Устьевой сальник буровой установки

устьевому оборудованию нефтяны и газовы скважин.Известен устьевой сальник буровой установки /авторское свидетельство СССРт 1 З 4233 кл. Е-21 В 21/00,1960 г./, включающий корпус с каналами, верхний и няни уплотнители и связанный с колонной труб шток.Основным недостатком известного устьевого сальника является то,что в случае вскрытия продуктивного пласта с высоким давлением может произойти выброс промывочной жидкости через каналы устьевого сальника, кроме того он обладает малой эксплуатационнои надежностью,так как в нем верхний уплотнитель закреплен на верхнем корпусе неподвижно, вследствие чего в процессе бурения он быстро разрушается поверхностью ведущей трубн, деформированной вкладышами ротора.Наиболее близким по технической сущности является устьевой сальник буровои установки /авторское свидетельство СССР Ш 9777 О 2,кл. Е 21 В 33/03, 1982 г./, включащии корпус с входными, выходными и продольными каналами, верхний и нижний уплотнители и шток с центральным и перфорационными каналами на никнем конце.Основны недостатком этого устьевого сальника является также возможность выброса промывочной жидкости и бурового инструмента из скважины в случае вскрытия продуктивного пласта с высоким давлением.Задачей изобретения является разработка устьевого сальника буровой установки.Технический результат заключается в повышении безопасности процесса бурения скважин на нефть и газ .Окидаемыи технческий результат достигается тем, что в устьевомцентральным и перфорационнни каналами на нижнем концекорпус его в верхней части снабжен фиксаторами, энергетически связанными с пультом управления буровои установки, а в центральном канале штока установлен обратным клапан, причем в выходном канале корпуса установлен ограничитель расхода жидкости. В частном случае исполнения ограничитель расхода жидкости Выполнен в виде свобод но установленного в выходном канале корпуса патрубка с сужающимся центральнн каналом, при этом площадь сечения вводного канала выполнена не меньше площади сечения зазора медду нарумним диаметром корпуса и наименьшим внутренним диаметром патрубка.Такое конструктивное выполнение позволяет предотвратить выброс буровой колонны за счет того, что концы фиксаторов не позволяют итоку с уплотнителями вынти из корпуса при рабочем положении, так как они выступают внутрь корпуса.Надежная работа трубчатого клапана, установленного в канале обратного потока жидкости обеспечивается тем, что в случае вскры тия продуктивного пласта с высоким давлением промночная жидкость,нвходящаяся.в мектрубном пространстве скважины начинает интенсивно вытесняться, тоесть, резко возрастает расход жидкости в выходном канале. Вследствие этого происходит разбалансировка гидродинамических сил, деиствующих на патрубок, являющийся дроссельклапапом. В случае увеличения расхода жидкости в соответсствии с классическом теорией гидродинамики на входе дросселирущего устроиства давление увеличится в квадратичной зависимости от величины увеличения расходаэкидкости. Поэтому увеличивается скоростном напор на патрубок и он будет вынужден переместиться вверх до упора в седло.Изобретение поясняется чертежом, на котором представлен про дольный разрез устьевого сальника буровои установки.зшз Устьевой сальник состоит из корпуса 1 с каналом 2 для обратно го потока жидкости /выиодного/ и с продольныи каналами З, связанными с каналом 4 прямого потока жидкости /входным/. На оголовка корпуса имеется кольцевая камера, внутри которой размещен патрубок 5 с сужаюимся центральным каналом, опнрающиися нижним торцом о выступы корпуса, а нац верхним торцом имеется нольцевои канал 6. Внутри корпуса размещен шток 7, по концам которого закреплены верхнии 8 и нилнии 9 уплотнители. Над нижним уплотнителем шток имеет центральный и радиальные /ПерфораЦИОННЫе/ каналы 10, соединяюие кольцевую полость 11 с центральным каналом 12 нижнего уплотнителя,над которы расположен обратныи клапан 18. Между нарунней поверхностью корпуса 1 и внутреннеи поверхностью обсадной колонны 14 образована кольцевая полость 15, длина которон должна быть не менее удвоенного хода Д рабочей трубы 16. В оголовке корпуса 1 над верхним уплотнителем 8 расположен фиксатор 17, энергетически свяч ванный с пультом управления буровол установки посредством канала 18. При изготовлении устьевого сальника должно быть соблюдено условие, чтобы площадь сечения канала 2 превосходила площадь сечения кольцевого канала между нарунним диаметром корпуса и между внутренним диаметром патрубка 5.Устьевои сальник работает следуищим образом.Предварительно забуривается скважина глубинои превосходящей длину корпуса 1, стенки которой закрепляются обсаднои колонной 14,внутрь котором опускается корпус 1 и закрепляется на оголовке колонны 14. Канал 4 соединяется с напорной магистралью буровои установки, нанал 2 - с магистралью обратного потока жидкости, а канал 18 с пультом управления /на чертеже не показан/. По мере спуска инструмента в скважину на последнюю бурильную трубу навинчивается шток 7 с уплотнителями 8 и 9 в сборе И опускается внутрь корпуса 1, а на верхнии уплотнитель 8 навинчивается рабочая труба 16 и по но зле манде поступаюцей с пульта управления через канал 18 фиксатор 17устанавливается в рабочее положение, препятствующее извлечению из корпуса 1 штока с уплотнителями. По мере подачи промывочнои кидкости, поступаюцей из напорнои магистрали через канал 4, продольные каналы З, сообщакщиеся В нижней части с полостью 11, через каналы 1 О поступит внутрь штока 7 и, отнимая обратный клапан 13, через канал 12 поступит в центрельныи канал буровои колонны труб,откуда на забои скважины и в затрубное пространство. Обратныи поток жидкости возвращается по кольцевой полости 15, внутреннему сукакщемуся каналу патрубка 5, кольцевому каналу 6 и далее по каналу 2 в систему очистки промывочной жидкости. При этом патрубок5 остается в нижнем положении, так как его масса выбирается с таким расчетом, чтобы при нормальном расходе жидкости, она /масса/ превосходила гидродинамическое воздействие потока жидкости. по мере углубки скважины уплотнители 8 и 9 свободно скользят по внутренней поверхности корпуса 1, а посадочные участки штока 7 вращаются относительно уплотнительных элементов, так как контактирущая поверхность уплотнителей со штоком в несколько раз меньше таковой уплотнителей с внутреннеи поверхностью корпуса 1. Кроме этого посадочная шейка штока имеет более высокую чистоту обработки. по мере проходки сквалинн на величину хода рабочеи трубы д бурильная колонна наращивается трубой, устанавливаемой между последнеи трубой и штоком 7.В случае вскрытия продуктивного пласта с высоким давлением,превосходящим гидростатическое давление столба жидкости в скважине, объем жидкости, изливающеися из скважины резко возрастает за счет поступления продуктов из пласта /газа, нефти/. Следовательно,перепад давления в кольцевом зазоре между нарукним диаметром кор пуса 1 и внутренним диаметром патрубка 5 резко возрастает, поэто