Устройство для герметизации устья скважины

(51) 21 33/03 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ втулкой, посадочной втулкой с конусным седлом, а также дополнительно содержит жесткие уплотнительные резинотканевые кольца и отдельный узел герметизации, состоящий из посадочного патрубка конусной тарельчатой головкой на конце, переводника, гайки-фиксатора,присоединительного переходника, устанавливаемый в собранном виде на устьевое оборудование (на крестовину фонтанной арматуры). При проведении ремонтных работ в скважинах устройство применяют в следующих назначениях- применение в качестве отражателя потока пластового флюида (промывочной жидкости)- применение в целях обтирания бурильных труб и НКТ- применение в качестве предохранителя от попадания посторонних предметов в скважину- применение устройства с узлом герметизации, в качестве противовыбросового оборудования, взамен существующих габаритных превенторов, устьевых герметизаторов,при начавшихся нефтегазоводопроявлениях (НГВП).(76) Уткелбаев Рахат , Уткелбаев Елдар Рахатович , Уткелбаев Камбар Рахатович(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ УСТЬЯ СКВАЖИНЫ(57) Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для герметизации устья скважин при проведении капитального, подземного ремонта и освоения скважин. Устройство для герметизации скважины обеспечивает герметизацию устья скважин при проведении различных технологических операции в ходе ремонта и освоения скважин, исключив при этом разлива пластового флюида и циркулирующей промывочной жидкости через устья, предупредив тем самым загрязнения территории скважины. Это достигается тем, что устройство состоит из полого корпуса с размещенными в нем упорной 21800 Изобретение относится к области нефтегазовой промышленности, а именно к устройствам для герметизации устья скважин при проведении капитального, подземного ремонта и освоения скважин. Известно устройство для герметизации устья скважины при проведении ремонтных работ в скважинах, используемое в качестве противовыбросового оборудования, под техническим названием - превенторная установка заводского исполнения. (Иогансен К.В. Спутник буровика,Москва Недра, 1986, стр.229) Однако, применение превенторной установки для герметизации устья скважины при ремонте и освоении скважин небольшой глубины (1500-2700 м) не эффективно из-за значительных габаритов этой установки, большого объема работ по ее монтажу(демонтажу) и, пожалуй, самое главное, нет возможности произвести различные технологические операции по ремонту скважин после герметизации устья скважины данной установкой. Наиболее близким по технической сущности устройством является герметизатор устья скважины заводского изготовления типа ГУ-156210,включающий корпус с размещенными в нем упорной втулкой, посадочной втулкой с конусным седлом, где герметизация устья скважины в процессе проведения спуско-подъемных и других технологических операции при ремонтных работах осуществляются благодаря наличию в нем специального уплотнительного резинового элемента, управляемого гидравлическим способом с помощью автономного пульта ручного насоса,путем регулирования давления в системе.(Лаврушко П.Н. Подземный ремонт скважин. Москва, 1961, стр.370). Однако как показала практика применения этого устройства, при неудачно отрегулированном давлении в системе, устройство свои функции не выполняет. То есть, если в системе давление превышает требуемое значение, то резиновый элемент сильно обжимает трубную подвеску (НКТнасосно-компрессорные трубы) и, при прохождении муфт труб через герметизатор возможно разрушение резинового элемента. Или наоборот, если давление в системе ниже требуемого давления, то устройство также не выполняет свои функции, пропуская пластовый флюид, загрязняя тем самым устье скважины, нарушая экологические требования. Кроме того, для регулирования давления в системе,подключение и отключение герметизатора необходимо определенное время и для обслуживания герметизатора, необходим постоянно один рабочий персонал, а сам резиновый уплотнительный элемент изготовлен по специальной технологии и в случае нарушения целостности его, он практически к ремонту не подлежит Задачей изобретения является создание устройства для герметизации устья скважины,лишенного перечисленных недостатков. Техническим результатом является повышение надежности работы, расширение эксплуатационных 2 возможностей, уменьшение времени ремонтных работ, упрощение конструкции устройства для герметизации устья скважины. Это достигается тем, что устройство состоит из полого корпуса с размещенными в нем упорной втулкой, посадочной втулкой с конусным седлом, а также дополнительно содержит жесткие уплотнительные резинотканевые кольца и отдельный узел герметизации, состоящий из посадочного патрубка конусной тарельчатой головкой на конце, переводника, гайки-фиксатора,присоединительного переходника, устанавливаемый в собранном виде на устьевое оборудование (на крестовину фонтанной арматуры). При проведении ремонтных работ в скважинах устройство применяют в следующих назначениях- применение в качестве отражателя потока пластового флюида (промывочной жидкости)- применение в целях обтирания бурильных труб и НКТ- применение в качестве предохранителя от попадания посторонних предметов в скважину- применение устройства с узлом герметизации,в качестве противовыбросового оборудования,взамен существующих габаритных превенторов,устьевых герметизаторов,при начавшихся нефтегазоводопроявлениях (НГВП). Устройство для герметизации устья скважины состоит из полого корпуса (6) из толстостенного металла, где донная часть его снабжена посадочным фланцем (2), предназначенным для установки самого устройства на устьевое оборудование скважины (на крестовину фонтанной арматуры) с помощью крепежных болтов (3), а верхняя часть его снабжена съемной крышкой-платформой (7), на которой устанавливается оборудование для малой механизации,а сама крышка-платформа закрепляется к посадочному фланцу через корпус стяжными (анкерными) болтами (5), также имеется сливной отвод (14) и фланец (15). В полости корпуса на проходном канале устанавливается упорная втулка (8), на которую устанавливается посадочная втулка (9) на резьбе, с внутренним конусным седлом под установку посадочного патрубка с ответной конусной тарельчатой головкой (11) от узла герметизации. Посадочный патрубок с конусной тарельчатой головкой, переводником (13) к обратному клапану и присоединительным (1), как отдельный узел герметизации в комплекте с устройством, хранится отдельно на стеллаже как аварийный инструмент,заменяющий тяжелую, габаритную подвесную(ППМ-125210,ГУ-125 х 210),используемые ныне, для герметизации устья скважины. Пример осуществления устройства для герметизации скважины Посадочного патрубка с конусной тарельчатой головкой, переводником, гайкой-фиксатором (12) и нижним присоединительным переходником, как отдельный узел герметизации, навинчивают на верхнюю муфту колонны бурильных труб (НКТ), 21800 спущенных в скважину с помощью переходника и путем спускания вниз подвески колонны бурильных труб устанавливают ее на ответное конусное седло посадочной втулки. В это время за счет веса колонны бурильных труб и уплотнительного резинового кольца установленного в кольцевой проточке на конусной тарельчатой головке,посадочный патрубок плотно устанавливается на седло и тем самым обеспечивается герметичность устья скважины. Чтобы под большим давлением не разгерметизировалось устье, посадочный патрубок с конусной тарельчатой головкой дополнительно фиксируется гайкой-фиксатором на резьбе в проеме крышки-платформы. При отсутствии подвески бурильных труб или незначительной ее длины в скважине, таким же образом осуществляется герметизация устья скважины. При использовании устройства в качестве предохранителя от попадания в скважину посторонних предметов в процессе проведения технологических операций (обуривание, проработка ствола скважины, разбуривание цемента и т.д.) механизм предохранения осуществляется благодаря наличию в устройстве уплотнительных резинотканевых колец (10), плотно надетых на бурильные трубы совместно с посадочной втулкой и устанавливаемых в искусственно созданном обоймефиксаторе (кольцевой проем, ограниченный между упорной и посадочной втулками). Жесткие резинотканевые кольца, плотно надетые на тело бурильных труб, свободно вращаются вместе с бурильной колонной в кольцевом проеме (обоймыфиксатора). При использовании устройства для обтирания бурильных труб, механизм очистки труб от парафина, нефтешлама при подъеме колонны бурильных труб осуществляется благодаря применению уплотнительных резинотканевых колец, плотно установленных на теле трубы, где проходное отверстие их подобрано под диаметр тела трубы или на 1,5-2 мм меньше диаметра тела трубы. Для обеспечения гибкости резинотканевых колец при прохождении через них муфт труб по длине круга отверстия кольца сделаны прорезы через каждые 30-35 мм расстояния, глубиной прореза на 8-10 мм. Устройство устанавливается на устье скважины на крестовину фонтанной арматуры с помощью петли (4) перед началом ремонтных работ,снимается после завершения их, а посадочная втулка с резинотканевыми кольцами предварительно надеваются на бурильные трубы в начале их спуска (после спуска 2-3 трубы), при снятой крышке-платформы и после наращивания очередной трубы в компоновку низа бурильной колонны, посадочная втулка закрепляется на резьбе на упорную втулку при снятой крышке-платформы,после чего устройство закрывается крышкойплатформой. Резинотканевое уплотнительное кольцо с отверстием квадратной формы устанавливается в обойме крышки-платформы по надобности (при использовании мехротора, оно надевается на рабочую трубу). Для пропаривания устройства в зимних условиях, предусмотрен патрубок с быстросъемной гайкой (16). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Устройство для герметизации устья скважин,включающий корпус с размещенными в нем упорной втулкой, посадочной втулкой с конусным седлом, отличающееся тем, что дополнительно содержит жесткие уплотнительные резинотканевые кольца и отдельный узел герметизации, состоящий из посадочного патрубка конусной тарельчатой головкой на конце, переводника, гайки-фиксатора,присоединительного переходника, устанавливаемый в собранном виде на устьевое оборудование (на крестовину фонтанной арматуры).