Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_10045
.pdf
концов болтов c и гаек e', посредством которых крепежное кольцо e7 таким образом крепится к торцевому
кольцу.
III. В случае нижнего концевого кольца e'4, которое при сборке деталей соединительного оборудования
необходимо вращать относительно вращающегося корпуса u для зацепления с его резьбой 1I5, болты e'5
входят в соответствующие отверстия c- в контактном кольце m, предназначенном для установки в
соответствующее кольцевое углубление, образованное на верхней поверхности 120 нижнего концевого
кольца c'. Глубина контактного кольца такова, что болты не выступают насквозь, а отверстия увеличены в
диаметре на нижней поверхности контактного кольца для установки соответствующих шестигранных гаек,
которые, когда торцевое кольцо установлено в нужное положение, проходят снизу через соответствующие
отверстия для зацепления с болтами. Отверстия образованы в кольцевых углублениях, предусмотренных в
торцевом кольце, которые открываются в кольцевые полости, предназначенные для размещения
соответствующих концов эластичной втулки (описанным выше способом). Глубина соответствующих
кольцевых углублений в эластичной втулке значительно меньше, чем у крепежных колец, благодаря чему
крепежные кольца, находясь в углублениях на соответствующих концах эластичной втулки, выступают из них.
Ряд резьбовых штифтов, расположенных на равном расстоянии друг от друга и параллельно оси торцевых
колец c', c:, предназначены для вставки в торцевые кольца с поверхностей, противоположных той, на которой
предусмотрены кольцевые полости, так что их резьбовые стержни могут проходить в соответствующие
кольцевые углубления в торцевых кольцах и входить в резьбовые отверстия, предназначенные для их приема
в соответствующие крепежные кольца, причем углубления предусмотрены на поверхности торцевых колец
для крепления головок штифтов ec. При вращении штифтов каждое из крепежных колец J втягивается в
кольцевое углубление соответствующего торцевого кольца, и, таким образом, расширенный внешний край
крепежного кольца z перемещается к торцевому кольцу, и, таким образом, наклонные поверхности
расширенного края крепежных колец оказывают давление на эластичную втулку d в положениях между
расширенным краем и окружными кромками e кольцевых полостей в торцевых кольцах, благодаря чему концы
эластичной втулки d очень надежно удерживаются в соответствующих кольцевых полостях в торцевых
кольцах.
Как следует понимать, штифты C', предназначенные для соединения крепежных колец описанным выше
способом, расположены на определенных расстояниях друг от друга между штифтами e', которые a.e
предназначены для соединения цапфовой трубы e с вращающимся корпусом u описанным выше способом.
Для предотвращения чрезмерного смещения внутрь эластичной втулки d (рис. 1) под внешним давлением,
втулку целесообразно усиливать, например, металлическим армированием. Металлическая арматура, как
показано на рисунках 1, 1' и 1b, состоит из двух или более колец, например, из проволоки, причем кольца
образованы из скрученных проволочных жил, подобно кабелю.
Два совпадающих кольца, которые, например, как показано на рисунке 1, могут быть установлены вблизи
соответствующих концов эластичной втулки d таким образом, чтобы каждое из них располагалось на
внутренней стороне соответствующих кольцевых полостей, предусмотренных на концах эластичной втулки d
для крепежных колец. J и - ПЛОХОЙ ОРИГИНАЛ 358,419 с выступом, на который может опираться часть гаек
e' большего диаметра, и таким образом при вращении гаек болты c5 могут быть плотно притянуты вниз, чтобы
зафиксировать эластичную втулку d в торцевом кольце.
Последнее может быть снабжено тем же количеством отверстий e'T, что и болтов e15, или кратным этому
числу, так что количество возможных регулируемых положений торцевого кольца увеличивается. Этот способ
зацепления болтов e'5 с торцевым кольцом может также применяться, при желании, к верхнему торцевому
кольцу c'. Таким образом, соответствующие концы эластичной втулки d надежно удерживаются внутри
кольцевых полостей в концевых кольцах. Следует понимать, что таким образом предусмотрены два
удерживающих кольца e', которые соответственно отлиты внутри эластичной втулки d, благодаря чему
резьбовые концы болтов e' выступают наружу и проходят через соответствующие концевые кольца e', e4. Для
упругой втулки d может быть предусмотрено любое подходящее металлическое усиление, а для крепления
усиления могут использоваться стопорные кольца er. Таким образом, как показано на рисунке id, арматура w,
которая может состоять из проволоки или проволочных жил, может быть надета на соответствующие
удерживающие кольца e7 и надлежащим образом закреплена на кольцах, например, сваркой или иным
способом.
Следует понимать, что конструкция, изображенная на рис. 1d, может быть в остальном идентична той, что
изображена на рис. 1; и что при установке эластичной втулки d на место болты e могут быть протянуты через
торцевое кольцо e' или e4, при этом резиновая прокладка на концах втулки вдавливается в кольцевые
углубления в соответствующих торцевых кольцах и прижимается к окружным кромкам e'0 кольцевых полостей
в торцевых кольцах, благодаря чему эластичная втулка очень надежно удерживается внутри торцевых колец.
Следует понимать, что вращающийся корпус u (рис. 1) может быть установлен таким образом, чтобы
вращаться внутри неподвижного корпуса a, допуская небольшое эксцентрическое или вращательное
движение при использовании любой другой конструкции, кроме описанной выше, и что аналогично эластичная
втулка может быть установлена внутри вращающегося корпуса любым другим способом, кроме описанного
выше.
Следует также понимать, что перемещение смазки цапфы вниз может быть вызвано тем, что вес
инструментов будет приходиться на трубу цапфы. Таким образом, втулка d будет сжата, и, следовательно,
можно будет обойтись без приложения давления жидкости вокруг втулки d, когда вращение вращающегося
корпуса и втулки не требуется.
Таким образом, для реализации изобретения эластичная втулка 10a1V должна быть адаптирована, как
показано на рисунке 2, для установки внутри стационарной обсадной трубы без возможности вращения,
благодаря чему устройство может использоваться в качестве паклера. Для этой цели стационарная обсадная
труба (1) может быть установлена на базовом фитинге, закрепленном на фланце ствола скважины. Этот
базовый фитинг a6 может иметь свою верхнюю часть цилиндрической формы и наружную резьбу для
установки в нижний наружный диаметр неподвижного корпуса a, при этом внутренняя резьба предусмотрена
на нижнем конце неподвижного корпуса c для целей шиномонтажа; или же базовый фитинг ai может быть
выполнен заодно с любой частью корпуса a. Эластичная втулка d может быть закреплена в своих
соответствующих концах внутри концевых колец e' и c4, одно из которых, c', может быть выполнено заодно с
базовым фитингом a6.85, в то время как верхнее концевое кольцо e может быть приспособлено для установки
внутри стационарного элемента a и может иметь в своей верхней части внешний кольцевой элемент ss 2 15,
предназначенный для приема упаковки.
Сальниковое кольцо x 90 может быть приспособлено для установки в наружные кольцевые углубления таким
образом, чтобы нижняя часть кольца могла сдавливать сальник и обеспечивать плотное соединение.
Давление может быть приложено аксиально 95° к сальниковому кольцу с помощью кольца 1r.v-1,
навинченного на его внутренний периферий для зацепления с внутренней резьбой на верхнем конце
неподвижного корпуса a. lO( Кольцевая оболочка y (Рисунок 2) может быть предусмотрена для окружения
неподвижного сальника a в положении, в котором эластичная втулка d установлена внутри сальника, и в этом
положении стенка неподвижного сальника i05 может быть снабжена поперечными отверстиями a, через
которые рабочая среда может получить доступ к внешней поверхности эластичной втулки 7.
Для фиксации концов эластичной втулки 7 (рис. 2) внутри кольцевой полости в соответствующих концевых
кольцах e', e' или их эквивалентах, а также для усиления эластичной втулки могут использоваться средства,
аналогичные описанным выше. Следует понимать, что эластичная втулка d (рис. 2) может быть сжата для
создания плотного соединения с секциями или другими частями при внешнем воздействии гидравлического
или другого давления жидкости, которое может регулироваться. Или же эластичная втулка может быть сжата
путем воздействия веса обсадной трубы или инструментов, проходящих через эластичную втулку, на
сальниковое кольцо. Таким образом, втулка d сжимается аксиально, в результате чего образуется
герметичное соединение между наружной периферией втулки d и внутренней периферией корпуса a, а также
между внутренними A31) 358,419 :;8. ;,419! эластичный рукав (1 и внешний j) или инструменты, которые
проходят через эластичный рукав.
ial crli. villn tlhe invention into effect c a('I.oldIii)g to t ilodification illustrated.
ill Fiol(re "J a asino or evlinder a iS - 3ouilted xil)on aii(l in alignmnenit with the b)ore hole hcad fitting b. and an elastic
sleeve d is concentrically mounted within 1O the enclosure a. which may be provided atdvanita-eous as a thick
indiarubber cylinder, and are provided means through which the elastic sleeve d may be subject to compression by
pressure externally applied to it and through which. the internal diameter of the elastic sleeve may be shrinked or
reduced from the normal, -,-iherebv tlte elastic sleeve nulv thus be c auise(l to cover and to contact or :W make a
effective joint with the circular, cylinder or otiler peripheral surface of Ilie drill stine or other part that is passed into or
that is removed fioim the bore holc or that may be rotating inl. within tThe enclosure a or within the elastic sleeve ci in
the during the bore operations.
Таким образом, утечки могут быть существенно или эффективно предотвращены в различных условиях
эксплуатации.
Эластичная втулка d (рис. 3) имеет установленный на своих концах и соединенный с ними трубчатый
цапфовый фитинг e, и таким образом эластичная втулка d может образовывать с соответствующими
трубчатыми цапфовыми фитингами e, e цельный узел, который может быть установлен внутри облегченного
цилиндра a таким образом, чтобы он мог вращаться внутри него. С этой целью трубчатые цапфовые фитинги
e, e приспособлены для вращения на антифрикционных подшипниках k.
Таким образом, узел e, d, e, образованный упругой втулкой d и соединенными с ней трубчатыми цапфами e, e
на соответствующих концах, удерживается внутри корпуса кольцами g и ht, входящими в корпус и
окружающими основные части соответствующих трубчатых цапф e, e.
Последний может быть увеличен в диаметре в тех местах, где соответственно соединены концы эластичной
втулки d, так что образуется выступ, между которым и внутренними концами соответствующих колец y и h
могут быть установлены антифрикционные подшипники k.
Внутренние концы соответствующих цапфовых фитингов e, e (рис. 3) снабжены выступающей наружу
кольцевой частью или расширением e, которое на внешней поверхности (которая предпочтительно
перпендикулярна оси цапфового фитинга) служит для размещения одной из опорных пластин
антифрикционных подшипников k, а на внутренней стороне снабжено кольцевой полостью a', каждая полость
e2 предназначена для размещения соответствующего конца эластичной втулки d, средства, с помощью
которых концы эластичной втулки d прочно удерживаются в сжатом состоянии внутри соответствующих
кольцевых полостей на концах цапфовых фитингов. Эти средства 70 могут включать в себя крепежные болты
1, расположенные под углом и предназначенные для зацепления с гайками 1' внутри расположенных под
углом углублений ('), образованных внутри соответствующих трубчатых цапф в положении 75, прилегающем к
выступающей наружу кольцевой части или расширителю c', упомянутому выше. Таким образом, эти анкерные
болты 1 могут быть на концах, встроенных в материал эластичной втулки, снабжены головками или
выступами 12 определенной формы, и болты 1 могут быть расположены под углом, например, 0 к вертикали,
так что они проходят через кольцевую полость e2 85, образованную только на соответствующих фланцах для
крепления концов эластичной втулки.
На внутренней периферийной поверхности соответствующих цапфовых фитингов предусмотрен ряд полостей
e', соответствующих номерам болтов 1, которые открываются. Полости e' имеют цилиндрическую форму и
расположены в соответствии с болтами 1. Дно полостей c' выполнено с поверхностью, перпендикулярной оси
болтов 1, так что на верхние резьбовые концы болтов, выступающие в полости, могут быть надеты гайки 1'
для плотного затягивания болтов и надежного зацепления соответствующих концов эластичной втулки d' в
нужном положении.
Опорные кольца g, ht (рис. 3) снабжены средствами, позволяющими поддерживать плотное соединение
между внешними перифериями трубчатых цапфовых фитингов e, c и кольцами. Таким образом, опорные
кольца g приспособлены в качестве сальниковых уплотнений для указанных фитингов.
Опорное кольцо g (рис. 3), расположенное в верхней части корпуса, может выступать вверх, и в верхней части
кольца может быть предусмотрено кольцевое отверстие для приема сальниковой набивки, а также может
быть предусмотрено сальниковое кольцо i для сжатия набивки. Это ('поручень i' может быть выполнен для
закрытия наружного или верхнего конца верхнего опорного кольца g', при этом оно снабжено кольцевой
полостью на нижней стороне iRO', причем наружная часть сальникового кольца i' снабжена резьбой,
предназначенной для зацепления с соответствующей резьбой на внешней периферийной поверхности
опорного кольца g' на его верхнем конце, благодаря чему давление на уплотнение может создаваться через
отдельное кольцо, установленное в верхней части кольцевого пространства, окружающего цапфовый фитинг
e', и сальниковое кольцо i' может быть обеспечено для зацепления с помощью соответствующих
инструментов.
легкое верхнее) кольцо для покрытия, ii rio'ure 3) для верхнего конца ctSina. Может быть выполнено
аналогично сальниковому кольцу с кольцевым катодом, при этом предусмотрено цельное цилиндрическое
кольцо, предназначенное для охвата верхнего конца облицовочного кожуха, на котором имеется внутренняя
резьба, предназначенная для соединения с соответствующей внешней резьбой. Верхний конец
облицовочного кожуха, а также внутренняя резьба, расположенная на окружающем цилиндрическом
элементе, однако, отсоединяется от внутреннего или нижнего конца цилиндрического элемента. Вблизи
концевого слоя может быть предусмотрена внешняя резьба для соединения с внешним соединительным
кольцом, установленным на кожухе, имеющим на своем нижнем конце внутреннюю базовую часть между ним
и концом. В окружающей цилиндрической части g' может быть предусмотрено уплотнение j, так что при
выполнении измерений для регулировки опорного кольца g, предусмотренного для верхнего конца корпуса,
плотное соединение поддерживается внешним соединительным кольцом j.
Опорное кольцо c (рис. 3), предусмотренное на нижнем конце обсадной трубы a для размещения более
длинного трубчатого цапфового фитинга e, не предназначено для охвата нижнего конца обсадной трубы a; но
может быть приспособлено для того, чтобы его верхний конец выступал в нижнюю часть обсадной трубы, и в
нижней части опорное кольцо 7t может образовывать продолжение обсадной трубы a и может служить
средством для крепления обсадной трубы к штуцеру b.
Внешнее соединение может быть выполнено, например, с помощью уплотнительного кольца, имеющего
преимущественно треугольное поперечное сечение, которое может быть установлено между конической
торцевой поверхностью на нижнем конце корпуса и конической поверхностью, образованной на выступе
опорного кольца h7 в части, выступающей под корпусом; или же неподвижный корпус a может быть ввинчен в
опорное кольцо hi.
Корпус a (рис. 3) снабжен примерно посередине своей длины кольцевым пространством c, выгодно
сообщающимся посредством многочисленных отверстий c2 в пространстве j между внутренней периферией
корпуса a и внешней периферией эластичной втулки d и внутренними концами трубчатых соединительных
фитингов e, e; и это кольцевое пространство c, которое может быть широким, может сообщаться по
трубопроводу с аккумулятором или его эквивалентом, так что путем открытия сообщения рабочая жидкость,
будь то жидкость или газ, может подаваться в окружающее кольцевое пространство r, и. Таким образом,
эластичная втулка может подвергаться сжатию и уменьшению своего внутреннего диаметра, благодаря чему
расточный инструмент или другие детали могут быть заключены в ней с помощью эластичной ленты, и таким
образом обеспечивается плотное соединение. Следует понимать, что могут быть предоставлены средства,
которые, при необходимости, могут применяться под контролем в соответствии с конкретными требованиями
и быть легко применены по мере необходимости во время операций по затоплению.
Аналогичные средства, описанные ранее для обеспечения надежного соединения, могут быть установлены
между нижней опорной лентой и нижним трубчатым цапфовым фитингом, как показано на рисунке 1, то есть
может быть предусмотрена аналогичная эластичная втулка, приспособленная для воздействия давления
жидкости, благодаря которому ее внутренняя периферийная поверхность может быть вдавлена в жидкость и
плотно контактировать с поверхностью внешней периферии нижнего цапфового фитинга путем приложения
регулируемого давления, однако это позволяет вращать соединение. Для этой цели в нижнем
поддерживающем кольце может быть предусмотрено одно или несколько проходов, параллельных его оси,
которые будут простираться от верхней поверхности указанного кольца до места рядом с узкой кольцевой
полостью, расположенной на внутренней периферийной поверхности кольца, в которой может быть
размещена эластичная оболочка из вещества, например, такого как каучук.
Вокруг этой полости внутри опорного элемента может быть предусмотрено перфорированное цилиндрическое
кольцо p, а за ним может быть также образована узкая полость, с которой сообщается указанный канал или
каналы h', и через которую давление, преобладающее в положении между корпусом и основной эластичной
втулкой d1, может передаваться на эластичную втулку, окружающую нижний трубчатый соединительный
фитинг, при этом давление ограничивается предохранительным клапаном t.
Однако могут быть предусмотрены средства для независимой подачи и управления рабочим веществом под
давлением в таких условиях, при которых вращение блока c, d7, e практически свободно.
Эластичная втулка (рис. 3), окружающая нижний цапфовый фитинг, может иметь вертикальное поперечное
сечение, по существу напоминающее ласточкин хвост, и эта эластичная втулка может удерживаться в
положении вблизи своих верхних нижних концов с помощью подшипников или стопорных колец,
установленных в положении между нижним трубчатым цапфовым фитингом и его опорным кольцом. Таким
образом, вблизи верхнего конца нижнего трубчатого цапфового фитинга может быть предусмотрено каждое
подшипниковое или стопорное кольцо, имеющее на своем верхнем конце внутренний фланец,
приспособленный для приема внутри полости, где этот фланец расположен, когда подшипниковое или
стопорное кольцо установлено в нужном положении, оно должно быть заподлицо с верхней поверхностью
нижнего опорного кольца. кольцо h; в то время как на нижнем конце предусмотрено стопорное кольцо q'
большего диаметра и поперечного сечения, которое предназначено для образования нижней торцевой стенки
кольцевой полости, в которую устанавливается эластичная втулка o, и имеет выступающий вверх фланец,
контактирующий с внешней периферийной поверхностью нижнего трубчатого цапфового фитинга e, и это
нижнее стопорное кольцо q' может удерживаться в своем положении соответствующими средствами; и
стопорное кольцо или гайка c' могут быть навинчены на нижний конец нижнего трубчатого цапфового фитинга
e j5, который может выступать в положение под нижним стопорным кольцом q' и может размещаться в
углублении в нижней части нижнего опорного кольца h.
Нижнее опорное кольцо h (рис. 3), таким образом приспособленное в качестве корпуса сальникового
уплотнения для нижнего трубчатого цапфового фитинга e, может на своем нижнем конце или основании быть
снабжено штыковыми выступами h2, приспособленными к соответствующим частям окружающего базового
фитинга r, с помощью которых кожух a и несущиеся на нем части могут быть закреплены на фланце на
фитинге головки скважины b.
Жидкость под давлением может подаваться для создания давления на эластичную втулку o (рис. 3),
окружающую нижний цапфовый фитинг e, независимо от жидкости, подаваемой на основную эластичную
втулку d; или же может быть предусмотрен штифт или другой впускной клапан s, с помощью которого можно
перекрыть доступ жидкости под давлением к эластичной втулке o, окружающей нижний трубчатый цапфовый
фитинг e. Такой клапан может быть установлен таким образом, чтобы им было удобно управлять с помощью
рукоятки или гаечного ключа. Кроме того, могут быть установлены предохранительные клапаны, например,
такие. Для подачи рабочей жидкости под давлением в эластичную втулку o нижнего трубчатого цапфового
фитинга c может быть предусмотрен шаровой клапан, корпус или фитинг которого устанавливается на место в
нижней части нижнего опорного кольца A. Клапаны s и t могут быть расположены рядом друг с другом.
В модификации, показанной на рисунке 3, обсадная труба или цилиндр a устанавливается на штуцер b в
скважинном отверстии таким образом, что обсадная труба a устанавливается концентрично с плотным
соединением, и так она выполнена в виде ! 55 для обеспечения прохождения через него буровых
инструментов или других частей, а также секций обсадных труб, необходимых при проведении буровых работ.
Корпус или цилиндр a соединен с помощью труб в точке c', сообщающихся с кольцевым пространством c, в
котором находится жидкость под давлением, и аккумулятором, соответствующим образом нагруженным
грузами, давлением в канале 6 или иным способом, для создания давления подходящей среды, такой как
жидкость, воздух или пар, на упругие элементы.
втулка tic, установленная на трубчатых цапфовых фитингах e внутри корпуса a. В процессе работы рабочая
среда из аккумулятора подается под заданным давлением для сжатия упругой втулки d описанным выше
способом, и рабочая среда удерживается в кольцевом пространстве J, окружающем упругую втулку d,
сальниковыми уплотнениями и набивными соединениями, выполненными описанным выше способом. Для
обеспечения герметичности соединений могут производиться регулировки, например, между опорными
кольцами g и h и трубчатыми цапфами e. Следует понимать, что буровые инструменты и другие детали
круглой, цилиндрической или иной формы и с переменным диаметром предназначены для прохождения через
обсадную трубу без утечки нефти или газа под давлением, которое может в данный момент преобладать в
скважине.
Если необходимо оставить в скважине часть бурильной колонны или другую часть внутри обсадной трубы или
эластичной втулки без дальнейшего перемещения, и при этом поддерживать давление в скважине, то путем
вертикального перемещения верхнего трубчатого цапфового фитинга e, IVbicl может быть осуществлено под
весом частей 95, проходящих через эластичную втулку d, последняя может быть сжата осевым давлением, и
таким образом можно обойтись без давления от аккумулятора. Если веса будет недостаточно для сжатия
эластичного рукава 100.
d с целью создания уплотнения между собой и внутренней периферийной поверхностью корпуса a и между
собой и внешней периферийной поверхностью деталей, проходящих через втулку dl, j05, верхнее опорное
кольцо g может быть перемещено вниз для обеспечения уплотнения. Сальниковое кольцо i на верхнем конце
верхнего опорного кольца g и уплотнительное кольцо j, установленное на нем снаружи, могут быть
отрегулированы для обеспечения постоянной герметизации от утечки между эластичной втулкой d и корпусом
a или отверстием, а верхний выступающий конец верхнего трубчатого цапфового фитинга e может быть
снабжен средствами, приспособленными для работы с помощью гаечного ключа или другого инструмента; и
сальниковое кольцо r i, верхнее опорное кольцо r и внешнее уплотнительное кольцо i также могут быть
приспособлены для работы аналогичными средствами. Изобретение предназначено для использования без
возможности вращения эластичной втулки d7 (Рисунок 3), в этом случае трубчатые концевые фитинги не
обязательно выполнены в виде цапф и не предназначены для вращения. 125 Однако верхнее опорное кольцо
может быть снабжено осевым усилием для сжатия эластичной втулки, если это необходимо.
Кроме того, от использования эластичной втулки o (рисунок i3O 358,419 3) можно отказаться, и нижний
цапфовый фитинг e может быть установлен внутри опорного кольца аналогично верхнему цапфовому
фитингу.
Следует понимать, что изобретение не ограничивается конструктивными деталями, подробно описанными
выше. Таким образом, усиление эластичной втулки может принимать любую форму, отличную от специально
описанных, что позволяет предотвратить чрезмерную деформацию втулки при ее внутреннем сжатии. Однако,
как правило, предпочтительнее обеспечить усиление, доходящее до соответствующих концевых колец.
Таким образом, на горизонтальных соединительных поверхностях, предусмотренных в конструкции,
изображенной на рисунке 1, может использоваться любая другая набивка, обеспечивающая герметичность
соединений для газов и жидкостей, а также компенсирующая эксцентрическое или вращательное движение
вращающихся частей.
Кроме того, следует понимать, что эластичная втулка имеет массивную конструкцию и что при вращении,
например, в конструкциях, показанных на рисунках 1, id и 3, втулка имеет относительно большую длину.
Датировано 8-м днем октября 1930 года.
Эдвард Эванс и Ко., Чансери Лейн, 27, Лондон. В.К.2, представитель заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся оборудования обсадных головок для скважин и буровых работ.
Я, Льюис Мервин Сесил Симаркс, проживающий по адресу: Аутер Даун, Чагфорд, графство Девон, гражданин
Великобритании, настоящим заявляю, что характер данного изобретения и способ его осуществления будут
подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к оборудованию для обсадных головок скважин.
Целью изобретения является создание усовершенствованных, простых и эффективных средств,
позволяющих вводить и извлекать из скважины обсадные трубы или инструменты различного размера и
формы, используемые при бурении, а также вращать инструменты без утечки нефти или газа, и позволяющих
продолжать бурение до и после достижения высокого давления и без потери нефти или газа на поверхности
при существующем давлении.
Согласно изобретению, обсадная головка скважины включает в себя обсадную трубу, массивную эластичную
втулку внутри трубы, через которую могут проходить соединенные между собой отрезки бурового инструмента
или детали, которые необходимо опустить в скважину, и средства, с помощью которых соответствующие
концы втулки надежно удерживаются, но способны к относительному осевому перемещению, благодаря чему
допускается внутреннее сжатие втулки под давлением жидкости, приложенной к втулке извне, которое может
поступать из скважины или из другого источника. «Таким образом, в условиях изменяющейся эксплуатации,
обеспечивается практически полная герметичность соединений как для жидкостей, так и для газов».
В соответствии с изобретением, кроме того, втулка усилена для предотвращения чрезмерной деформации
при ее внутреннем сжатии; корпус или оболочка втулки 70 также приспособлены для обеспечения вращения,
вращающийся корпус или оболочка втулки также приспособлены для обеспечения небольшого
вращательного движения во время вращения расточного инструмента, и вращающийся корпус 7 или оболочка
установлены или подвешены между антифрикционными элементами, предназначенными для сопротивления
восходящим и нисходящим напряжениям.
Изобретение также включает в себя признаки, описанные ниже. 80 Изобретение схематически
проиллюстрировано на чертежах, прилагаемых к предварительной заявке, поданной в [название компании].
Заявка № 30179 от 5 октября 1930 г., в которой: - Рисунок 1 представляет собой поперечный разрез
вращающегося противовыбросового устройства, изготовленного в соответствии с изобретением. Рисунки 11 и
1b представляют собой соответственно вид спереди и план подходящего усиления, которое может быть
предусмотрено для используемой эластичной втулки. Рисунок 10 представляет собой увеличенный
поперечный разрез, показывающий способ соединения верхнего и нижнего концов вращающегося корпуса;
Рисунок 11 представляет собой поперечный разрез вращающегося противовыбросового устройства,
аналогичного изображенному на Рисунке 1, в котором крепежное кольцо встроено в эластичную втулку;
Рисунок 1e представляет собой детальный вид крепежного кольца, изображенного на Рисунке 11.
На рисунке 2 изображена защитная оболочка 111 ('tedl aceortlil E oin lli i u entiv n o 1n), а на рисунке 23 —
разрез изделия 338,419 U, изготовленного в соответствии с изобретением.
При реализации изобретения в соответствии с конструкцией, показанной на рисунке 1, внешний
цилиндрический корпус a ! Предусмотрено, что обсадная труба может крепиться к фланцу устья скважины с
помощью штыкового фланца известным способом, а на верхнем конце этой неподвижной обсадной трубы
устанавливается цилиндрическая крышка, имеющая цилиндрический фланец, предназначенный для
установки на наружной поверхности верхнего конца неподвижной обсадной трубы и для регулируемого
крепления на ней в любом заданном положении с помощью резьбового соединения. Эластичная втулка d
устанавливается между концевыми кольцами e', et описанным выше способом, при этом концевые кольца e',
c' предпочтительно снабжены расположенными напротив друг друга кольцевыми полостями, внутри которых
могут быть зафиксированы соответствующие концы эластичной втулки d и в которых они могут удерживаться
средствами, описанными ниже.
Верхнее концевое кольцо a' (рис. 1) выполнено на нижнем конце цапфовой трубы e и, что целесообразно,
является ее неотъемлемой частью, так что таким образом верхнее концевое кольцо e' фактически образует
выступающий наружу фланец на нижнем конце цапфовой трубы e с кольцевой полостью на ее нижней
поверхности. Образовавшийся таким образом фланец 0 входит в зацепление с массивным выступом i' на
верхнем конце вращающегося корпуса u.
На верхней поверхности фланца или верхнего концевого кольца e' предусмотрено несколько штифтов e',
расположенных параллельно общей оси цапфовой трубы e и вращающегося корпуса j. Эти штифты e'
расположены в определенном положении, совпадающем с соответствующими цилиндрическими отверстиями
в массивном выступе &t на верхнем конце вращающегося корпуса U. Таким образом, осуществляется
соединение цапфовой трубы _e с вращающимся корпусом e, благодаря чему они вращаются вместе,
обеспечивая при этом осевое смещение верхнего концевого кольца e' и цапфовой трубы e относительно
вращающегося корпуса it.
Основная часть вращающегося механизма (рис. 1) охватывает эластичную втулку ci и снабжена поперечно
расположенными отверстиями, через которые жидкость под давлением может проникать на внешнюю
периферию эластичной втулки d, чтобы таким образом можно было приложить давление, вызывающее
сжатие эластичной втулки cl с целью поддержания герметичного соединения между эластичной втулкой и
соответствующими секциями расточного инструмента или подобного устройства. Нижнее концевое кольцо e4
служит для фиксации нижнего конца эластичной втулки d.
t6 нижний конец вращающегося корпуса 1s. Для этой цели нижнее концевое кольцо e4 приспособлено для
установки внутри нижнего конца вращающегося корпуса. Оно также может быть надежно зафиксировано
резьбой, так что таким образом нижнее концевое кольцо e4 завершает конструкцию вращающегося корпуса u
в нижней части и служит для надежной фиксации нижнего конца эластичной втулки d.
Для фиксации верхнего конца эластичной втулки di (рис. 1) внутри верхнего концевого кольца или фланца cl
могут быть предусмотрены средства, аналогичные средствам, предусмотренным для фиксации нижнего конца
эластичной втулки в нужном положении. Нижнее торцевое кольцо e4 может быть снабжено кольцевой
полостью на своей нижней поверхности для размещения верхней уменьшенной части нижнего кольца c',
нижняя часть которого может полностью проходить поперек торцевого кольца e; и может быть выгодно
завинчено в нужное положение, образуя таким образом контактную поверхность на своей нижней стороне,
благодаря чему между нижним концом вращающегося корпуса a и выступающей внутрь кольцевой базовой
частью a' неподвижного корпуса a поддерживается горизонтальное соединение, при этом подразумевается,
что внутренний диаметр кольцевой базовой части a' неподвижного корпуса a соответствует диаметру
прилегающего нижнего торцевого кольца e4 цапфовой трубки e.
Вращающийся корпус it (рис. 1) выгодно снабжен на своем верхнем конце выступающим наружу нависающим
фланцем g5 it', имеющим горизонтальную верхнюю поверхность и горизонтальную нижнюю поверхность,
причем фланец u6' служит средством, с помощью которого вращающийся корпус 'ii может быть подвешен
внутри или на неподвижном корпусе i0{ a, и с помощью которого таким образом вес деталей может быть
распределен на цилиндрическую крышку g, которая установлена вокруг и на верхнем конце неподвижного
корпуса a, и с помощью которой воспринимается восходящая нагрузка l0, возникающая при работе в процессе
расточки. Для этой цели целесообразно устанавливать шариковые подшипники /l, - j2 над и под фланцем ut',
которые также позволяют вращающемуся корпусу jjo совершать небольшое эксцентрическое или
вращательное движение во время вращения подшипникового инструмента. Для этой цели внутри
цилиндрической крышки предусмотрена плоская направляющая AIugs f', которая выгодно прилегает к
горизонтальной поверхности или выступу 9f, расположенному внутри цилиндрической крышки {; вблизи ее
верхней части en(l).
Это кольцо устанавливается непосредственно на верхнюю поверхность фланца на верхнем конце
вращающегося корпуса диаметром 120 мм, при этом шарикоподшипник предназначен для других целей; в то
время как второе кольцо, более узкое, чем кольцо y2, расположено под ним и находится под фланцем y2
вращающегося корпуса, при этом второе кольцо y2 удобно расположено по периметру фланца и снабжено
двумя выступами, что позволяет его правильно расположить! v set into)po3Stioii ')eneail the under face of the
flaiine u' of thLe 'itatingg 130 BAD ORIGINAL 38o,419 2 38,419 casing, a ball bearing k/ being-r here also interposed,
so thiat the flainie u? Он удерживается внутри цилиндрической крышки g таким образом, что допускается
небольшое перемещение вращающегося корпуса u относительно цилиндрической крышки g и неподвижного
корпуса a, на котором он установлен, чтобы компенсировать описанное выше небольшое эксцентрическое
или вращательное движение, передаваемое упругой втулке d и вращающемуся корпусу во время вращения
расточного инструмента.
Под вторым кольцом g4, между верхним наружным периферийным краем неподвижного корпуса a и
внутренней периферией цилиндрической крышки g, предпочтительно устанавливается волоконное кольцо или
другое соединительное кольцо V-образной или другой поперечной формы, при этом наружный периферийный
край предпочтительно имеет скошенную форму.
В верхней части вращающегося корпуса u (рис. 1) имеется резьбовая гайка, которая ввинчивается в отверстие
внутри внутренней кольцевой полости, образованной в верхней части вращающегося корпуса u.
и соединительный фланец сальникового уплотнения располагается непосредственно над верхним кольцом g2
пары колец q, 94, посредством которого вращающийся корпус i? подвешен внутри цилиндрической крышки g
описанным выше способом. Следует понимать, что верхняя поверхность фланца сальникового кольца U4
может служить в качестве соединительной поверхности описанным выше способом, и что на нижней
поверхности выступающей внутрь верхней части цилиндрической крышки g неподвижного корпуса образуется
кольцевая полость gj6, внутри которой может быть выполнена засыпка полости p7 описанным ниже способом.
Внутренняя выступающая верхняя часть цилиндрической крышки g (рис. 1) может не доходить до цапфовой
трубки e, обеспечивая доступ к уплотнительному кольцу i, которое может быть предусмотрено между опорным
кольцом g и цапфовой трубкой e. Для этой цели уплотнительное кольцо конической или иной формы может
быть установлено внутри соответствующей по форме внутренней кольцевой полости, образованной в
сальниковой втулке и по периметру цапфовой трубки, а внутри указанной полости может быть установлено
винтовое уплотнительное кольцо для удержания уплотнительного кольца в нужном положении.
Верхняя грань, простирающаяся внутрь.
Кольцевое основание стойкого корпуса a (рис. 1) может быть предусмотрено, как и нижняя поверхность
верхней части цилиндрической крышки g корпуса, с кольцевой полостью a, внутри которой находится
наполнитель i9, выполненный способом, описанным ниже.
Вокруг этой полости a' и верхней поверхности кольцевого основания. Другая полость 6i5 может быть выгодно
использована для размещения соединительного кольца a:', верхняя поверхность которого немного выступает
над обычной поверхностью внутренней кольцевой части основания ad.
Между вращающейся обсадной трубой u и неподвижной обсадной трубой a предусмотрено кольцевое
пространство v (Рисунок 1), которое также простирается между фланцем au' вращающейся обсадной трубы и
сальниковым кольцом -' и цилиндрической крышкой pq неподвижной обсадной трубы, с помощью которого
компенсируется небольшое эксцентрическое или вращательное движение вращающейся обсадной трубы u,
как описано выше, и предусмотрены средства для подачи рабочей среды под давлением, такой как среда,
получаемая из скважины или, например, вода из гидравлического аккумулятора, находящегося в процессе
эксплуатации, так что таким образом давление может быть приложено внутри указанного кольцевого
пространства и может быть передано на внешнюю периферию упругой втулки d, так что она может сжиматься
для поддержания эффективного герметичного соединения между упругой втулкой d и соответствующими
частями расточного инструмента.
Уплотнение g7, предусмотренное внутри полостей a' и y' соответственно на верхней поверхности
выступающей внутрь кольцевой базовой части a' неподвижного корпуса и на нижней поверхности
выступающего внутрь фланца цилиндрической крышки g этого корпуса, может выгодно состоять из колец или
витков уплотнения g', обычно используемого в гидравлических системах, если кольца или витки уплотнения
наложены на резиновый лист или кольцо g', соответствующие края которых могут удерживаться на месте
металлическими кольцами g', установленными на наружной и внутренней стенках кольцевых полостей g6 или
a' и q соответственно под и над уплотнением g. При этом резиновый лист или кольцо g', каналы или проходы
a' и q проходят через наружные части неподвижного корпуса a и q цилиндрической крышки q соответственно,
и через них осуществляется соединение труб, через которое проходит среда под давлением, например,
производная. Давление, которое может быть приложено к скважине, должно поддерживаться в герметичном
состоянии на горизонтальных поверхностях, где осуществляется прокладка трубопровода.
Таким образом, следует понимать, что любая жидкость или вещество, находящиеся под давлением в канале
ствола, не смогут проникнуть в окружающее пространство, окружающее вращающуюся обсадную трубу.
Просмотрите дополнительную информацию, чтобы обеспечить плотное прилегание.
На верхнем конце оборудования могут быть предусмотрены средства для трубопроводов, расположенные
над цилиндрической крышкой стационарного корпуса, как показано на рис. 1. Для этой цели может быть
предусмотрен выступающий вверх цилиндрический фланец (рис. 1), концентричный по отношению к нему.
Крепежные кольца c' выполнены в трубчатой форме и предназначены для соосного расположения с
концевыми кольцами e', c' и эластичной втулкой d, а поперечное сечение крепежных колец C7
предпочтительно уменьшено вблизи внешнего конца, при этом кольца J' расширены на своих внешних концах,
а расширенные части или ободки снабжены поверхностями, наклоненными внутрь к уменьшенной части
поперечного сечения. На соответствующих концах эластичной втулки d, предпочтительно посередине между
ее внутренней и внешней поперечными поверхностями, предусмотрено кольцевое углубление, имеющее
поперечное сечение 80°, в целом соответствующее поперечному сечению крепежного кольца e'. Однако
глубина кольцевых углублений во втулке существенно меньше глубины соответствующих крепежных колец 85
e', так что при вставке последних в соответствующие кольцевые углубления, предназначенные для их
размещения в эластичной втулке d, наружные концы крепежных колец e' выступают за соответствующие
торцевые поверхности эластичной втулки 90°, и таким образом концы крепежных колец e' приспособлены для
зацепления или соответствия кольцевым углублениям, предусмотренным в торцевых кольцах, которые
открываются в кольцевые углубления 95, предназначенные для размещения соответствующих концов
эластичной втулки d описанным выше способом.
Ряд резьбовых штифтов e8, расположенных на равном расстоянии друг от друга и параллельно оси l00
торцевых колец el, el, предназначены для вставки в торцевые кольца с поверхностей, противоположных той,
на которой предусмотрены кольцевые полости, так что их резьбовые стержни могут проходить в
соответствующие кольцевые углубления в торцевых кольцах и заходить в резьбовые отверстия,
предусмотренные для их установки в соответствующие крепежные кольца, причем на поверхности торцевых
колец предусмотрены углубления e' для размещения головок штифтов e'. При вращении штифтов c' каждое из
крепежных колец e' втягивается в кольцевое углубление в соответствующем торцевом кольце, и, таким
образом, наружный расширенный ободок крепежного кольца перемещается в сторону торцевого кольца, и,
таким образом, наклонные поверхности расширенного обода крепежных колец оказывают давление на
вещество упругой втулки 120 d в положениях между расширенным ободом и окружными кромками e'
кольцевых полостей в торцевых кольцах.
при этом концы эластичной втулки d очень надежно удерживаются в нужном положении внутри
соответствующих кольцевых полостей в торцевых частях. Как следует понимать, штифты e8,
предназначенные для фиксации крепежных колец описанным способом, установлены на определенном
расстоянии друг от друга между промежуточными стенками цилиндрической крышки g, цилиндрический
фланец которой может иметь наружную резьбу для установки вокруг него крышки i с внутренней резьбой,
которая проходит над верхним концом цапфовой трубки e. Кольцо i' может быть установлено на верхнюю
часть цапфовой трубки c, при этом кольцо i 1) имеет внутреннюю резьбу, так чтобы оно было установлено на
Соседние файлы в папке патенты