RU76961U1

RU76961U1 - ROTATING CONVECTOR

Info

Publication number: RU76961U1
Application number: RU2008118569/22U
Authority: RU
Inventors: Тимур Сергеевич Спирин; Домба Очирович Макушкин
Priority date: 2008-05-12
Filing date: 2008-05-12
Publication date: 2008-10-10

Abstract

Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к конструкциям устройств, обеспечивающих герметизацию устья скважины при роторном бурении. Вращающийся превентор содержит уплотнительный элемент, корпус, с установленным в нем съемным патроном с внутренней полостью, в котором на подшипниковом узле закреплен вращающийся ствол. Превентор содержит второй уплотнительный элемент, причем оба уплотнительных элемента установлены на расширяющихся торообразных камерах, закрепленных в верхней и нижней частях вращающегося ствола, внутренние полости торообразных элементов соединены гидравлически с внутренней полостью съемного патрона. Техническое решение позволяет увеличить ресурс уплотнительного элемента. 1 ил.The technical solution relates to the oil and gas industry, in particular to the design of devices that provide sealing of the wellhead during rotary drilling. A rotating preventer comprises a sealing element, a housing, with a removable cartridge with an internal cavity installed in it, in which a rotating barrel is mounted on the bearing assembly. The preventer comprises a second sealing element, both sealing elements mounted on expanding toroidal chambers, mounted in the upper and lower parts of the rotating barrel, the inner cavity of the toroidal elements are hydraulically connected to the inner cavity of the removable cartridge. The technical solution allows to increase the life of the sealing element. 1 ill.

Description

Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к конструкциям превенторов, предназначенных для герметизации устья скважины при роторном бурении с использованием бурильных труб с высаженными наружу замками.The technical solution relates to the oil and gas industry, in particular to the designs of preventers designed to seal the wellhead during rotary drilling using drill pipes with upset locks.

Известен универсальный вращающийся превентор [патент РФ №2208126, кл. Е21В 33/06, опуб. 2003 г.], содержащий корпус с полостью и центральным отверстием, крышку с отверстием, подшипники, гильзу, имеющую полость для размещения уплотнительного элемента и уплотненный поршень со ступенчатой наружной поверхностью, установленный в корпусе.Known universal rotating preventer [RF patent No. 2208126, class. ЕВВ 33/06, publ. 2003], comprising a housing with a cavity and a central hole, a cover with an opening, bearings, a sleeve having a cavity for accommodating the sealing element and a sealed piston with a stepped outer surface mounted in the housing.

Недостатками данного превентора являются низкий ресурс уплотнительного элемента, т.к. при прохождении через закрытый превентор замков бурильных труб уплотнительный элемент подвергается усиленному износу, а также для смены уплотнительного элемента необходимо разбирать превентор почти полностью.The disadvantages of this preventer are the low resource of the sealing element, because when passing through a closed preventer of drill pipe tool joints, the sealing element is subjected to increased wear, and to change the sealing element it is necessary to disassemble the preventer almost completely.

Также известен вращающийся превентор для автоматической герметизации устья скважины при вращающейся буровой колонне, содержащий корпус, съемный патрон с внутренней полостью, вращающийся ствол с металлорезиновым уплотнением и узлом подшипников, зажимы для рабочей трубы и байонетную гайку [Баграмов Р.А. "Буровые машины и комплексы": учебник для ВУЗов.- М.: Недра, 1988 г.- 501 с.: ил. с.455-457, рис.XXI-3].Also known is a rotating preventer for automatically sealing a wellhead with a rotating drill string, comprising a housing, a removable cartridge with an internal cavity, a rotating shaft with a metal-rubber seal and a bearing assembly, clamps for the working pipe and a bayonet nut [Bagramov R.A. "Drilling machines and complexes": a textbook for universities. - M.: Nedra, 1988 - 501 pp., Ill. p. 455-457, fig. XXI-3].

Недостатками известного превентора является то, что уплотнительный элемент (манжета) подвергается усиленному износу, поскольку в процессе бурения через него проходят замки бурильных труб.The disadvantages of the known preventer is that the sealing element (cuff) is subjected to increased wear, because during drilling, drill pipe locks pass through it.

Задача технического решения- уменьшение износа уплотнительного элемента.The task of the technical solution is to reduce the wear of the sealing element.

Поставленная задача решается тем, что вращающийся превентор для герметизации устья скважины, содержит корпус, с установленным в нем съемным патроном с внутренней полостью, в котором на подшипниковом узле закреплен вращающийся ствол, уплотнительный элемент. Также превентор содержит второй уплотнительный элемент, причем оба уплотнительных элемента установлены на расширяющихся торообразных камерах, закрепленных в верхней и нижней частях вращающегося ствола, внутренние полости торообразных камер соединены гидравлически с внутренней полостью съемного патрона.The problem is solved in that the rotating preventer for sealing the wellhead comprises a housing with a removable cartridge with an internal cavity installed in it, in which a rotating shaft, a sealing element is fixed on the bearing assembly. The preventer also contains a second sealing element, both sealing elements mounted on expanding toroidal chambers, mounted in the upper and lower parts of the rotating barrel, the inner cavity of the toroidal chambers are hydraulically connected to the inner cavity of the removable cartridge.

На чертеже изображен вращающийся превентор - продольный разрез.The drawing shows a rotating preventer - a longitudinal section.

Вращающийся превентор состоит из корпуса 1, закрепленного неподвижно в корпусе 1 съемного патрона 2, содержащего внутреннюю полость 3. В съемном патроне 2 в подшипниковом узле 4 закреплен вращающийся ствол 5, в нижней части вращающегося ствола 5 закреплена нижняя расширяющаяся торообразная камера 6, на которой смонтирован нижний уплотнительный элемент 7. В верхней части вращающегося ствола 5 закреплена верхняя расширяющаяся торообразная камера 8, на которой смонтирован верхний уплотнительный элемент 9. Внутренние полости расширяющихся торообразных камер 6 и 8 соединены гидравлически с внутренней полостью 3 съемного патрона 2 при помощи патрубков 10. Внутренняя полость 3 съемного патрона 2 соединена гидравлически со штуцером 11. Подшипниковый узел 4 закреплен в съемном патроне 2 при помощи крышки 12. Отработанная промывочная жидкость выходит через приваренный к корпусу 1 боковой отвод 13. Во время бурения через превентор проходит бурильная колонна 14 с замками 15.A rotating preventer consists of a housing 1 fixedly mounted in the housing 1 of a removable cartridge 2 containing an internal cavity 3. In a removable cartridge 2 in the bearing assembly 4 a rotating barrel 5 is fixed, in the lower part of the rotating barrel 5 a lower expanding toroidal chamber 6 is mounted on which is mounted lower sealing element 7. In the upper part of the rotating barrel 5, an upper expanding toroidal chamber 8 is fixed on which the upper sealing element 9 is mounted. The internal cavities of the expanding toro the chambers 6 and 8 are hydraulically connected to the inner cavity 3 of the removable cartridge 2 by means of nozzles 10. The inner cavity 3 of the removable cartridge 2 is hydraulically connected to the fitting 11. The bearing assembly 4 is fixed in the removable cartridge 2 by means of a cover 12. The spent flushing fluid exits through the welded lateral branch 13 to the housing 1. During drilling, a drill string 14 with locks 15 passes through the preventer.

Вращающийся превентор работает следующим образом.Rotating preventer works as follows.

Данный превентор устанавливают в комплекте противовыбросового оборудования на устье скважины. Техническое решение данного превентора рассчитано на использование при роторном бурении с использованием бурильных труб с высаженными наружу замками.This preventer is installed in a blowout set at the wellhead. The technical solution of this preventer is designed for use in rotary drilling using drill pipes with upset locks.

При необходимости герметизации устья скважины через штуцер 11 с внешней гидросистемы подается рабочая жидкость под давлением, которая проходит через внутреннюю полость 3 съемного патрона 2, затем через патрубки 10 поступает в расширяющиеся торообразные камеры 6 и 8, которые, расширяясь, прижимают уплотнительные элементы 7 и 9, которые герметизируют кольцевое пространство в скважине. Если в скважине в момент закрытия превентора находится вращающаяся бурильная колонна 14, то уплотнительные элементы 7 и 9 прижимаются к бурильной колонне, герметизируя кольцевое пространство, и вращающийся ствол 5 вращается в подшипниковом узле 4, закрепленном в съемном патроне 2, предотвращая преждевременный износ из-за трения уплотнительных элементов 7 и 9.If it is necessary to seal the wellhead through the nozzle 11, the working fluid is supplied under pressure from the external hydraulic system, which passes through the internal cavity 3 of the removable cartridge 2, then through the nozzles 10 it enters the expanding toroidal chambers 6 and 8, which, expanding, press the sealing elements 7 and 9 that seal the annular space in the well. If there is a rotating drill string 14 in the well at the time of shutting the preventer, then the sealing elements 7 and 9 are pressed against the drill string, sealing the annular space, and the rotating barrel 5 rotates in the bearing assembly 4 fixed in the removable cartridge 2, preventing premature wear due to friction of the sealing elements 7 and 9.

При протаскивании снизу вверх через закрытый превентор бурильной колонны 14 с высаженным наружу замком 15, под действием большего диаметра замка 15 нижняя расширяющаяся торообразная камера 6 сжимается и избыток рабочей жидкости через внутреннюю полость 3 переходит в верхнюю расширяющуюся торообразную камеру 8, которая в этот момент с большим усилием сжимает верхний уплотнительный элемент 9, который герметизирует кольцевое пространство. При прохождении замка 15 через верхний уплотнительный элемент 9 сжимается верхняя торообразная камера 8, передавая избыток рабочей жидкости нижней тороообразной камере 6.When dragging from bottom to top through the closed preventer of the drill string 14 with the lock 15 set out, under the action of the larger diameter of the lock 15, the lower expanding toroidal chamber 6 is compressed and the excess working fluid through the internal cavity 3 passes into the upper expanding toroidal chamber 8, which at that moment with a large compresses the upper sealing element 9, which seals the annular space. When the lock 15 passes through the upper sealing element 9, the upper toroidal chamber 8 is compressed, transferring the excess working fluid to the lower toroidal chamber 6.

Таким образом, достигается меньший износ уплотнительных элементов превентора при прохождении через закрытый превентор выступающих замков бурильных груб, за счет того, что уплотнительный элемент может легко сжаться при прохождении выступающего замка бурильной грубы и передать избыточное давление другому уплотнительному элементу.Thus, less wear of the sealing elements of the preventer when passing through the closed preventer of the protruding drill locks is achieved, due to the fact that the sealing element can easily be compressed during the passage of the protruding drill joint and transfer excess pressure to the other sealing element.

Claims

A rotating preventer for sealing the wellhead, comprising a housing with a removable cartridge with an internal cavity mounted in it, in which a rotating shaft is mounted on the bearing assembly, a sealing element, characterized in that the preventer comprises a second sealing element, both sealing elements mounted on expanding toroidal chambers fixed in the upper and lower parts of the rotating barrel, the internal cavity of the toroidal elements are hydraulically connected to the internal cavity of the removable cartridge.