Устройство для герметизации устья скважины

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11 956746(5) М. Кл.з Е 21 В 33/03 Гваударствннный камнтет СССР Опубликовано 07.09.82. Бюллетень 33Дата опубликования описания 07.09.82й,":Военизированная часть Украинского промышленного районаМинистерства нефтяной промышленности(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для герметизации устья фонтанирующей скважины,Известно устройство для герметизацииустья скважины, включающее фланцы, между которыми размещено уплотнение 11,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 15не только трудоемкостью крепления нижнего фланца на обсадной колонне скважины, но и трудоемкостью установки на негопринудительным наведением верхнего фланца посредством многократной затяжки гаексоединительных болтов, находящихся подбольшим растягивающем усилием давленияпродукта в скважине, В силу несовершенства их конструкции процесс принудительногонаведения 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 плаш 956746ки 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 пневмосисте-. мы, 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. ,1 юбым известным грузоподъемным механиз- зо 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 ко- З 5 торой 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 О 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 на дополнительное сжатие 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 обеспечение 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 изобретения1. 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 1. 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 ВНИИОЭНГ6226, 1974 (прототип) .едактор С. Запесочныйаказ 6547/14ВНИИПИ по дел 113035, Мос илиал ПППСоставитель И. КепТехред А. БойкасТираж 623 ета СССРрытнйнаб., д. 4/5Проектная, 4 осударственного коми ам изобретений и от ва, Ж - 35, Раушская атент, г. Ужгород, у Корректор М. ШарошиПодписное