RU2765454C1 - Seal assembly - Google Patents

Seal assembly Download PDF

Info

Publication number
RU2765454C1
RU2765454C1 RU2020129742A RU2020129742A RU2765454C1 RU 2765454 C1 RU2765454 C1 RU 2765454C1 RU 2020129742 A RU2020129742 A RU 2020129742A RU 2020129742 A RU2020129742 A RU 2020129742A RU 2765454 C1 RU2765454 C1 RU 2765454C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
seal
housing
stop
sealing
string
Prior art date
Application number
RU2020129742A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Пищаев
Original Assignee
Акционерное общество "Нижегородский завод 70-летия Победы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Нижегородский завод 70-летия Победы" filed Critical Акционерное общество "Нижегородский завод 70-летия Победы"
Priority to RU2020129742A priority Critical patent/RU2765454C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2765454C1 publication Critical patent/RU2765454C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH DRILLING; MINING
    • E21BEARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/04Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
    • E21B33/043Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads

Abstract

FIELD: drilling soil or rocks; mining.
SUBSTANCE: invention relates to operation of offshore and surface wells and can be used for sealing annular space between casing strings or for sealing annular gaps between a conductor and a pipe string hanger installed in it. Seal assembly comprises a body, a guide for interaction with the tool during lifting and lowering of the seal assembly, a stop, external and internal seals. Seal housing has the first section for location of the stop, the second section contacting with the external and internal seals, the third section serving for connection of the seal housing to the housing. Seal housing is made solid, installed in the housing by means of bushings connected by a shear pin and fixed with a shear screw. Stop has a U-shaped cross-section with a support platform for interaction with a protrusion on the pipe string.
EFFECT: technical result is increased reliability of sealing of annular space between housing of casing string suspension and housing of conductor string head and reliability of sealing assembly at application of dynamic load.
1 cl, 3 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к устройству, используемому при эксплуатации морских и наземных скважин, и может быть использовано для герметизации межколонного кольцевого пространства, либо для герметизации кольцевых зазоров между кондуктором и установленной в нем подвеской колонны труб. The invention relates to a device used in the operation of offshore and onshore wells, and can be used for sealing the annular annular space, or for sealing the annular gaps between the conductor and the pipe string hanger installed in it.

Предшествующий уровень техникиPrior Art

Из существующего уровня техники известен комбинированный уплотнитель для колонной головки в скважине на шельфе (патент РФ №2709585, опубл. 18.12.2019), обеспечивающий герметизацию кольцевых зазоров между кондуктором и установленной в нем подвеской технической колонны труб, характеризующийся тем, что уплотнитель выполнен с двухступенчатыми уплотнениями и имеет корпус и толкатель, причем корпус имеет Н-образный профиль в виде двух колец с поперечной перемычкой для соединения колец, содержит три контактирующие поверхности, из которых одна - внутренняя поверхность, контактирующая с посадочной конусной поверхностью подвески технической колонны труб, а две другие - наружные поверхности, контактирующие с кондуктором, образующие первую ступень уплотнения металл-металл, между толкателем и корпусом установлен наружный уплотнитель высокой упругости для герметизации поверхности кондуктора, а для герметизации подвески технической колонны труб установлен внутренний уплотнитель меньшей упругости, образующие совместно вторую ступень уплотнения.From the existing state of the art, a combined sealant for a casing head in a well on the shelf is known (RF patent No. 2709585, publ. 12/18/2019), which provides sealing of the annular gaps between the surface conductor and the technical pipe string suspension installed in it, characterized in that the sealant is made with two-stage seals and has a body and a pusher, and the body has an H-shaped profile in the form of two rings with a transverse jumper for connecting the rings, contains three contact surfaces, one of which is the inner surface in contact with the landing conical surface of the hanger of the technical pipe string, and the other two - external surfaces in contact with the conductor, forming the first stage of metal-to-metal sealing, an external sealant of high elasticity is installed between the pusher and the body to seal the surface of the conductor, and an internal seal of less elasticity is installed to seal the suspension of the technical pipe string, arr. jointly forming the second stage of compaction.

Недостатком данного технического решения является Н-образный профиль корпуса, что при упоре в ступень обсадной колонны может приводить к деформации Н-образного корпуса и, как следствие этого, к ухудшению работы уплотнения первой ступени уплотнения металл-металл, к возможным поломкам устройства.The disadvantage of this technical solution is the H-shaped profile of the body, which, when it abuts against the casing string stage, can lead to deformation of the H-shaped body and, as a result, to a deterioration in the sealing of the first stage of the metal-to-metal seal, to possible device breakdowns.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является Неметаллический уплотнительный элемент (патент РФ №2712865, опубл. 31.01.2020). The closest to the claimed technical solution is a non-metallic sealing element (RF patent No. 2712865, publ. 01/31/2020).

Неметаллический уплотнительный элемент для герметизации кольцевого пространства между корпусом подвески обсадной колонны и корпусом колонной головки колонны кондуктора, содержащий нижний упор с внутренней кольцевой канавкой, корпус, верхний упор, первый и второй промежуточные упорные элементы; первое и второе неметаллические уплотнения; при этом верхний упор выполнен с возможностью линейного перемещения при разрушении срезных элементов на величину, ограниченную направляющими штифтами.Non-metallic sealing element for sealing the annulus between the casing hanger body and the body of the casing head of the casing string, containing a lower stop with an internal annular groove, a body, an upper stop, first and second intermediate thrust elements; first and second non-metallic seals; at the same time, the upper stop is made with the possibility of linear movement when the shear elements are destroyed by an amount limited by the guide pins.

Недостатком данного технического решения является то, что так как корпус имеет участок, содержащий внутреннюю выточку, и представляет собой цангу, причем участка присутствуют продольные вырезы, разбивающие итак ослабленные внутренней выточкой внутреннюю и наружную стороны цанги на отдельные элементы, при деактивированных неметаллических уплотнениях внутренняя и наружная стороны цанги несколько сжаты и не находятся в зубчатом зацеплении с упорным элементом и при воздействии нагрузка, направленная вдоль оси корпуса, на торец цанги имеется повышенная вероятность разрушения корпуса, что особенно вероятно при приложении динамической нагрузки, направленной вдоль оси корпуса.The disadvantage of this technical solution is that since the body has a section containing an internal groove, and is a collet, and the section contains longitudinal cutouts that break the inner and outer sides of the collet, so weakened by the internal recess, into separate elements, with deactivated non-metallic seals, the inner and outer the sides of the collet are somewhat compressed and are not in gear engagement with the thrust element, and when a load directed along the axis of the body is applied to the end of the collet, there is an increased probability of destruction of the body, which is especially likely when a dynamic load is applied along the axis of the body.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Проблемой, решаемой настоящим изобретением, является проблема создания узла уплотнения обеспечивающего надежную герметизацию кольцевого пространства между корпусом подвески обсадной колонны и корпусом колонной головки колонны кондуктора в условиях повышенных осевых нагрузок при эксплуатации, возникающих, в том числе, вследствие термического расширения обсадных труб в скважине, и при этом, обладающего повышенной надежностью при приложении динамической нагрузки, направленной вдоль его оси.The problem solved by the present invention is the problem of creating a sealing unit that provides reliable sealing of the annulus between the casing hanger housing and the casing head housing of the casing string under conditions of increased axial loads during operation, arising, among other things, due to thermal expansion of casing pipes in the well, and at the same time, having increased reliability when applying a dynamic load directed along its axis.

Техническими результатами являются создание узла уплотнения, обеспечивающего надежную герметизацию кольцевого пространства между корпусом подвески обсадной колонны и корпусом колонной головки колонны кондуктора, и при этом, обладающего повышенной надежностью при приложении динамической нагрузки, направленной вдоль оси обсадных труб, упрощение конструкции узла уплотнения.EFFECT: creation of a sealing assembly providing reliable sealing of the annular space between the casing string hanger housing and the casing head casing of the conductor string, and at the same time, having increased reliability when applying a dynamic load directed along the casing pipes axis, simplifying the design of the sealing assembly.

Технические результаты достигаются тем, что в составе узла уплотнения имеется наружное и внутреннее уплотнения, взаимодействующие одной стороной с корпусом уплотнения, другой стороной с корпусом подвески обсадной колонны и корпусом колонной головки колонны кондуктора соответственно, при этом верхний торец корпуса уплотнения, выполнен полнотелым и имеет плоский опорный торец, воспринимающий продольную нагрузку при герметизации зон неметаллическими упругими элементами.The technical results are achieved by the fact that the seal assembly includes outer and inner seals interacting on one side with the seal body, on the other side with the casing string hanger body and the surface casing of the conductor string, respectively, while the upper end of the seal body is solid and has a flat supporting end, which perceives the longitudinal load when the zones are sealed with non-metallic elastic elements.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Далее в описании приводится возможный, но единственный вариант исполнения узла уплотнения.Further in the description, a possible, but the only version of the seal assembly is given.

Сущность изобретения поясняется чертежами. The essence of the invention is illustrated by drawings.

На фиг. 1 показан узел уплотнения.In FIG. 1 shows the seal assembly.

На фиг. 2 показан комбинированный уплотнитель для колонной головки в скважине на шельфе (патент РФ №2709585, опубл. 18.12.2019).In FIG. 2 shows a combined seal for a casing head in an offshore well (RF patent No. 2709585, publ. 12/18/2019).

На фиг. 3 показан неметаллический уплотнительный элемент (патент РФ №2712865, опубл. 31.01.2020).In FIG. 3 shows a non-metallic sealing element (RF patent No. 2712865, published on January 31, 2020).

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

На фиг. 1 показан узел уплотнения.In FIG. 1 shows the seal assembly.

Узел уплотнения состоит из:The seal assembly consists of:

1 – упор;1 - emphasis;

2 – уплотнение внутреннее;2 - internal seal;

3 – втулка;3 - bushing;

4 – штифт срезной;4 - shear pin;

5 – кольцо; 5 - ring;

6 – фиксатор;6 - retainer;

7 – направляющая;7 - guide;

8 – сухарь;8 - cracker;

9 – стопорное кольцо;9 - retaining ring;

10 - корпус;10 - body;

11 – винт срезной;11 - shear screw;

12 – винт стопорный;12 - locking screw;

13 – кольцо;13 - ring;

14 – втулка;14 - bushing;

15 – уплотнение внешнее;15 - external seal;

16 – корпус уплотнения;16 – seal housing;

17 – сегмент упорный.17 - persistent segment.

С направляющей 7 с помощью стопорного кольца 9 соединен корпус 10 между которыми находятся сухари 8. Сухари 8 и фиксаторы 6 обеспечивают жесткую фиксацию корпуса 10 с колонной кондуктора 24 и корпусом подвески обсадной колонны 23 соответственно. Участок направляющей 7, взаимодействующий с инструментом для подъема и опускания узла уплотнения, выполнен в виде цифры «1», что позволяет осуществлять зацеп инструментом при подъеме и опускании узла уплотнения. На корпус 10 устанавливаются втулки 3 и 14, которые соединяются штифтом срезным 4 и фиксируются винтом срезным 11. Перемещение втулок определяется винтом стопорным 12. Кольца 5 и 13 устанавливаются между втулками 3,14 и корпусом уплотнения 16, обеспечивая демонтаж узла уплотнения. На корпус уплотнения 16 устанавливается внутреннее уплотнение 2 и внешнее уплотнение 15, а также упор 1, который фиксируется сегментом упорным 17 с замочным кольцом.The body 10 is connected to the guide 7 by means of the retaining ring 9, between which there are crackers 8. Crackers 8 and clamps 6 provide rigid fixation of the body 10 with the conductor string 24 and the casing hanger body 23, respectively. Guide section 7, which interacts with the tool for raising and lowering the seal assembly, is made in the form of the number "1", which allows the tool to be hooked when raising and lowering the seal assembly. Sleeves 3 and 14 are installed on the body 10, which are connected by a shear pin 4 and fixed with a shear screw 11. The displacement of the sleeves is determined by the locking screw 12. Rings 5 and 13 are installed between the sleeves 3.14 and the seal housing 16, ensuring the dismantling of the seal assembly. The inner seal 2 and the outer seal 15 are installed on the seal body 16, as well as the stop 1, which is fixed by the thrust segment 17 with a locking ring.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Узел уплотнения опускается инструментом для установки уплотнения, который устанавливается на подвеске бурильных труб, в пространство между колонной кондуктора и корпусом подвески обсадных труб до упора в выступ на наружной поверхности корпуса подвески обсадных труб. При упоре в выступ происходит возрастание осевой нагрузки на узел уплотнения, за счет этого происходит перемещение корпуса уплотнения 16 до упора в сегмент упорный 17. Далее после разрушения штифта срезного 4 происходит уплотнение пространства между корпуса уплотнения 16 и поверхностью колонны кондуктора и корпусом подвески обсадных труб с помощью внешнего уплотнения 15 и внутреннего уплотнения 2 под воздействием перемещающихся втулок 14 и 3. После того как уплотнения корпус 16 упрется в корпус 10 кольцо 9 перемещается в направляющую 7 и происходит установка сухарей 8 и фиксаторов 6.The seal assembly is lowered by the seal setting tool, which is installed on the drill pipe hanger, into the space between the conductor string and the casing hanger body until it rests against the protrusion on the outer surface of the casing hanger body. When abutting against the protrusion, the axial load on the seal assembly increases, due to this, the seal body 16 moves all the way into the thrust segment 17. Further, after the destruction of the shear pin 4, the space between the seal body 16 and the surface of the conductor string and the casing hanger body with using the outer seal 15 and the inner seal 2 under the influence of the moving bushings 14 and 3. After the seal body 16 rests against the body 10, the ring 9 moves into the guide 7 and the crackers 8 and clamps 6 are installed.

Выполнение корпуса уплотнения 16 полнотелым, без глубоких выточек с элементами в виде цанги, с опорным торцем, взаимодействующим с корпусом 10, исключает вероятность поломок корпуса уплотнения 16, а выполнение упора 1 в П-образном виде с площадкой для упора в выступ колонны труб, исключает вероятность поломок упора 1.The implementation of the seal housing 16 is solid, without deep grooves with elements in the form of a collet, with a support end interacting with the housing 10, eliminates the possibility of breakage of the seal housing 16, and the implementation of the stop 1 in a U-shaped form with a platform for resting against the protrusion of the pipe string eliminates the probability of breakage of the stop 1.

Приложение осевой нагрузки вверх приводит к перемещению направляющей 7, корпуса 10, корпуса уплотнения 16 вверх, при этом разрушается винт срезной 11 и исчезает давление на торцы неметаллических уплотнений 2 и 15, неметаллические уплотнения 2 и 15 за счет сил упругости материала, из которого сделаны уплотнения 2 и 15, уменьшаются в поперечном сечении и принимают обычную форму, узел уплотнения разблокируется и готов к подъему.The application of an axial load upwards leads to the movement of the guide 7, the housing 10, the seal housing 16 upwards, while the shear screw 11 is destroyed and the pressure on the ends of the non-metallic seals 2 and 15, non-metallic seals 2 and 15 disappears due to the forces of elasticity of the material from which the seals are made 2 and 15 are reduced in cross-section and take on a normal shape, the seal assembly is unlocked and ready to be lifted.

На фиг. 2 показан комбинированный уплотнитель для колонной головки в скважине на шельфе (патент РФ №2709585, опубл. 18.12.2019).In FIG. 2 shows a combined seal for a casing head in an offshore well (RF patent No. 2709585, publ. 12/18/2019).

Комбинированный уплотнитель по патенту РФ №2709585 состоит из:The combined seal according to the RF patent No. 2709585 consists of:

18 – корпус;18 - body;

19 – срезной элемент;19 - shear element;

20 – внутренний уплотнитель;20 - internal seal;

21 – толкатель;21 - pusher;

22 – фиксирующий паз;22 - fixing groove;

23 – корпус подвески обсадных труб;23 – casing hanger housing;

24 – колонна кондуктора;24 - conductor column;

25 - направляющая;25 - guide;

26 - упругое кольцо;26 - elastic ring;

27 – упругое кольцо;27 - elastic ring;

28 – фиксирующий паз;28 - fixing groove;

29 – наружный уплотнитель.29 - outer seal.

Установку комбинированного уплотнителя осуществляют следующим образом.Installation of the combined seal is carried out as follows.

Уплотнитель спускают в скважину на специальном инструменте, который, после придания максимальной весовой нагрузки, отсоединяют и поднимают на платформу.The compactor is lowered into the well on a special tool, which, after applying the maximum weight load, is disconnected and lifted onto the platform.

Как только внутренняя контактирующая поверхность коснется посадочной конусной поверхности на подвеске технической колонны труб 23, появится сила перпендикулярная оси скважины.As soon as the inner contact surface touches the landing cone surface on the hanger of the technical pipe string 23, a force will appear perpendicular to the axis of the well.

При дальнейшей осевой нагрузке инструмента через толкатель 21 нагрузку получит срезной элемент 19.With further axial load of the tool through the pusher 21, the shear element 19 will receive the load.

Контактирующая поверхность с натяжением сядет на посадочную конусную поверхность, произойдет срез срезного элемента 19.The contact surface with tension will sit on the landing cone surface, the shear element 19 will be sheared.

Толкатель 21 начнет деформировать наружный уплотнитель высокой упругости 19 и внутренний уплотнитель меньшей упругости 20.The pusher 21 will begin to deform the outer seal of high elasticity 19 and the inner seal of less elasticity 20.

Усилие при деформации наружного 29 и внутреннего 20 уплотнителей передается на корпус 18, происходит упругая деформация его в радиальном направлении.The force during deformation of the outer 29 and inner 20 seals is transferred to the body 18, it is elastically deformed in the radial direction.

Корпус 18, выбирая боковой зазор, прижмет наружные контактирующие поверхности к кондуктору.Housing 18, choosing the side clearance, will press the outer contact surfaces to the conductor.

В этот момент сработает направляющая 25, который задавит фиксаторы в виде разрезных упругих колец 26 и 27 в фиксирующие пазы 28 и 22 на кондукторе 24 и подвеске технической колонны труб 23, тем самым зафиксировав уплотнитель, связав кондуктор 24 и подвеску технической колонны труб 23 жесткой связью через толкатель 21.At this moment, the guide 25 will work, which will push the clamps in the form of split elastic rings 26 and 27 into the locking grooves 28 and 22 on the conductor 24 and the hanger of the technical pipe string 23, thereby fixing the seal, connecting the conductor 24 and the hanger of the technical pipe string 23 with a rigid connection through pusher 21.

Инструмент автоматически отсоединяется и поднимается на платформу.The tool automatically detaches and rises to the platform.

Установка уплотнителя закончена.Sealant installation is complete.

Для снятия уплотнителя используют другой инструмент, который захватывает направляющая 25 и осевым движением вверх поднимает его.To remove the seal, another tool is used, which is captured by the guide 25 and lifts it up with an axial upward movement.

Предложенное техническое решение позволяет повысить надежность герметизации кондуктора и подвески технической колонны труб при эксплуатации скважины на шельфе и упростить проведение технологических операций.The proposed technical solution makes it possible to increase the reliability of sealing the conductor and the suspension of the technical pipe string during well operation on the shelf and to simplify the process operations.

Н-образный упор предназначен для работы с конусными поверхностями уплотняемых технической колонны и колонны кондуктора и при упоре в выступ на технической колонне и колонне кондуктора существует вероятность деформации или разрушения концов Н-образного упора.The H-shaped stop is designed to work with the tapered surfaces of the technical string and conductor string being sealed, and when it rests against the protrusion on the technical string and the conductor string, there is a possibility of deformation or destruction of the ends of the H-shaped stop.

В отличие от технического решения, представленного в патенте РФ №2709585 (опубл. 18.12.2019), в предлагаемом техническом решении упор выполнен в сечении не в Н-образном виде, а в П-образном перевернутом виде, имеет опорную площадку для взаимодействия с выступом на технической колонне труб, что исключает возможность разрушения конца упора при приложении динамической нагрузки, направленной вдоль оси уплотнения. In contrast to the technical solution presented in the patent of the Russian Federation No. 2709585 (publ. 12/18/2019), in the proposed technical solution, the stop is made in section not in an H-shaped form, but in an inverted U-shaped form, has a support platform for interacting with the protrusion on the technical pipe string, which eliminates the possibility of destruction of the stop end when applying a dynamic load directed along the seal axis.

На фиг. 3 показан неметаллический уплотнительный элемент (патент РФ №2712865, опубл. 31.01.2020). In FIG. 3 shows a non-metallic sealing element (RF patent No. 2712865, published on January 31, 2020).

Уплотнительный элемент по патенту РФ №2712865 состоит:The sealing element according to the patent of the Russian Federation No. 2712865 consists of:

30 – неметаллическое уплотнение;30 - non-metallic seal;

31 – упорный элемент;31 - thrust element;

32 – колонная головка колонны кондуктора;32 - column head of the conductor column;

33 – верхний упор;33 - top stop;

34 – неметаллическое уплотнение;34 - non-metallic seal;

35 – корпус;35 - body;

36 – упор;36 - emphasis;

37 – подвеска обсадной колонны.37 – casing hanger.

Для активации неметаллического уплотнительного элемента, то есть сжатия неметаллических уплотнений 30 с обеспечением прилегания данных неметаллических уплотнений 30 к корпусам 32 и 37 колонной головки колонны кондуктора 32 и подвески обсадной колонны 37, при перемещении корпуса 35, промежуточных упорных элементов 31 и верхнего упора 33 третий участок корпуса 35 перемещается во внутренней кольцевой канавке нижнего упора 36, преодолевая усилие, возникающее при сжатии неметаллических уплотнений 30.To activate the non-metallic sealing element, that is, the compression of the non-metallic seals 30 to ensure that these non-metallic seals 30 fit to the bodies 32 and 37 of the casing head of the conductor string 32 and the casing hanger 37, when the body 35, intermediate thrust elements 31 and the upper stop 33 are moved, the third section body 35 moves in the inner annular groove of the lower stop 36, overcoming the force arising from the compression of non-metallic seals 30.

При заданном перемещении корпуса 35 на величину, равную ширине пружинного кольца во внутренней кольцевой канавке нижнего упора 36, достаточном для сжатия неметаллических уплотнений 30, обеспечивающих их прилегание к корпусам 32 и 37 колонной головки колонны кондуктора и подвески обсадной колонны и герметизацию, пружинное кольцо перемещается в продольное углубление третьего участка корпуса 35 и препятствует обратному перемещению корпуса 35, сохраняя сжатие неметаллических уплотнений 30.With a given movement of the housing 35 by an amount equal to the width of the spring ring in the inner annular groove of the lower stop 36, sufficient to compress the non-metallic seals 30, ensuring their fit to the casings 32 and 37 of the casing head of the conductor string and the casing hanger and sealing, the spring ring moves into longitudinal recess of the third section of the housing 35 and prevents the reverse movement of the housing 35, while maintaining the compression of the non-metallic seals 30.

В случае необходимости деактивации неметаллических уплотнений 30 перемещают верхний упор 33 в направлении от неметаллических уплотнений 30, разрушая срезные элементы 34, таким образом усилие деактивации зависит от выбора количества срезных элементов 34 (от 2 до 10). Перемещение верхнего упора 33 относительно промежуточных упорных элементов 31 ограничено направляющими штифтами, но достаточно для того, чтобы извлечь концевой элемент верхнего упора 33 из пространства, образованного первым и вторым рядами сегментов цанги первого участка корпуса 35.If it is necessary to deactivate the non-metallic seals 30, the upper stop 33 is moved away from the non-metallic seals 30, destroying the shear elements 34, thus the deactivation force depends on the choice of the number of shear elements 34 (from 2 to 10). The movement of the upper stop 33 relative to the intermediate stops 31 is limited by the guide pins, but is sufficient to remove the end element of the upper stop 33 from the space formed by the first and second rows of collet segments of the first section of the housing 35.

После указанного извлечения первый и второй ряды сегментов цанги первого участка корпуса 35 имеют возможность сжаться от усилия со стороны неметаллических уплотнений 30. При сжимании первого и второго рядов сегментов цанги первого участка корпуса 35, они выходят из зацепления с зубчатым профилем промежуточных упорных элементов 31, что позволяет неметаллическим уплотнениям 30 разжаться.After this extraction, the first and second rows of the collet segments of the first section of the body 35 are able to compress from the force from the non-metallic seals 30. When the first and second rows of the collet segments of the first section of the body 35 are compressed, they disengage from the toothed profile of the intermediate thrust elements 31, which allows the non-metallic seals 30 to expand.

В отличие от технического решения, представленного в патенте №2712865 (опубл. 31.01.2020), в предлагаемом техническом решении корпус 35 выполнен полнотелым, не имеет сегментов в виде цанги с зубчатым зацеплением.In contrast to the technical solution presented in patent No. 2712865 (published on January 31, 2020), in the proposed technical solution, the body 35 is made of a solid body and does not have segments in the form of a collet with gearing.

Выполнение узла уплотнения с полнотелым корпусом, без цанговых сегментов, выполнение упора в П-образном перевернутом виде, имеющем опорную площадку для взаимодействия с выступом на технической колонне труб, наличие все это позволяет достичь технические результаты, заключающиеся в создании узла уплотнения, обеспечивающего надежную герметизацию кольцевого пространства между корпусом подвески обсадной колонны и корпусом колонной головки колонны кондуктора, и при этом, обладающего повышенной надежностью при приложении динамической нагрузки, направленной вдоль оси обсадных труб, упрощении конструкции узла уплотнения. The implementation of the seal assembly with a solid body, without collet segments, the execution of the stop in the U-shaped inverted form, having a support platform for interacting with the protrusion on the technical pipe string, the presence of all this makes it possible to achieve technical results, which consist in creating a seal assembly that provides reliable sealing of the annular space between the casing hanger body and the casing head casing of the conductor string, and at the same time, having increased reliability when applying a dynamic load directed along the axis of the casing, simplifying the design of the seal assembly.

Claims (2)

1. Узел уплотнения, состоящий из корпуса, присоединенных к нему направляющей для взаимодействия с инструментом при подъеме и опускании узла уплотнения, корпуса уплотнения, имеющего первый участок под размещение упора, второй участок, контактирующий с наружным и внутренним уплотнениями, третий участок, служащий для присоединения корпуса уплотнения к корпусу, упора, наружного и внутреннего уплотнений, отличающийся тем, что корпус уплотнения выполнен полнотелым, установлен в корпусе посредством втулок, соединенных срезным штифтом и зафиксированных срезным винтом, а упор имеет П-образное сечение с опорной площадкой для взаимодействия с выступом на колонне труб.1. The seal assembly, consisting of a body, attached to it by a guide for interacting with the tool when raising and lowering the seal assembly, a seal body having a first area for placing the stop, a second area in contact with the outer and inner seals, a third area used for attaching seal body to the body, stop, outer and inner seals, characterized in that the seal body is made of a solid body, is installed in the body by means of bushings connected by a shear pin and fixed with a shear screw, and the stop has a U-shaped section with a support platform for interacting with the protrusion on pipe string. 2. Узел уплотнения по п.1, отличающийся тем, что участок направляющей, предназначенный для взаимодействия с инструментом при подъеме и опускании узла уплотнения, выполнен в виде цифры «1». 2. The sealing unit according to claim 1, characterized in that the guide section designed to interact with the tool when raising and lowering the sealing unit is made in the form of the number "1".
RU2020129742A 2020-09-09 2020-09-09 Seal assembly RU2765454C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129742A RU2765454C1 (en) 2020-09-09 2020-09-09 Seal assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020129742A RU2765454C1 (en) 2020-09-09 2020-09-09 Seal assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2765454C1 true RU2765454C1 (en) 2022-01-31

Family

ID=80214656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020129742A RU2765454C1 (en) 2020-09-09 2020-09-09 Seal assembly

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2765454C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810770C1 (en) * 2023-03-07 2023-12-28 Акционерное общество "Нижегородский завод 70-летия Победы" Method for compacting interwell space, combined sealer and sealing element

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4842061A (en) * 1988-02-05 1989-06-27 Vetco Gray Inc. Casing hanger packoff with C-shaped metal seal
US20130000920A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Vetco Gray Inc. Hybrid Seal
RU2691416C1 (en) * 2018-10-29 2019-06-13 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Combined casing sealant for underwater wells
RU2707619C1 (en) * 2019-05-21 2019-11-28 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Metal-to-metal-type seal in column head for underwater wells
RU2709585C1 (en) * 2019-05-21 2019-12-18 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Combined seal for column head in well on shelf
RU2712865C1 (en) * 2019-08-13 2020-01-31 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335" Non-metallic sealing element
RU2719798C1 (en) * 2019-10-07 2020-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335" Annular seal with metal-to-metal seal

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4842061A (en) * 1988-02-05 1989-06-27 Vetco Gray Inc. Casing hanger packoff with C-shaped metal seal
US20130000920A1 (en) * 2011-06-30 2013-01-03 Vetco Gray Inc. Hybrid Seal
RU2691416C1 (en) * 2018-10-29 2019-06-13 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Combined casing sealant for underwater wells
RU2707619C1 (en) * 2019-05-21 2019-11-28 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Metal-to-metal-type seal in column head for underwater wells
RU2709585C1 (en) * 2019-05-21 2019-12-18 Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") Combined seal for column head in well on shelf
RU2712865C1 (en) * 2019-08-13 2020-01-31 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335" Non-metallic sealing element
RU2719798C1 (en) * 2019-10-07 2020-04-23 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335" Annular seal with metal-to-metal seal

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2810770C1 (en) * 2023-03-07 2023-12-28 Акционерное общество "Нижегородский завод 70-летия Победы" Method for compacting interwell space, combined sealer and sealing element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2357314B1 (en) Bi-metallic annular seal and wellhead system incorporating same
US8720586B2 (en) Hybrid seal
US6510895B1 (en) Energized sealing cartridge for annulus sealing between tubular well components
US9133678B2 (en) Metal annulus seal
US4595063A (en) Subsea casing hanger suspension system
US6705615B2 (en) Sealing system and method
US8950752B2 (en) Wicker-type face seal and wellhead system incorporating same
NL8203027A (en) CASING HEAD SEAL.
EP1497528B1 (en) Split carrier annulus seal assembly for wellhead systems
US9175537B2 (en) Semi-rigid lockdown device
US8851183B2 (en) Casing hanger lockdown slip ring
NO20201031A1 (en) Self-locking packer carrier
RU2709585C1 (en) Combined seal for column head in well on shelf
RU2765454C1 (en) Seal assembly
RU2712865C1 (en) Non-metallic sealing element
RU47956U1 (en) OPERATION COLUMN INSULATION SYSTEM
US10138698B2 (en) External locking mechanism for seal energizing ring
RU2344270C2 (en) Drillable packer
RU2719798C1 (en) Annular seal with metal-to-metal seal
NO20150545A1 (en) Hard stop energizing ring
RU2151854C1 (en) Hydraulic packer
RU17333U1 (en) PACKER