- зр мом компоновка запорного оборудования с фланцевым соединением поднимается в вертикальное положение и с помощью канатной оснастки и гнезд 15 наводится принудительно на устье фонтанирующей скважины — обсадную колонну 16, оголовок которой проходит через корпус 1, между плашек 8 и через уплотнение 10 до упора 3 фланца 2. Через отверстие 14 в корпус 1 подается давление гидро- или пневмосистемы, которое воздействует на поршень 5, 4< поднимает его вверх. Последний своей конусной проточкой скользит по конусным плашкам 8 и прижимает силой давления к стенке обсадной колонны 16. Одновременно своими конусными концами 9 плашки 8 таким же образом прижимаются к обсадной колонне 16, в то же время плашки 8, входя в проточки фланца 2 продольно и поперечно, снимают кольцевое уплотнение 10, герметизируют его на обсадной колонне 16 и фланце 2, в конечном итоге происходит заклинивание плашки 8. Гайки 13 шпилек 11 затягивают от отказа. При этом усиление их затяжки через шпильки 11 передается на поршень 5, которое складывается с силой давления гидро- или пневмосистемы и таким образом осуществляется еще больше заклинивание плашек 8 и повышается герметичность уплотнительного элемента 10.
Давление гидро- или пневмосистемы через отверстия 14 снимается. Сила этого давления через шпильки 11, гайки 13 и фланец
12 компоновки запорного оборудования передается н а дополнительное сж атие уплотнительного элемента 17. Устройство приведено в рабочее положение. Демонтаж его производится в обратной последовательности без применения гидро- или пневмосистемы.
Таким образом, данное устройство снижает трудоемкость при его установке на устье фонтанирующей скважины, повышает надежность герметизации между фланцевым соединением и обсадной колонной, так как обес печение этих параметров выполняется гарантированным усилием затяжки уплотнений и заклинивания плашек.
Поочередная установка фланцевого соединения: сначала нижнего, а затем верхнего не исключается, т. е. при необходимости такой вариант может быть выполнен.
Формула изобретения
1. Устройство для герметизации устья скважины, включающее фланцы, связанные шпильками, уплотнительный элемент и заклинивающие плашки, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности герметизации и крепления на обсадной колонне фонтанирующей скважины, снабжено размещенным в корпусе поршнем, а плашки установлены с возможностью взаимодействия с уплотнением и поршнем.
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что подпоршневая полость связана с источником давления.
3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что поршни снабжены проходящими через отверстия фланцев шпильками.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
l. Грызов И. С. и др. Приспособления и устройства для предупреждения и ликвидации открытых газовых фонтанов. М., 1968, с. 42.
2. Фланец разъемный шлипсовый. Проспект ВДНХ ВНИИОЭНГ № 6226, 1974 (прототип) .
956746
Составитель И. Кепке
Редактор С. Запесочный Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши
Заказ 6547/14 Тираж 623 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
