герметизирующее устройство

Формула изобретения

Герметизирующее устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с отверстием для пропуска геофизического прибора с кабелем в скважину, сменную герметизирующую вставку, установленную в отверстии цилиндрического корпуса, зафиксированную и снабженную двумя подвижными в радиальном направлении манжетами, каждая из которых опирается на круговой сегмент, жестко соединенный со стержнем, снабженным резьбовым концом, выведенным через отверстие, выполненное в круговом диске, наверх и соединенным с нажимной гайкой, обеспечивающей при вращении переход уплотнительных манжет в сжатое состояние при герметизации устья скважины, отличающееся тем, что сменная герметизирующая вставка снабжена поворотным диском с режущей кромкой, размещенным ниже манжет под круговыми сегментами и соединенным с валом, выведенным наверх вдоль плоскости разъема манжет и круговых сегментов, отверстие цилиндрического корпуса выполнено конусным, а сменная герметизирующая вставка зафиксирована при помощи подвижного цилиндрического упора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для герметизации устья при исследовании скважин геофизическими приборами, спускаемыми в скважину на кабеле.

Известно герметизирующее устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с конусным отверстием для установки сменных герметизирующих вставок, с фиксатором, выполненным в виде подвижного ползуна и фланцами для установки технологического оборудования и для герметичного присоединения к арматуре устья [1].

Недостатком известного устройства является невозможность герметизации скважины в момент спуска геофизического прибора на кабеле.

Известно герметизирующее устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с отверстием для пропуска геофизического прибора с кабелем в скважину, сменную герметизирующую вставку, установленную в отверстии цилиндрического корпуса, зафиксированную и снабженную двумя подвижными манжетами, каждая из которых опирается на круговой сегмент, жестко соединенный со стрежнем, снабженным резьбовым концом, выведенным через отверстие, выполненное в круговом диске, наверх и соединенное с нажимной гайкой [2].

Недостатком известного устройства является наличие выступающих за пределы контура отверстия цилиндрического корпуса рукояток и шарнира, не позволяющих устанавливать на верхний фланец корпуса противовыбросового оборудования в случае возникновения аварийного выброса флюида из скважины. Кроме того, известное устройство не снабжено приспособлением для резки кабеля, что приводит к дополнительным осложнениям в случае возникновения аварийной ситуации на скважине.

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание устройства, обеспечивающего герметизацию устья скважины в момент проведения исследований с помощью геофизических приборов и не создающего осложнений при установке на верхний фланец противовыбросового оборудования, а также возможность резки кабеля в случае возникновения аварийной ситуации на скважине.

Поставленная задача решается тем, что герметизирующее устройство, содержащее полый цилиндрический корпус с отверстием для пропуска геофизического прибора с кабелем в скважину, сменную герметизирующую вставку, установленную в отверстии цилиндрического корпуса, зафиксированную и снабженную двумя подвижными в радиальном направлении манжетами, каждая из которых опирается на круговой сегмент, жестко соединенный со стержнем, снабженным резьбовым концом, выведенным через отверстие, выполненное в круговом диске, наверх и соединенным с нажимной гайкой, обеспечивающей при вращении переход уплотнительных манжет в сжатое состояние при герметизации устья скважины, выполнена так, что сменная герметизирующая вставка снабжена поворотным диском с режущей кромкой, размещенным ниже манжет под круговыми сегментами и соединенным с валом, выведенным наверх вдоль плоскости разъема манжет и круговых сегментов, отверстие цилиндрического корпуса выполнено конусным, а сменная герметизирующая вставка зафиксирована при помощи подвижного цилиндрического упора.

Изобретение поясняется чертежами, где изображено:

на фигуре 1 - вертикальный разрез полого цилиндрического корпуса с подвижными цилиндрическими упорами;

на фигуре 2 - вертикальный разрез сменной герметизирующей вставки, манжеты в сомкнутом положении;

на фигуре 3 - вертикальный разрез по А-А сменной герметизирующей вставки, показана конструкция вала, размещенного вдоль плоскости разъема манжет и круговых сегментов;

на фигуре 4 - вид сверху на сменную герметизирующую вставку;

на фигуре 5 - вид сменной герметизирующей вставки снизу на поворотный диск с режущей кромкой;

на фигуре 6 - общий вид герметизирующего устройства в момент установки в конусное отверстие цилиндрического корпуса сменной герметизирующей вставки;

на фигуре 7 - общий вид герметизирующего устройства в момент фиксации сменной герметизирующей вставки в конусном отверстии при помощи подвижных цилиндрических упоров;

на фигуре 8 - объемный вид сменной герметизирующей вставки при сомкнутых манжетах (рабочее положение);

на фигуре 9 - объемный вид сменной герметизирующей вставки при разведенных манжетах (исходное положение);

на фигуре 10 - подетальный вид сменной герметизирующей вставки.

Герметизирующее устройство устанавливается на плашечный превентор и содержит полый цилиндрический корпус 1 с конусным отверстием 2, нижний фланец 3 для герметичного присоединения к арматуре устья и верхний фланец 4 для герметичного присоединения технологического оборудования (фиг.1). Верхний фланец снабжен подвижным цилиндрическим упором 5 для фиксации сменной герметиизрующей вставки, которая содержит круговой диск 6 с продольным пазом 7 для ввода кабеля, верхние круговые сегменты 8, манжеты 9, нижние круговые сегменты 10, каждый из которых жестко соединен со стержнем 11, выведенным через отверстие 12 через круговой диск 6 и снабженным нажимной гайкой 13 для сжатия манжет 9 в момент герметизации (фиг.2, 3).

Вдоль плоскости разъема верхних круговых сегментов 8, манжет 9 и нижних круговых сегментов 10 расположен вал 14 с приводной головкой 15 сверху и поворотным диском 16 с режущей кромкой 17 снизу.

Герметизирующее устройство работает следующим образом.

Сменную герметизирующую вставку переводят в исходное положение (фиг.9), для чего верхние круговые сегменты 8, манжеты 9 и нижние круговые сегменты 10 вместе со стержнями 11 и нажимными гайками 13 разводят в стороны на величину, необходимую для свободного ввода кабеля в продольный паз 7. После ввода кабеля в продольный паз 7 разведенные элементы сводятся плотно к кабелю, и вся конструкция перемещается вдоль кабеля вниз до установки конусных поверхностей компонентов сменной герметизирующей вставки в конусное отверстие цилиндрического корпуса 1 (фиг.6). Приводят в движение цилиндрические упоры 5 и фиксируют сменную герметизирующую вставку для восприятия нагрузки от давления со стороны скважины (фиг.7). Равномерным поочередным вращением нажимных гаек 13 производят сжатие манжет 9 до обеспечения необходимого уровня герметизации устья скважины. На этом процесс герметизации устья скважины завершен.

При возникновении аварийной ситуации на скважине, связанной с необходимостью привода в действие плашечного превентора, не извлекая сменную герметизирующую вставку, режут кабель геофизического прибора, для чего поворачивают вал 14 за приводную головку 15 на угол до 90 градусов по направлению движения часовой стрелки. Поворотный диск 16, жестко закрепленный на валу 14, также поворачивается на заданный угол и своей режущей кромкой 17 режет кабель вдоль нижней плоскости нижних круговых сегментов 10. Кабель под собственным весом падает вглубь скважины, освобождая рабочее пространство превентора в зоне действия его плашек. Теперь плашки можно привести в действие и закрыть аварийную скважину.

Применение герметизирующего устройства в практику подземного ремонта скважин позволит быстро и надежно герметизировать устье скважины в момент проведения исследований с помощью геофизических приборов, спускаемых на кабеле, а при возникновении аварийной ситуации позволит перерезать кабель и закрыть аварийную скважину плашечным превентором.

Источники информации

1. RU 2160355 С1, 13.05.1999.

2. RU 2102579 C1, 28.06.1996.