RU2160353C1

RU2160353C1 - Rotation spool

Info

Publication number: RU2160353C1
Application number: RU99105525A
Authority: RU
Inventors: А.С. Вержбицкий; А.Д. Сгибнев; В.Г. Кузнецов
Priority date: 1999-03-16
Filing date: 1999-03-16
Publication date: 2000-12-10

Abstract

FIELD: oil and gas production, geological prospecting. SUBSTANCE: invention is meant for rotation of string of drill pipes while well- head is sealed. Body of rotation spool can be split for axial rotation of outer and inner parts one relative to another. Body presents two branch pipe fitted with flanges and two bearing units mounted concentrically. Circular grooves in outer surface of inner branch pipe are used as inner races of bearing units. Circular groove in inner surface of outer branch pipe is employed as outer race of upper bearing and circular groove in body of adjustment nut is used as outer race of lower bearing. Outer branch pipe is provided with window intended for placement of balls into upper bearing unit. Window is closed with plug fixed by lockpin and recess matching circular groove in body of outer branch pipe used as outer race of upper bearing. Conduits, circular grooves in both branch pipes separated by seals installed in circular grooves are provided to feed hydraulic control, if necessary, to equipment mounted on upper flange. EFFECT: conducting of key technological operations when well-head is sealed and pressure in well is excessive without usage of special rotating counteroutburst equipment. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей и геологоразведочной отраслям промышленности и предназначено для вращения колонны бурильных труб при герметизированном устье скважины. The invention relates to the oil and gas and exploration industries and is intended for rotation of the drill pipe string with a sealed wellhead.

Известны конструкции катушек с фланцевыми соединениями [1], применяемых в комплекте с превенторами. Однако известные конструкции обладают существенным недостатком. Они не позволяют осуществлять вращение колонны бурильных труб совместно с герметизирующими устройствами. Known designs of coils with flange connections [1] used in conjunction with preventers. However, the known designs have a significant drawback. They do not allow the rotation of the drill pipe string in conjunction with sealing devices.

Известны также конструкции вращающихся головок [2], выступающих в качестве вращающихся устройств, используемых в комплекте с превенторами. При этом с целью вращения колонны бурильных труб, спущенных в скважину, при герметизированном ее устье вращающуюся головку устанавливают на превентор с помощью фланцевого соединения. There are also known designs of rotating heads [2], acting as rotating devices used in conjunction with preventers. Moreover, in order to rotate the string of drill pipes lowered into the well, when the mouth is sealed, the rotating head is mounted on the preventer using a flange connection.

Известные конструкции позволяют вращать колонну бурильных труб, спущенных в скважину, но лишь частично удерживать ее от выталкивания под воздействием избыточного давления скважинной среды. К тому же известные конструкции вращающихся головок не допускают их использования в комплекте с другими приспособлениями и устройствами, применяемыми при выполнении различных технологических операций, например: шлипсовыми катушками, герметизированными головками и т.п. Known designs allow you to rotate the string of drill pipes lowered into the well, but only partially prevent it from being pushed out under the influence of overpressure of the wellbore environment. In addition, the known designs of rotating heads do not allow their use in conjunction with other devices and devices used in various technological operations, for example: slip coils, sealed heads, etc.

Наиболее близкой из известных является катушка вращающаяся [3], содержащая корпус, выполненный разъемным с возможностью осевого вращения внутренней и наружной частей относительно друг друга и представленных двумя концентрично установленными патрубками, снабженными фланцами и двумя подшипниковыми узлами. The closest known is a rotating coil [3], comprising a housing made detachable with the possibility of axial rotation of the inner and outer parts relative to each other and represented by two concentrically mounted nozzles equipped with flanges and two bearing units.

Недостатками известной катушки вращающейся являются сложность конструкции и низкая надежность в работе. The disadvantages of the known rotating coil are the complexity of the design and low reliability.

Задачей изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности. The objective of the invention is to simplify the design and increase reliability.

Поставленная задача решается тем, что в катушке вращающейся, содержащей корпус, выполненный разъемным с возможностью осевого вращения внутренней и наружной частей относительно друг друга и представленный двумя концентрично установленными патрубками, снабженными фланцами и двумя подшипниковыми узлами, внутренними обоймами подшипниковых узлов служат кольцевые канавки на внешней поверхности внутреннего патрубка, а внешними обоймами служат: для верхнего подшипникового узла - кольцевая канавка на внутренней поверхности наружного патрубка; для нижнего - кольцевая канавка в теле регулировочной гайки, причем наружный патрубок снабжен окном, предназначенным для закладки шариков в верхний подшипниковый узел и закрываемым пробкой, фиксирующейся штифтом и имеющей выточку, соответствующую кольцевой канавке в теле наружного патрубка, служащей внешней обоймой верхнего подшипникового узла, при этом для подвода при необходимости гидроуправления к оборудованию, установленному на верхнем фланце, предусмотрены во внутреннем патрубке каналы, а также кольцевые проточки в обоих патрубках, разделенные уплотнениями, установленными в кольцевых канавках. The problem is solved in that in a rotating coil containing a housing made detachable with the possibility of axial rotation of the inner and outer parts relative to each other and represented by two concentrically mounted nozzles equipped with flanges and two bearing units, the inner rings of the bearing units serve as annular grooves on the outer surface the inner pipe, and the outer cages are: for the upper bearing unit - an annular groove on the inner surface of the outer patrol bq; for the bottom - an annular groove in the body of the adjusting nut, and the outer pipe is equipped with a window designed for laying the balls in the upper bearing assembly and a lockable plug, a pin that has a recess corresponding to the annular groove in the body of the outer pipe serving as the outer cage of the upper bearing assembly, in order to supply, if necessary, hydraulic control to the equipment installed on the upper flange, channels are provided in the inner pipe, as well as ring grooves in both pipes ah, separated by seals mounted in annular grooves.

На чертеже показана конструкция вращающейся катушки, продольный разрез. The drawing shows the design of a rotating coil, a longitudinal section.

Катушка состоит из разъемного полого цилиндрического корпуса, представленного концентрично установленными патрубками 1, 2, снабженными фланцами стандартных параметров для установки катушки на фланце провентора или для крепления герметизирующих головок, шлипсовых катушек и т.п. The coil consists of a detachable hollow cylindrical body, represented by concentrically mounted nozzles 1, 2, equipped with flanges of standard parameters for mounting the coil on the flange of the ventilator or for attaching sealing heads, slip coils, etc.

Катушка снабжена двумя подшипниковыми узлами - верхним 3 и нижним 4. Внутренними обоймами обоих подшипников 3, 4 служат кольцевые канавки 5, 6 на внешней поверхности внутреннего патрубка 1, а внешними служат: для верхнего подшипника 3 - кольцевая канавка 7 на внутренней поверхности наружного патрубка, а для нижнего 4 - кольцевая канавка 8 в теле регулировочной гайки 9. Наружный патрубок 2 снабжен окном 10, предназначенным для закладки шариков в верхней подшипник 3. Окно 10 закрывается пробкой 11, которая фиксируется штифтом 12. Пробка 11 снабжена выточкой, соответствующей кольцевой канавке 7 в теле наружного патрубка 2, которая служит внешней обоймой верхнего подшипника 3. Выточка в пробке 11 предназначена для обеспечения главного прохождения шариков верхнего подшипника 2 по кольцевой канавке мимо окна 10. The coil is equipped with two bearing assemblies - upper 3 and lower 4. The inner race of both bearings 3, 4 are the ring grooves 5, 6 on the outer surface of the inner pipe 1, and the outer ones are: for the upper bearing 3 - the ring groove 7 on the inner surface of the outer pipe, and for the bottom 4 - an annular groove 8 in the body of the adjusting nut 9. The outer pipe 2 is equipped with a window 10 designed for laying balls in the upper bearing 3. The window 10 is closed by a plug 11, which is fixed by a pin 12. The plug 11 is provided with a recess Corresponding annular groove 7 in the body of the outer tube 2, which serves as the upper outer cage of the bearing in the plug 3. The recess 11 is designed to provide the main passage of the balls 2 by the upper bearing ring groove 10 past the window.

Закладка шариков в нижний подшипник 4 осуществляется при отвернутой регулировочной гайке 9. The balls are placed in the lower bearing 4 when the adjusting nut 9 is turned away.

Смазывание обоих подшипников осуществляется консистентной смазкой через пресс-масленки 13. Для предотвращения попадания грязи к подшипникам предусмотрены уплотнения 14. Both bearings are lubricated with grease through grease nipples 13. Seals 14 are provided to prevent dirt from entering the bearings.

Герметичность сочленения патрубков 1, 2 корпуса обеспечивается уплотнительным узлом 15, расположенным в полости между ними. The tightness of the articulation of the nozzles 1, 2 of the housing is provided by a sealing assembly 15 located in the cavity between them.

В наружном патрубке 2 корпуса имеется резьбовое отверстие 16, служащее для контроля герметичности уплотнительного узла 15, смазывание которого производится через это же резьбовое отверстие 16 путем установки пресс-масленки. In the outer pipe 2 of the housing there is a threaded hole 16, which serves to control the tightness of the sealing assembly 15, the lubrication of which is carried out through the same threaded hole 16 by installing a grease nipple.

Для подвода при необходимости гидроуправления к оборудованию, устанавливаемому на верхнем (вращающемся) фланце, предусмотрены во внутреннем патрубке каналы 17, а также кольцевые проточки 18 в обоих патрубках корпуса катушки, разделенные уплотнениями 14, установленными в кольцевых канавках. To supply, if necessary, hydraulic control to the equipment installed on the upper (rotating) flange, channels 17 are provided in the inner pipe, as well as ring grooves 18 in both pipes of the coil housing, separated by seals 14 installed in the ring grooves.

Применение вращающихся катушек позволит проводить основные технологические операции при загерметизированном устье скважины с наличием избыточного давления. The use of rotating coils will make it possible to carry out the main technological operations with a sealed wellhead with the presence of excess pressure.

Источники информации
1. Гульянц Г.М. Противовыбросовое оборудование скважин, стойкое к сероводороду. Справочное пособие. - М.: Недра, 1991, с. 49-51.Sources of information
1. Guliants G.M. Blowout control equipment resistant to hydrogen sulfide. Reference manual. - M .: Nedra, 1991, p. 49-51.

2. Гульянц Г.М. Противовыбросовое оборудование скважин, стойкое к сероводороду. Справочное пособие. - М.: Недра, 1991, с. 140-148. 2. Guliants G.M. Blowout control equipment resistant to hydrogen sulfide. Reference manual. - M .: Nedra, 1991, p. 140-148.

3. Патент США N 4745970, 1988. 3. US patent N 4745970, 1988.

Claims

A rotating coil containing a housing made detachable with axial rotation of the inner and outer parts relative to each other and represented by two concentrically mounted nozzles provided with flanges and two bearing assemblies, characterized in that the annular grooves on the outer surface of the inner nozzle serve as inner rings of the bearing assemblies, and the outer cages serve for the upper bearing unit - an annular groove on the inner surface of the outer pipe, for the lower - to a groove in the body of the adjusting nut, and the outer pipe is provided with a window designed for laying the balls in the upper bearing assembly and a lockable plug, a pin and a recess corresponding to the annular groove in the body of the outer pipe serving as the outer cage of the upper bearing assembly, while for supplying , if necessary, hydraulic controls for equipment installed on the upper flange are provided in the inner channel of the channel, as well as ring grooves in both pipes, disconnected s seals mounted in annular grooves.