устройство герметизации бурильных труб

Формула изобретения

Устройство для герметизации труб, содержащее превентор и корпус с уплотнительными элементами для герметизации колонны труб, отличающееся тем, что для герметизации бурильной колонны труб корпус устройства закреплен на бурильной трубе, содержащей замок - верхнюю и нижнюю муфты, установлен внутри превентора, в качестве которого принят универсальный превентор, загерметизирован уплотнительным элементом универсального превентора и с помощью замка имеет возможность крепления на бурильной колонне, причем кольцевое пространство между корпусом и бурильной трубой загерметизировано уплотнительными элементами корпуса, установленными на упорном кольце между верхней и нижней нажимными втулками, закрепленными с помощью замка.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазовой промышленности и может быть использовано при строительстве и ремонте скважин для обеспечения возможности проведения работ при обратной циркуляции бурового раствора.

Известно, что для проведения таких операций применяется вращающийся превентор (а.с. СССР №1776759, МПК7 Е 21 В 33/06).

Вращающийся превентор включает в себя корпус, вращающийся на подшипниках, головку с фигурной толстостенной уплотнительной манжетой и целый ряд других уплотнений. Устройство устанавливается на фланце верхнего превентора, герметичность достигается за счет стального уплотнительного кольца. Недостатком вращающегося превентора является то, что он представляет собой сложную конструкцию и устанавливается на верхнем превенторе. При установке такого превентора необходимо изменять схему обвязки устьевого оборудования.

Известен вращающийся универсальный гидравлический превентор (пат. РФ №2208126, МПК7 Е 21 В 33/06). Недостатком последнего является также то, что он представляет собой сложную конструкцию.

Наиболее близким, принятым за прототип, является устьевой герметизатор (пат. РФ №2217574, МПК7 Е 21 В 33/03).

Он содержит корпус, уплотнительный элемент в виде ласта, охватывающего корпус, и втулку. В крышке, кольцевых воротниках уплотнителя и разрезном кольце выступа корпуса выполнены отверстия, в которые пропущены шпильки.

Недостатком устройства является сложность в изготовлении и эксплуатации. Устройство должно монтироваться на фланце превентора и предусмотрено для спуска лифтовых труб под давлением, но не для процесса бурения, когда колонна труб вращается, перемещаясь вверх-вниз.

Задачей, решаемой изобретением, является ведение процесса бурения с обратной циркуляцией бурового раствора при существующем устьевом оборудовании.

В сравнении с вращающимся превентором предлагаемое устройство конструктивно проще. Для ввода его в эксплуатацию не требуется изменения схемы обвязки устьевого оборудования. Оно обеспечивает обратную циркуляцию бурового раствора.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что устройство для герметизации труб содержит превентор, корпус с уплотнительными элементами для герметизации колонны труб.

Согласно изобретению для герметизации бурильной колонны труб корпус устройства закреплен на бурильной трубе, содерщащей замок - верхнюю и нижнюю муфты, установлен внутри превентора, в качестве которого принят универсальный превентор, загерметизирован уплотнительным элементом универсального превентора и с помощью замка имеет возможность крепления на бурильной колонне, причем кольцевое пространство между корпусом и бурильной трубой загерметизировано уплотнительными элементами корпуса, установленными на упорном кольце между верхней и нижней нажимными втулками, закрепленными с помощью замка.

На фиг.1 показан общий вид устройства в разрезе.

На фиг.2 - превенторная скважинная установка.

Устройство герметизации бурильных труб содержит корпус 1 с вмонтированной в него бурильной трубой 2. В корпусе 1 устройства на упорном кольце 3 установлены уплотнительные элементы 4 между нажимными втулками 5. Корпус 1 устройства крепится на бурильной трубе 2 с помощью верхней 10 и нижней 11 муфт (замка) и устанавливается внутри универсального превентора 8 (фиг.2) на бурильной колонне 9. К бурильной колонне 9 корпус 1 крепится замком, соединяется с квадратной штангой 12 и буровым шлангом 13. Квадратная штанга 12 приводится во вращение ротором 14. На крестовине 15 плашечного превентора 16 имеется отвод 17 для подачи бурового раствора в зону бурения через кольцевое пространство. Устройство герметизируется внутри универсального превентора 8 его уплотнительным элементом 18.

Сборка устройства и проверка на герметичность осуществляется в условиях мастерских. Вначале на бурильную трубу 2 устанавливают на резьбе муфту 7, затем нижнюю нажимную втулку 5, упорное кольцо 3, уплотнительные элементы 4, верхнюю нажимную втулку 5 и муфту 6. При сборке уплотнительные элементы смазывают смазкой. В конце сборки устанавливают замок (муфты 10 и 11).

Готовое устройство, проверенное на герметичность, наращивают (присоединяют) к бурильной колонне 9 и располагают его корпус 1 внутри универсального превентора 8. Кольцевое пространство между корпусом 1 устройства и универсальным превентором 8 герметизируют уплотнительным элементом 18 универсального превентора 8 путем обжима. Устройство для герметизации соединяют с квадратной штангой 12 при помощи муфты 11.

Для обеспечения обратной циркуляции, перед началом бурения, буровой раствор с помощью насоса подается в отвод 17 крестовины 15 плашечного превентора 16. Буровой раствор, пройдя по кольцевому пространству обсадной колонны вниз, возвращается на поверхность через бурильную колонну 9, бурильную трубу 2 устройства герметизации, квадратную штангу 12 и буровой шланг 13. Получив выход бурового раствора на поверхность, включают ротор 14 и, передав вращательное движение квадратной штанге 12, приступают к процессу бурения или другим видам работ.

Таким образом, с помощью простого в изготовлении устройства и без изменения обвязки устья скважины получаем эффективную, надежную герметизацию бурильных труб при обратной циркуляции бурового раствора. Устройство просто в эксплуатации и обеспечивает транспортировку частиц породы или металла на поверхность через канал бурильных труб. Внедрение устройства позволит сократить время ремонта и ускорить ввод скважин в эксплуатацию.