Универсальный превентор

(71) Северо-Кавказский научно-исследовательский институт природных газов(56) Авторское свидетельство СССРМ 794188, кл, Е 21 В 33/06, 1976,Авторское свидетельство СССРК. 998731, кл. Е 21 В 33/06, 1981, .(57) Изобретение относится к оборудованиюдля герметизации устья скважин при проведении ремонтных работ, Цель изобретения- повышение эффективности работы превентора при герметизации устья скважиныкак с бурильными трубами, так и безних.Превентор состоит из корпуса 1, в которомустановлен кольцевой уплотнительный элемент (УЭ) 2, содержащий верхнюю 3, центральную 4 и нижнюю 5 секции (С),образующие внутреннюю полость(П) 6 Веркивий етение относится к оборудоварметизации устья скважины при и ремонтных работ.изобретения является повышетивности работы превентора при ции устья скважины как с бурильами, так и без них.. 1 представлен превентор с коб в нем; на фиг. 2 - превентор, рующий трубу; на фиг. 3 - закрытор,Изобр нию для ге проведениЦелью ние эффек герметиза ными трубНа фи лонной тр герметизи тый преве ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР хняя С 3 имеет бурт 7, нижняя С 5 и С 3 армированы сегментами 8. В корпусе 1 УЭ 2 скреплен крышкой 9 с кольцевой проточкой 10. Причем П 6 соединена со скважиной через канал 15 и вентиль 16, а с внешним источником давления через канал 17 и вентиль 18, По каналу 17 От внешнего источника давления в П 6 подается сжатый газ. При этом С 3 отжимается вверх, а С 4 обжимает бурильную трубу. Вентиль 18 закрывают, а вентиль 16 открывают, соединяя П 6 со скважинным пространством. При этом происходит самоуплотнение межтрубного пространства за счет скважинного давления, При увеличении давления в скважине верхние торцы сегментов 8 прижимаются к крышке 9. Бурт 7 войдет в зацепление с проточкой 10, предотвращая отрывание С 3 от втулки 14. При выходе последней бурильной трубки из УЭ 2 скважинным давлением С 4 отжимается вверх, а сегменты 8 упираются , в крышку 9 и поворачиваются, предотвращая выдавливание УЭ 2. 3 ил. Превеитор состоит ив корпуса 1, в кото.ром установлен кольцевой уплотнительныйввекктЗ элемент 2, содержащий верхнюю 3, центральную 4 и нижнюю 5 секции, образующие внутреннюю полость 6, Верхняя секция уплотнительного элемента имеет бурт 7, расположенный на ее наружной поверхности.Нижняя и верхняя секции уплотнительного элеменга армированы сегментами 8 Г-образной формы. Уплотнительный элемент закреплен в корпусе крышкой 9, на которой5 10 20 25 30 35 40 45 50 55 выполнена кольцевая проточка 10 под бурт 7. Герметичность полости 6 обеспечена кольцами 11 и 12, установленными в канавки втулок 13 и 14, гуммированных в резине уплотнительного элемента, Кольцевая полость уплотнительного элемента соединена со скважиной через канал 15 и вентиль 16, а через канал 17 и вентиль 18 - с внешним источником давления. В кольцевой уплотнительный элемент снаружи вставлено распорное кольцо 19, состоящее из отдельных сегментов, между которыми образованы щели 20,Превентор работает следующим образом,При выполнении спуско-подъемных операций бсз давления на устье скважины уплотнительный элемент свободно пропускает колонну труб, не подвергаясь износу, так как диаметр проходного отверстия в уплотнителе больше диаметра муфтовых соединений колонны,.При предварительной герметизации межтрубного пространства через открытый вентиль 18 по каналу 17 от внешнего источник; давления в полость 6 подают сжатый газ вентиль 16 закрыт).Под давлением газа уплотнительный элемент увеличивается в объеме, его нижняя секция 5 опирается на корпус 1, а верхняя 3 отжимается вверх, центральная секция 4 обжимает трубу. При достижении величины давления в полости 6, близкой к давлению в скважине, вентиль 18 закрывают, отключая внешний источник давления, и от:рывают вентиль 16, соединяющий полость 6 со скважинным пространством через щели 20 распорного кольца 19 и канал 15 (фиг, 2). Происходит самоуплотнение межтрубного пространства эа счет давления в скважине. Поскольку давление в кольцевой полости 6 равно давлению на устье скважины, нижняя секция 5 уплотнительного элемента 2 разгружается и выполняет роль разделителя между полостью уплотнителя и скважинным пространством, Осуществляют спуск или подьем труб под давлением, При увеличении давления в скважине верхние торцы сегментов 8 секции 3 уплотнителя прижимаются к крышке 9, При этом бурт 7 верхней секции 3 войдет в зацепление с проточкой 10 крышки 9, предотвращая отрывание секции 3 уплотнителя от втулки 14. По мере выхода последней трубы из уплотнителя (подъем труб) скважинным давлением центральная секция 4 уплотнителя отжимается вверх, а так как верхние торцы сегментов 8 упираются в крышку 9, а вертикальные торцы перемещаются вверх, сегменты 8 поворачиваются до смыкания проходного отверстия уплотнителя (фиг. 3). По мере увеличения давления в скважине возрастает усилие, запирающее уплотнительный элемент до упора сегментов 8 друг в друга. Таким образом, благодаря Г-образной форме сегменты 8 в закрытом превенторе упираются верхним концом в крышку 9, а вертикальными торцами друг в друга и надежно запирают превентор при отсутствии в нем труб, предотвращая выдавливание эластичного материала сквзжинным давлением через отверстие в крышке 9.Предлагаемая конструкция превентора позволяет повысить срок службы уплотнительного элемента ориентировочно в.10 раз, обеспечить автоматическое самоуплотнение и перекрытие скважины при извлечении последней трубы за счет использования скважинного давления.Эффективность применения превентора складывается из сокращения времени на проведение монтажно-демонтажных работ, повышения межремонтного срока службы, удешевления конструкции и составит около 3 тыс, руб. за одну скважино-операцию. Ф о р м ул а,и з о б р е т е н и я Универсальный превентор, включающий корпус с крышкой, вентилем и кольцевой камерой, выполненной в корпусе, и кольцевой уплотнительный элемент, размещенный в кольцевой камере и содержащий верхнюю, центральную и нижнюю секции, образующие внутреннюю полость, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы превентора при герметизации устья скважины как с бурильными трубами, так и без них, кольцевой уплотнительный элемент выполнен с сегментами и установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения его центральной секции, при этом его верхняя секция имеет бурт, расположенный на ее наружной поверхности. а корпус выполнен с каналом для сообщения внутренней прлости кольцевого уплотнительного элемента со скважиной и дополнительным вентилем для перекрытия этого канала, а крышка корпуса выполнена с проточкой для размещения в ней бурта, причем верхняя и нижняя секции кольцевого уплотнительного элемента выполнены коническими.1730427 ФЛГ. 3 Реда аказ 1503 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Составитель С.Долгов