Скважинный превентор

(19) (11) 4 А 5 л Е 21 В 33/ ЕТЕНИЯ Б АВТОРСКО ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ Изобретение от ленности и может предотвращения вы ния скважин, ится к горнои и ромы шть использовано для осов в процессе буреГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ И(71) Научно-исследовательская лабораторияУправления пожарной охраны АЗССР и Всесоюзный нефтяной научно-исследовательский институт по технике безопасности(56) Авторское свидетельство СССР(54) СКВАЖИННЫЙ ПРЕВЕНТОРГ 57) Изобретение относится к горной промышленности и может быть применено дляпредупреждения выбросов при бурениискважин. Цель изобретения - повышениенадежности работы скважинного превентора за счет предотвращения возможностиего срыва высоким забойным давлениемпри одновременном упрощении конструкции, Скважинный превентор включает цилиндрический корпус (К) 1 с радиальнымиканалами 2. В К 1 концентрично размещенгидроцилиндр (Г) 4 с поршнем 5, которыйсвязан штоком б с тарельчатым клапаном 7,Последний выполнен с прорезями 8 на наружной поверхности. На К 1 размещен уплотнительный элемент 3. Его внутренняяполость гидравлически связана с внутренней полостью Г 4, Над уплотнительным элементом 3 установлен механизм фиксации К1 в обсаженном стволе скважины. Механизм включает подпружиненные плунжеры 11, которые радиально размещены в струпенчатых радиальных каналах 12 К 1, Плунжеры 11 выполнены с заостренными концами, На Г 4 установлена пробка 15 с центральным осевым и радиальными 16 каналами. Последние гидравлически связаны с каналами 11, В осевом канале пробки 15 установлен толкатель 17 с утолщенным верхним концом. Им он упирается в трехгранную звездообразную втулку (ТЗВ) с наклонными пазами, В них размещены оси вилок с роликами. Под пробкой 15 установлен шаровой обратный клапан 19, Тол катель 17 может взаимодействовать с клапаном 19 в нижнем положении ТЗВ, В К 1 имеются дополнительные радиальные каналы для размещения в них вилок. При бурении ступенчатый клапан 7 находится в нижнем положении, При возникновении проявления он перемещается вверх, перекрывая трубный канал бурильной колонны, Поршень 5 при этом выдавливает жидкость из Г 4 подычеиЪ уплотнительный элемент 3, который перекрывает эатрубное пространство скважины.;О При размещении скважинного превентора в обсадной колонне 13 ролики с вилками пе- ( ) ремещаются в радиальном направлении, а С) ТЗВ смещается вниз. При этом толкатель 17 Д открывает клапан 19. Жидкость из Г 4 попа- ф дает в каналы 12. Плунжеры 11 выдвигаются, впиваясь в обсадную колонну 13. 3 ил. Цель изобретения - повышение на дежности работы скважиного превенто ра эа счет предотвращения возможности его срыва высоким забойным давлениемпри одновременном упрощении конструкции.На фиг.1 и 2 изображено устройство, общий вид; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2.Скважинный превентор содержит цилиндрический корпус 1 с радиальными каналами 2. На корпусе 1 установлен эластичный уплотнительный элемент 3. Внутри корпуса 1 концентрично размещен гидроцилиндр 4 с поршнем 5, Последний штоком 6 связан с тарельчатым клапаном 1, который выполнен в виде диска с прорезями 8 на наружной поверхности, Внутренняя полость 9 уплотнительного элемента 3 радиальными каналами 2 гидравлически связана с внутренней полостью 10 гидроцилиндра 4.Выше уплотнительного элемента 3 размещен механизм фиксации корпуса 1 в обсаженном стволе скважины, Он выполнен ввиде подпружиненных плунжеров 11, которые установлены в ступенчатых радиальныхканалах 12 корпуса 1. Наружные концыплунжеров 11 выполнены заостренымидля лучшего сцепления с обсадной колонной 13, спущенной в ствол 14 скваж" ны. Кверхнему концу гидроцилиндра 4 присоединена пробка 15 с центральным осевым ирадиальными 16 каналами. Ступенчатые каналы 12 корпуса 1 гидравлически связаны срадиальными каналами 16 пробки 15, В центральном осевом канале пробки 15 размещен толкатель 17 с утолщенным верхнимконцом 18. В верхней части гидроцилиндра4 под пробкой 15 установлен шаровой обратный клапан 19 с ограничителем 20 егоперемещения внутри гидроцилиндра 4. Шаровой клапан 19 может взаимодействоватьс нижним концом толкателя 11.Утолщенный верхний конец 18 толкателя 17 упирается в подпружиненную трехгранную звеэдообраэую втулку 21 снаклонными пазами 22. В них размещеныоси 23 вилок 24 с роликами 25. Вилки 24размещены в дополнительных радиальныхканалах 26 корпуса 1. Ролики 25 установлены в вилках 24 на осях 27 с воэможностьювращения,В нижнем положении втулки 21 толкатель 11 имеет воэможность взаимодействияс шаровым клапаном 19,Корпус 1 соединен с колонной 28 бурильных труб и долотом 29. Скважинныйпоевентор работает следующим образом.Скважинный превентор включается в состав бурильной колонны 28 и в процессебурения размещается в необсаженной части ствола 14 вблизи забоя, Под действиемпотока циркулирующего бурового раствора50 55 5 10 15 20 25 30 35 40 45 тарельчатый клапан 7 находится в нижнем положении, В случае повышения забойного давления (возникновения проявления) трубный клапан автоматически перекрывается тарельчатым клапаном 7, При этом поршень 5 двигается вверх, выдавливая жидкость из гидроцилиндра 4 через радиальные каналы 2 подуплотнительный элемент 3. Последний расширяется и перекрывает эатрубное пространство скважины. Шаровой клапан 19 при этом препятствует вытеснению жидкости,Во избежание прихвата бурильной колонны 28 при проявлении долото 29 необходимо разместить в обсаженной части ствола 14, При подъеме скважинного превентора ролики 25 перекатываются по стенкам скважины, втулка 21 находится в верхнем положении и толкатель 17 не взаимодействует с шаровым клапаном 19, котс рый закрыт, Поскольку внутренний диаметр обсадной колонны 13 больше диаметра ствола 14 скважины, при попадании роликов 25 в обсадную колонну 13 происходит радиальное перемещение вилок 24 относительно корпуса 1. Оси 23 вилок 24, двигаясь в пазах 22, смещают втулку 21 вниз, Толкатель 17 при этом начинает взаимодействовать с шаровым клапаном 19, открывая последний. Жидкость из гидроцилиндра 4 по центральному осевому и радиальному 16 каналам пробки 15 попадает в ступенчатые каналы 12. Плунжеры 11 выдвигаются, впиваясь заостренными концами в стенки обсадной колонны 13 и предотвращая тем самым возможность срыва скважинного превентора под действием высокого забойного давления.После закачки в скважину утяжеленного бурового раствора и ликвидации проявления тарельчатый клапан 7 перемещается вниз под действием упругих сил уплотнительного элемента 3. Трубный канал и затрубное пространство скважины оказываются свободными, а скважинный превентор приходит в исходное положение. Формула изобретения Скважинный превентор, включающий цилиндрический корпус с радиальными каналами, концентрично размещенные в корпусе гидроцилиндр с поршнем, который связан штоком с тарельчатым клапаном, и установленный на корпусе уплотнительный элемент. внутренняя полость которого радиальными каналами гидравлически связана с внутренней гголостью гидроцилиндра, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности работы скважинного превентора за счет предотвращения воз1670094 Л можности его срыва высоким забойным давлением при одновременном упрощении конструкции, он снабжен механизмом фиксации корпуса в обсаженном стволе скважины, установленным над уплотнительным элементом и выполненным в виде радиально размещенных в ступенчатых радиальных каналах корпуса подпружиненных плунжеров с заостренными наружными концами, пробки с центральным осевым и радиальными каналами, устанОвленного в ее центральном осевом канале толкателя с утолщенным верхним концом, подпружиненной трехгранной звездообразной втулки с наклонными пазами, в которых размещены оси вилок с роликами и шаровым обратным клапаном, установленным в верхней части 5 гидроцилиндра под пробкой с возможностью взаимодействия с нижним концом толкателя при нижнем положении втулки, причем тарельчатый клапан выполнен с прорезями на наружной поверхности, при этом 10 корпус имеет дополнительные радиальныеканалы для размещения в них вилок, а радиальные каналы пробки гидравлически связаны со ступенчатыми каналами корпуса.1610094Составитель А.Кейбал актор С,Рекова Техред М.Моргентал Корректор М,Демчи каз 2722 Тираж 352 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101