RU2170329C2 - Gear to seal off well-head when pipes are sunk or lifted under pressure - Google Patents

Abstract

FIELD: drilling of holes. SUBSTANCE: invention deals with sealing of well-head when drill pipes, casing and tubing strings are run deep or pulled out of boreholes under pressure. Gear includes body with shoulder on internal side surface. Thrust ring is located on shoulder of body. Sealing member with washer and fixing nut is positioned in body. Gear is fitted with additional body that is joined to main body by means of threaded connection. Additional body houses additional sealing member fitted with thrust washer. Gear is equipped with pressure-relief valves used in process of replacement of sealing member and with safety valve. EFFECT: expanded functional capabilities and increased operational reliability of gear. 1 dwg

Description

Translated fromRussian

Устройство относится к бурению и предназначено для герметизации устья скважины при спуске-подъеме под давлением бурильных, насосно-компрессорных и обсадных труб. The device relates to drilling and is intended to seal the wellhead during lowering, lifting under pressure of drill, tubing and casing pipes.

Известна головка герметизирующая, содержащая корпус с уступом на внутренней боковой поверхности, размещенное на уступе корпуса упорное кольцо, размещенный в корпусе герметизирующий элемент с шайбой и фиксирующей гайкой (см. "Справочник-каталог по оборудованию и инструменту для предупреждения и ликвидации аварий" М., "Недра", 1981 г., стр. 148). A known sealing head, comprising a housing with a ledge on the inner side surface, a thrust ring located on the ledge of the housing, a sealing element placed in the housing with a washer and a fixing nut (see. "Directory-catalog of equipment and tools for preventing and eliminating accidents" M., Subsoil, 1981, p. 148).

Указанное устройство содержит один герметизирующий элемент. При пуске-подъеме труб герметизирующий элемент изнашивается и его необходимо заменять. Указанное устройство не позволяет загерметизировать затрубное пространство во время замены герметизирующего элемента. The specified device contains one sealing element. When starting and lifting pipes, the sealing element wears out and needs to be replaced. The specified device does not allow to seal the annulus during the replacement of the sealing element.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для герметизации устья скважины при спуске-подъеме труб под давлением, в котором за счет снабжения устройства дополнительным герметизирующим элементом обеспечивается возможность замены основного герметизирующего элемента, что позволяет расширить технологические возможности устройства и повысить надежность его работы. The basis of the invention is the task of improving the device for sealing the wellhead during the descent of the pipes under pressure, in which by supplying the device with an additional sealing element, it is possible to replace the main sealing element, which allows to expand the technological capabilities of the device and increase the reliability of its operation.

Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве для герметизации устья скважины при спуске-подъеме труб под давлением, содержащем корпус с уступом на внутренней боковой поверхности, размещенное на уступе корпуса упорное кольцо, размещенный в корпусе герметизирующий элемент с шайбой и фиксирующей гайкой, новым является то, что устройство снабжено дополнительным корпусом, соединенным с основным корпусом резьбовым соединением, устройство снабжено дополнительным герметизирующим элементом, который размещен в дополнительном корпусе и снабжен упорной шайбой, устройство снабжено клапаном для сброса давления при замене герметизирующего элемента и предохранительным клапаном. The problem is solved due to the fact that in the device for sealing the wellhead during the descent of the pipes under pressure, containing a housing with a step on the inner side surface, a thrust ring placed on the shoulder of the body, a sealing element in the housing with a washer and a fixing nut, is new is that the device is provided with an additional body connected to the main body by a threaded connection, the device is equipped with an additional sealing element, which is placed in an additional to rpuse and provided with a thrust washer, the device is provided with a pressure relief valve for the replacement of the sealing element and the safety valve.

Устройство снабжено дополнительным корпусом. В дополнительном корпусе размещен дополнительный герметизирующий элемент. Дополнительный герметизирующий элемент обеспечивает герметизацию устья скважины при замене основного герметизирующего элемента. Дополнительный корпус соединен с основным корпусом резьбовым соединением. При вращении основного корпуса основной корпус опускается по резьбе и воздействует на дополнительный герметизирующий элемент. Дополнительный герметизирующий элемент распакеровывается и обеспечивает герметизацию устья. Клапан для сброса давления при замене герметизирующего элемента обеспечивает сброс давления в полости между основным и дополнительным герметизирующими элементами. Предохранительный клапан обеспечивает сброс давления в случае, когда давление скважины превышает давление, на которое рассчитаны герметизирующие элементы. The device is equipped with an additional housing. An additional housing contains an additional sealing element. An additional sealing element provides sealing of the wellhead when replacing the main sealing element. The additional housing is connected to the main housing by a threaded connection. When the main body rotates, the main body is threaded and acts on an additional sealing element. An additional sealing element is unpacked and provides sealing of the mouth. The valve for pressure relief when replacing the sealing element provides pressure relief in the cavity between the main and additional sealing elements. The safety valve provides pressure relief when the well pressure exceeds the pressure for which the sealing elements are designed.

На чертеже показан общий вид устройства. The drawing shows a General view of the device.

Устройство содержит корпус 1 с уступом 2 на внутренней боковой поверхности. На уступе 2 корпуса 1 размещено упорное кольцо 3. На корпусе 1 размещен герметизирующий элемент 4 с шайбой 5 и фиксирующей гайкой 6. Устройство снабжено дополнительным корпусом 7, соединенным с основным корпусом 1 резьбовым соединением. Устройство снабжено дополнительным герметизирующим элементом 8, который размещен в дополнительном корпусе 7. Дополнительный герметизирующий элемент 8 снабжен упорной шайбой 9. The device comprises a housing 1 with a ledge 2 on the inner side surface. On the ledge 2 of the housing 1 is placed a thrust ring 3. On the housing 1 there is a sealing element 4 with a washer 5 and a fixing nut 6. The device is equipped with an additional housing 7 connected to the main housing 1 by a threaded connection. The device is equipped with an additional sealing element 8, which is located in the additional housing 7. The additional sealing element 8 is equipped with a thrust washer 9.

Устройство снабжено клапаном 10 для сброса давления при замене герметизирующего элемента 4 и предохранительным клапаном 11. Для контроля давления устройство снабжено манометрами 12 и 13. Между основным корпусом 1 и дополнительным корпусом 7 установлен упорный подшипник 14. The device is equipped with a valve 10 to relieve pressure when replacing the sealing element 4 and the safety valve 11. To control the pressure, the device is equipped with pressure gauges 12 and 13. A thrust bearing 14 is installed between the main body 1 and the additional housing 7.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Резиновый уплотнительный элемент 4 прижат к упорному кольцу 3 на уступе 2 корпуса 1 гайкой 6 через шайбу 5. Поэтому под давлением скважины самоуплотняющийся по конструкции герметизирующий элемент 4 герметизирует пространство между колонной труб и корпусом 1 устройства. При замене уплотнительного элемента 4 после его износа корпус 1 вращают и он по резьбе опускается вниз и через упорный подшипник 14 давит на дополнительный герметизирующий элемент 8. Герметизирующий элемент 8 опирается на опорную шайбу 9 и распакеровывается, герметизируя пространство между колонной труб и корпусами 7 и 1. Давление в полости между герметизирующими элементами 8 и 4 контролируют манометром 13 и в случае необходимости сбрасывают через клапан 10. Давление в скважине контролируют манометром 12. Если давление в скважине превышает давление, на которое рассчитаны герметизирующие элементы 8, 4, давление сбрасывают через предохранительный клапан 11. The rubber sealing element 4 is pressed against the thrust ring 3 on the ledge 2 of the housing 1 by a nut 6 through the washer 5. Therefore, under pressure from the well, a self-sealing design element 4 seals the space between the pipe string and the housing 1 of the device. When replacing the sealing element 4 after its wear, the housing 1 is rotated and it is threaded down and through the thrust bearing 14 presses on an additional sealing element 8. The sealing element 8 rests on the support washer 9 and is unpacked, sealing the space between the pipe string and the cases 7 and 1 The pressure in the cavity between the sealing elements 8 and 4 is controlled by a pressure gauge 13 and, if necessary, is released through the valve 10. The pressure in the well is controlled by a pressure gauge 12. If the pressure in the well exceeds the pressure set, which is calculated on the sealing elements 8, 4, pressure is released through the relief valve 11.

Claims (1)

Translated fromRussian

Устройство для герметизации устья скважины при спуске-подъеме труб под давлением, содержащее корпус с уступом на внутренней боковой поверхности, размещенное на уступе корпуса упорное кольцо, размещенный в корпусе герметизирующий элемент с шайбой и фиксирующей гайкой, отличающееся тем, что устройство снабжено дополнительным корпусом, соединенным с основным корпусом резьбовым соединением, устройство снабжено дополнительным герметизирующим элементом, который размещен в дополнительном корпусе и снабжен упорной шайбой, устройство снабжено клапаном для сброса давления при замене герметизирующего элемента и предохранительным клапаном. A device for sealing the wellhead during the launching of pipes under pressure, comprising a housing with a step on the inner side surface, a thrust ring located on the step of the body, a sealing element placed in the body with a washer and a fixing nut, characterized in that the device is equipped with an additional body connected with the main body threaded connection, the device is equipped with an additional sealing element, which is located in the additional case and equipped with a thrust washer, the device is equipped with It is equipped with a pressure relief valve when replacing the sealing element and a safety valve.