Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12561
.pdf
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB389513A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: август. 12, 1931. № 22826/31. 389, (Дополнительный патент № 358419 от 29 марта 1930 г.)
) Полный левый снимок: 72 мая 1932 года.
Завершено: 13 марта 1933 г.
ВРЕМЕННОЕ РАЗРЕШЕНИЕ НА РАЗРЕШЕНИЕ.
Усовершенствования, касающиеся оборудования обсадной головки, применяемого в нефтяных скважинах. Я,
ИЕВИС МЕРВИН СЕСИЛ СИМАРК, проживающий в Аутер-Даун, Чагфорд, графство Девон, гражданин
Великобритании, настоящим заявляю, что данное изобретение имеет следующий характер: данное
изобретение относится к оборудованию для обсадных труб нефтяных скважин.
Изобретение относится, в частности, к предмету одновременно находящихся на рассмотрении заявок №
10,108130, 20,791/30 и 30,179130 (серийный номер 358,419) и имеет среди своих особых целей обеспечение
простого и эффективного средства для уплотнения горизонтальных соединений противовыбросового
устройства вращательного или гирационного типа, как описано в технических условиях, поданных в
соответствии с указанными одновременно находящимися на рассмотрении заявками, и которое частично
применимо к соединениям, выполненным в противовыбросовых устройствах негирационного типа, в которых
горизонтальные соединения не используются; а также обеспечение усовершенствованного метода усиления
массивной эластичной втулки, применяемой в противовыбросовых устройствах и уплотнительных
устройствах, как описано в указанных технических условиях.
Согласно настоящему изобретению, горизонтальные соединения выполняются с помощью сальникового
уплотнения, доступного для давления, поддерживаемого внутри неподвижного корпуса оборудования, и
предусмотрены такие средства, как винтовые пружины, благодаря которым сальниковое уплотнение также
подвергается давлению пружин, и, таким образом, горизонтальные соединения всегда поддерживаются под
давлением, создаваемым винтовыми пружинами.
Согласно изобретению, используется, кроме того, напорный мешок из эластичного материала, который,
однако, удерживается на месте стопорным кольцом, предназначенным для размещения внутри нижней части
кольцевой полости, предназначенной для его размещения во внутренней кольцевой базовой части
стационарного устройства, аналогичное стопорное кольцо установлено внутри верхней части кольцевой
полости, предназначенной на нижней поверхности горизонтальной части цилиндрической крышки или кожуха
стационарного корпуса; и соответствующие стопорные кольца имеют на своих боковых кромках,
предназначенных для выступания наружу с образованием выступающих фланцев с каждой стороны, которые
имеют подрезку, так что таким образом под давлением винтовых пружин соответствующие выступающие
наружу фланцы стопорных колец предназначены для зацепления или зажима внутренних кромок
соответствующего эластичного напорного мешка.
Согласно изобретению, кольцевая пружинная опорная пластина установлена внутри эластичного напорного
мешка в положении, совпадающем с положением стопорного кольца и выходящем за его пределы, причем
последнее предпочтительно снабжено отверстиями через определенные интервалы для размещения
винтовых пружин, наружные концы которых таким образом приспособлены для прилегания к кольцевой
пружинной опорной пластине; и уплотнение установлено на эластичном напорном мешке так, чтобы
выступать за соответствующие поверхности кольцевой базовой части неподвижного корпуса и
горизонтальной части крышки или кожуха корпуса, и кольцевая полость внутри соответствующего напорного
мешка сообщается с кольцевым пространством, окружающим вращающийся корпус, и, таким образом,
подвергается воздействию существующего там гидравлического давления, однако предусмотрены средства,
состоящие из игольчатых клапанов, с помощью которых сообщение может быть перекрыто при
необходимости. 80 Согласно изобретению, при его применении к вращающемуся и невращающемуся
противовыбросовому устройству, описанному в технических условиях находящихся на рассмотрении заявок,
уплотнение 85, окружающие части вращающегося корпуса или его цапфовых труб, выполнены таким образом,
чтобы подвергаться давлению, преобладающему в пространстве, окружающем вращающийся корпус, и
предусмотрены средства, такие как игольчатые клапаны, с помощью которых может быть перекрыто
сообщение с указанным пространством.
Таким образом, формованное резиновое кольцо, описанное для использования в указанных подшипниках,
может подвергаться указанному давлению, и формованное резиновое кольцо может также быть окружено
тонкой эластичной металлической втулкой, предпочтительно разрезной или иным образом сформированной
таким образом, чтобы ее соответствующие концы могли скользить один по другому, и таким образом кольцо
может быть приспособлено для приложения давления на формованное резиновое кольцо и вокруг него,
благодаря чему давление на уплотнение может постоянно оказываться указанной эластичной втулкой через
указанное формованное резиновое кольцо.
Согласно изобретению, применительно к противовыбросовым устройствам, в которых используется
массивная эластичная втулка, как описано в вышеупомянутых спецификациях, массивная эластичная втулка
может быть отлита или иным образом снабжена концевыми кольцами на своих концах, к которым могут быть
прикреплены соответствующие концы внутреннего усиления, которое может быть выполнено из проволоки.
Согласно изобретению, для этой цели внутреннее усиление предназначено для размещения на внутренней
стороне указанных концевых колец и имеет форму и способ соединения, описанные ниже; а массивная
эластичная втулка, согласно изобретению, изготавливается или формуется способом, описанным ниже.
Согласно изобретению, дополнительно, снаружи массивной эластичной втулки может быть предусмотрено
металлическое усиление, предназначенное для нормального расположения внутри верхней части массивной
эластичной втулки и вплотную к ней, и это усиление может включать в себя круговой ряд эластичных зубцов
или эквивалентное им устройство, предназначенное для вдавливания внутрь под действием внешнего
давления на массивную эластичную втулку, и таким образом для размещения бурильной трубы и других
частей при их опускании через оборудование, таким образом, чтобы верхняя часть массивной эластичной
втулки была защищена и усилена эластичными зубцами.
Изобретение включает в себя конструктивные особенности и способ, описанные ниже.
При реализации изобретения в его применении к горизонтальным соединениям противовыбросовых
устройств вращательного типа, описанных в указанных спецификациях, на верхней поверхности внутренней
кольцевой базовой части неподвижного корпуса, а также на нижней поверхности горизонтальной части
цилиндрической крышки или кожуха неподвижного корпуса предусмотрены кольцевые полости, а на
соответствующих нижних и верхних поверхностях соответствующих кольцевых полостей образуется более
узкое кольцевое углубление. Таким образом, соответствующие кольцевые полости приспособлены для
размещения стопорного кольца для используемого эластичного мешка высокого давления, при этом в
кольцевой полости N5, на верхней поверхности выступающей внутрь кольцевой базовой части неподвижного
корпуса, нижняя часть стопорного кольца размещается в кольцевом углублении, образованном на нижней
поверхности кольцевой полости, в таком положении 70, что выступающие наружу боковые кромки кольцевого
стопорного кольца предназначены для захвата или прижима соответствующих выступающих внутрь кромок
эластичного мешка высокого давления.
Эластичный мешок высокого давления 75 предпочтительно изготавливается из индийской резины и имеет
форму, приспособленную для размещения сегментных металлических полос, приваренных по обеим
сторонам кольцевых полостей 80 и в совпадающих положениях способом, описанным в спецификациях
сопутствующих заявок. При этом следует понимать, что эластичный мешок высокого давления предназначен
для вставки внутрь кольцевой полости 85 таким образом, чтобы боковые углубления в определенных
положениях по обеим сторонам мешка вмещали приваренные металлические полосы, а нижние части мешка
(или верхние части, в зависимости от случая) отлиты таким образом, чтобы выступать внутрь, образуя паз
шириной, равной ширине стопорного кольца в его более узкой части, благодаря чему они зажимаются
выступающими наружу боковыми фланцами 95 стопорного кольца.
В верхней части эластичного напорного мешка установлена пружинная опорная пластина шириной и
диаметром, соответствующими диаметру и диаметру стопорного кольца, а между стопорным кольцом и
пружинной опорной пластиной размещено 100 винтовых пружин, каждая из которых устанавливается в
соответствующее количество цилиндрических отверстий, расположенных в определенных 105 положениях в
стопорном кольце. Винтовые пружины проникают в пространство между стопорным кольцом и пружинной
опорной пластиной, вызывая выталкивание пружинной опорной пластины наружу и, таким образом, создание
давления через уплотнение, установленное над напорным мешком в нижнем горизонтальном соединении и
под напорным мешком в верхнем горизонтальном соединении. Уплотнение может представлять собой два
или более витка или кольца из волокна или другого материала, расположенные между внутренним и внешним
стопорными кольцами, которые могут быть металлическими. 12 Сквозная связь обеспечивается в стопорных
кольцах в местах расположения цилиндрических отверстий.
Таким образом, полость внутри напорного мешка может сообщаться с пространством, окружающим
вращающийся корпус. Для этой цели отверстия могут быть просверлены в нижней части неподвижного
корпуса и во внутреннем фланце в его нижней части, а также в соответствующих местах рядом с верхним
горизонтальным соединением, и предусмотрен клапан, как описано в технических условиях находящихся на
рассмотрении заявок, в соответствии с которыми ! Сообщение с кольцевым пространством, окружающим
вращающийся корпус, может быть открыто или закрыто; при этом выпускной и впускной клапаны могут быть
установлены таким образом, чтобы ими можно было управлять снаружи и которые сообщались бы с
указанными каналами.
Таким образом, горизонтальная набивка будет подвергаться давлению, окружающему вращающийся корпус,
и при любых условиях эксплуатации будет обеспечено герметичное соединение под давлением, создаваемым
винтовыми пружинами, при этом следует понимать, что для верхнего горизонтального соединения может быть
предусмотрена та же набивка, что и для нижнего.
При реализации изобретения в целях обеспечения, монтажа и усиления массивной эластичной втулки,
концевые кольца предпочтительно отливаются на концах втулки, и на этих кольцах может быть
предусмотрено несколько штифтов, с помощью которых концы массивной эластичной втулки могут быть
установлены внутри и на вращающемся корпусе способом, описанным в указанных спецификациях. Для этой
цели концевые кольца предпочтительно снабжены осевыми пазами на своих внешних концах шириной,
соответствующей диаметру штифтов, используемых для крепления втулки. Штифты выполнены заодно с
торцевыми кольцами и расположены на нижних концах простого цилиндрического профиля, а на их внешних
концах имеется резьба. Гладкие концы штифтов предназначены для размещения внутри соответствующих
пазов, предусмотренных для их приема на концах колец, и в этом положении приварены к кольцам, так что
штифты могут быть интегрированы с кольцами, причем их оси параллельны оси массивной эластичной
втулки, и так что резьбовые наружные концы штифтов выступают наружу за пределы концов массивной
эластичной втулки.
Верхнее торцевое кольцо предпочтительно изогнуто вблизи своего внутреннего конца, так что его внутренняя
часть может быть расположена ближе к внешней периферии массивной эластичной втулки, чем основная
часть кольца.
Таким образом, верхняя часть используемой проволочной арматуры может быть расположена так, чтобы
выступать внутрь от места ее соединения с внутренним концом верхнего концевого кольца с внутренней
стороны, а затем выступать наружу и вниз для соединения с ее нижним концом нижнего концевого кольца с
внутренней стороны.
Проволочное армирование массивной эластичной втулки выгодно выполнено в виде ряда полос плетеных
проволочных прядей, расположенных по кругу, которые на внутреннем и нижнем концах соединены между
собой по окружности проволокой, полностью оплетенной или обмотанной вокруг армирования, в то время как
проволоки 7'-х плетеных проволочных прядей на своих соответствующих концах раскрыты для введения в
полости, расположенные на равном расстоянии вокруг колец на их внутренних концах, причем полости имеют
клиновидную форму и сужаются к внутреннему концу. 75 стороны колец. Разомкнутые проволоки
соответствующих жил на концах вставляются в полости верхнего и нижнего торцевых колец, а металл,
например, бирюза, удобно запускается в клиновидные полости. Таким образом, жилы очень эффективно
соединяются с соответствующими торцевыми кольцами. Вдоль плетеных проволочных жил через
определенные интервалы также устанавливаются кнопки или стопорные элементы. 8 Эластичная резиновая
втулка может быть сформирована на основе предоставленного таким образом армирования, в то время как
армирование и концевые кольца поддерживаются в том положении, которое они занимают в готовой
массивной втулке. 9c Для этой цели вокруг армирования можно наносить слой невулканизированной резины
до тех пор, пока не будет принята форма, соответствующая той, в которой может быть отлита массивная
втулка.
Соответствующие 95 концов втулки уменьшены для размещения внутри предусмотренных кольцевых
полостей — для их приема в соответствующие части вращающегося корпуса и цапфовой трубы, а также
выступающей части.
Резьбовые концы штифтов концевых колец закреплены в нужном положении способом, описанным в
технических условиях указанных находящихся на рассмотрении заявок. На противоположно расположенных
поверхностях упомянутых кольцевых полостей Эбба целесообразно предусмотрен ряд чередующихся
кольцевых канавок и выступов, так что при втягивании резьбовых штифтов внутрь гайками, уменьшенные
концы массивной эластичной втулки втягиваются в кольцевые полости, в результате чего эластичный
материал сжимается, полностью заполняя полости и чередующиеся канавки с каждой стороны от них. При
реализации изобретения, в частности, при создании металлического армирующего элемента, подобного
описанному выше, который расположен снаружи, но внутри центрального отверстия массивной эластичной
втулки, такой как 120.
В дополнение к внутреннему усилению или в качестве его альтернативы может быть предусмотрено
металлическое армирование цилиндрической формы в виде тонкой втулки для вставки в нижний конец
верхней цапфовой трубы 12E таким образом, чтобы основная часть ее внутренней поверхности обычно
располагалась заподлицо с внутренней поверхностью верхней части цапфовой трубы. Нижняя часть усиления
в выступающей вниз части 130 4 389,513 от цапфовой трубы и прилегающей к торцевому кольцу, в которое
входит верхний конец массивной упругой втулки, может быть выполнена в виде утолщенного клиновидного
профиля с нижними концами, расходящимися наружу и вниз, так что обычно они располагаются внутри
внешнего кольцевого углубления в верхнем конце массивной упругой втулки, при этом основная длина
утолщенного профиля размещается в соответствующей наклонной форме в верхней части массивной упругой
втулки. Таким образом, на цилиндрическом армирующем элементе имеется ряд пазов, параллельных его оси
и расположенных на равном расстоянии друг от друга, образующих параллельные узкие эластичные полосы
металла, простирающиеся от верхнего конца до нижнего конца. В результате образуются эластичные
выступы, которые предназначены для того, чтобы располагаться перпендикулярно верхней части массивной
эластичной втулки и прилегать к ней. Благодаря этому выступы могут вдавливаться внутрь под действием
внешнего давления на массивную эластичную втулку, так что верхняя часть массивной эластичной втулки
защищена и усилена эластичными выступами.
Таким образом, становится понятно, что зубцы позволяют пропускать детали круглого, квадратного или
другого неправильного сечения.
Следует понимать, что для целей сборки стопорное кольцо и пружинная опорная пластина, описанные выше,
удерживаются в положении, при котором винтовая пружина сжимается между пластиной и кольцом,
посредством ряда резьбовых штифтов, расположенных на равном расстоянии друг от друга и соединенных с
пружинной опорной пластиной и проходящих через стопорное кольцо; на их нижние резьбовые концы
наложены специальные монтажные гайки. При сборке пружинная опорная пластина и стопорное кольцо 45
устанавливаются внутри эластичного мешка высокого давления и монтируются внутри противовыбросового
устройства, после чего части устройства соединяются между собой.
Теперь можно снять указанные специальные гайки и установить винты стопорного кольца на место, чтобы
зафиксировать стопорное кольцо. Используемые винты предназначены для вставки в резьбовые отверстия,
расположенные на нижней стороне стопорного кольца, через которые проходят специальные гайки,
используемые для сборки. При их извлечении вставляются винты стопорного кольца.
Датировано 12 августа 1131 года.
Эдвард Эванс и Ко., Чансери Лейн, 27, Лондон, W.C.2, агенты заявителя.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования, касающиеся оборудования для считывания показаний обсадной трубы, применимого
для работ в нефтеносных скважинах.
Я, Льюис Мервин Сесил Симарк, проживающий в Аутер-Даун, Чагфорд, графство Девон, гражданин
Великобритании, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления,
которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Данное изобретение относится к оборудованию для обсадных труб, применяемому в нефтяных скважинах.
Изобретение относится, в частности, к предмету предшествующего патента №.
3.58,419, и среди своих особых целей имеет разработку простого и эффективного способа уплотнения
горизонтальных соединений противовыбросового устройства вращательного или гирационного типа, как
описано в описании указанного предыдущего патента, и который частично применим к соединениям,
выполненным в противовыбросовых устройствах негирационного типа, в которых горизонтальные соединения
не используются; а также разработку усовершенствованного метода усиления массивной эластичной втулки,
применяемой в противовыбросовых устройствах и уплотнительных устройствах, как описано в указанном
описании. 85
Согласно изобретению, горизонтальные соединения вращающегося корпуса эластичной втулки выполнены
посредством уплотнения, доступного для давления жидкости, поддерживаемого внутри неподвижного корпуса
900-го устройства разжимной головки и внешней поверхности вращающегося корпуса, которому также
подвергается давление жидкости эластичная втулка.
В соответствии с изобретением, кроме того, предусмотрены средства, такие как винтовые пружины,
благодаря которым уплотнение горизонтальных соединений вращающегося корпуса эластичной втулки также
подвергается механическому давлению, благодаря чему горизонтальные соединения всегда удерживаются
под действием приложенного давления.
Согласно изобретению, в обсадной колонне для скважин или буровых скважин, включающей неподвижную
обсадную колонну, вращающуюся обсадную колонну и эластичную втулку 105, установленную внутри
вращающейся обсадной колонны, при этом внешняя периферия эластичной втулки подвергается давлению
жидкой среды внутри неподвижной обсадной колонны, 389,513 389,513 h1fzontz onal Ji e fe-s'arei
соответствующие верхний и нижний концы вращающейся и неподвижной обсадных колонн, и предусмотрены
средства для поддержания qAuid:
Плотные соединения на указанных поверхностях, включающие герметичный мешок из эластичного
материала, удерживаемый на месте удерживающей рейкой, приспособленной для размещения внутри
кольцевой полости, предназначенной для его размещения в соответствующих частях неподвижного корпуса,
прилегающих к указанным поверхностям.
Согласно изобретению, кроме того, предусмотрено оборудование для обсадной трубы скважин
вращающегося и невращающегося типа, в котором уплотнение, окружающее части верхней и нижней
цапфовых труб вращающейся обсадной трубы, выполнено таким образом, чтобы оно подвергалось давлению,
преобладающему в пространстве вокруг вращающейся обсадной трубы, которому также подвергается упругая
втулка.
Согласно изобретению, дополнительно предусмотрено обсадное устройство для скважин или буровых
скважин, имеющее эластичную втулку с крепежными кольцами на соответствующих концах, к которым
крепятся соответствующие концы внутреннего усиления, причем нижняя часть верхнего крепежного кольца
имеет поперечное сечение, при котором на внешней поверхности концевого кольца сформирован выступ.
Согласно изобретению, дополнительно предусмотрено оборудование для обсадной головки скважин,
имеющих металлическое усиление снаружи упругой втулки и предназначенных для нормального
расположения концентрично внутри верхней части упругой втулки и вплотную к ней.
Настоящее изобретение проиллюстрировано на прилагаемом чертеже B, на котором на рисунке 1 показано
частичное поперечное сечение противовыбросового устройства роторно-вращательного типа, аналогичного
по конструкции изображенному на рисунках 1 и 10 чертежей, относящихся к указанному ранее патенту, и на
котором те же или аналогичные части обозначены аналогичными буквенными обозначениями.
На рисунке 2 представлен детальный разрез в увеличенном масштабе внутренней кольцевой части основания
неподвижного корпуса, показывающий способ установки эластичного элемента внутри кольцевой полости в
основании для приема наполнителя.
Рисунок 3 представляет собой детальный план в разрезе, соответствующий рисунку 2.
Рис. 4 представляет собой разрез по линии А-А на рис. 1.
Рисунок 5 представляет собой разрез по линии B-B на рисунке 1.
Рисунок 6 представляет собой детальный поперечный разрез, показывающий способ сборки удерживающего
кольца для эластичной сумки и кольцевой пружинной опорной пластины с пружинами между ними, которые
установлены в стойке.
tioh-- в то время как FPioure 7 представляет собой частичное изображение модифицированной конструкции
противовыбросового устройства вращательного невращательного типа, сходного по конструкции с
изображенным на рис. 3 чертежей, относящихся к указанному предыдущему патенту, в котором те же или
аналогичные части имеют 75 аналогичных ссылочных букв.
На рисунке 8 представлен детальный поперечный разрез, демонстрирующий дополнительное металлическое
усиление, расположенное снаружи массивной упругой втулки, которая, однако, простирается внутри ее
центрального отверстия диаметром 80°.
При реализации изобретения, как показано на рисунках 1, 2, 3, 4, 5' и 6 прилагаемых чертежей, а.
Цилиндрическая обсадная труба А крепится к фланцу головки скважины 85 известным способом, благодаря
чему обеспечивается герметичное соединение с нижней стороной обсадной трубы. На верхнем конце этого
неподвижного корпуса a установлена цилиндрическая крышка g', а на нижнем конце цилиндрическая часть g'
крышки имеет внутреннюю резьбу для установки на резьбовую внешнюю периферию корпуса a на его
верхнем конце. Детали g могут быть изготовлены отдельно и иметь резьбу 95 внутри друг друга, а затем
прочно соединены сваркой, либо детали g могут быть цельными.
сформировался. Таким образом, цилиндрическая крышка g, g1 может быть регулируемо зафиксирована в
положении ' и 100.
фиксируется в этом положении с помощью стопорного кольца g1B.
Массивная эластичная втулка d закреплена между концевыми кольцами el, e4, имеющими расположенные
напротив друг друга кольцевые полости внутри 105, за которые могут быть закреплены соответствующие
концы втулки d. Верхнее концевое кольцо ei предусмотрено на нижнем конце цапфовой трубки e и
предпочтительно выполнено заодно с ней. Ряд вертикальных штифтов закреплен на верхней поверхности
торцевого кольца в определенном положении, совпадающем с соответствующими цилиндрическими
выступами в массивном плече VI вращающегося корпуса. 115 Основная часть вращающейся обсадной трубы
(рис. 1) заключает в себе втулку d и снабжена поперечными отверстиями, через которые может подаваться
жидкая среда, например, из гидравлического насоса, внутри неподвижной обсадной трубы A, при этом среда
доступна по внешней периферии втулки d, благодаря чему вращение втулки d может обеспечивать
герметичное соединение между втулкой и соответствующими секциями бурового инструмента или
аналогичного устройства, проходящего через нее.
Нижнее концевое кольцо предназначено для крепления внутри нижнего конца вращающегося корпуса 1320
-qqq-- 1 %6, а концевое кольцо 04 служит для крепления нижнего конца втулки d к нижнему концу
вращающегося корпуса.
Нижнее концевое кольцо e4 снабжено кольцевой полостью на своей нижней стороне для размещения
резьбовой верхней уменьшенной части нижнего кольца e6, нижняя часть которой полностью проходит поперек
концевого кольца eC и служит для образования контактной поверхности на его нижней стороне, благодаря
чему может поддерживаться горизонтальное соединение между нижним концом корпуса u и выступающей
внутрь кольцевой базовой частью a: неподвижного корпуса n. При этом следует понимать, что внутренний
диаметр кольцевой базовой части a' может соответствовать внутреннему диаметру нижнего концевого кольца
e4 и цапфовой трубки e, и что часть aw может быть выполнена заодно с корпусом a, или, как показано на
рисунке, может быть снабжена внешней резьбой, с помощью которой она может быть закреплена и, наконец,
приварена к нижнему концу корпуса.
Вращающийся корпус u (рис. 1) выполнен и установлен аналогично описанному со ссылкой на рис. 1 и 1d
чертежей предыдущего патента, при этом предусмотрен установочный винт g41 для фиксации второго кольца
g4 в заданном положении; в то время как кожаная прокладка U q5 может быть установлена внутри кольцевого
канала, образованного между верхним концом корпуса a и внутренней периферией цилиндрической крышки f,
1.
Внутренняя выступающая верхняя часть цилиндрической крышки (рис. 1) может не доходить до цапфовой
трубки c, обеспечивая доступ к сальниковому уплотнению v3 конического или иного поперечного сечения, а
также к резьбовому стопорному кольцу BIG, с помощью которого уплотнение может удерживаться на месте.
На рисунках 1 и 3 показаны средства, включающие сегментные полосы q-2, приваренные с внешней стороны
или с противоположных сторон полостей, соответственно предназначенных для размещения наполнителя g,
благодаря которым кольцевые полости приспособлены для размещения наполнителя, обеспечивающего его
неподвижное удержание внутри, и, таким образом, предотвращается или исключается склонность
наполнителя к ползучести. Сначала формируется наполнитель таким образом, чтобы он помещался внутри
нерегулярных кольцевых пространств, образованных сварными полосами ql.
Для надежной фиксации концов эластичной втулки cl (рис. 1) внутри соответствующих концевых колец el, e4
предусмотрены концевые крепежные кольца e, которые встраиваются в эластичную втулку на ее
соответствующих концах после ее формования и вулканизации, причем кольца eJ несут вертикальные и
встроенные штифты e0ll с резьбой на своих внешних концах, которые выступают за соответствующие верхний
и нижний концы втулки d.
Скользящее кольцо ei6 устанавливается внутри узких кольцевых полостей, расположенных соответственно
выше и ниже полостей, предусмотренных в концевых кольцах cl и e4, для размещения концов втулки d. В
контактных кольцах ei6 в определенных положениях, соответствующих положениям резьбовых штифтов a'5,
предусмотрены отверстия 70, в которые могут проходить резьбовые штифты, а в соответствующих торцевых
кольцах e1, e4, соответствующих положениям отверстий в контактных кольцах el6, могут быть предусмотрены
полости для размещения головок гаек с внутренней резьбой e8 с целью протягивания SO через резьбовые
концы штифтов и, таким образом, надежного закрепления соответствующих концов втулки d внутри
соответствующих кольцевых полостей в торцевых кольцах. Внешние части гаек e8 85 размещаются в
полостях a9 в соответствующих торцевых кольцах.
Торцевые кольца a7 вблизи наружных концов, входящие в состав уменьшенных концевых частей массивной
эластичной втулки d, снабжены 90 осевыми или вертикальными пазами шириной, соответствующей диаметру
стержней резьбовых штифтов e15, которые размещены в этих пазах. Штифты el5 интегрированы с торцевыми
кольцами 95 путем приваривания в указанные осевые или вертикальные пазы, так что их резьбовые концы
могут выступать за торцевые поверхности массивной эластичной втулки d. При этом следует понимать, что
стержни штифтов e15 приварены с каждой стороны к металлу на поверхностях осевых или вертикальных
пазов в торцевых кольцах, так что они прочно и целостно соединены с ним, и таким образом оси резьбовых
штифтов e1a расположены параллельно оси массивной эластичной втулки. Верхнее концевое кольцо выгодно
изогнуто в той части, которая отлита в этой втулке, так что его вставленная часть может быть расположена
ближе к внешней периферии массивной эластичной втулки, чем основная часть кольца.
Таким образом, внешние концы проволочной арматуры wc соединены с соответствующими внутренними
концами 115 концевых колец a7, а верхняя часть арматуры iPl может быть расположена таким образом, чтобы
выступать внутрь от места ее соединения с внутренним концом верхнего концевого кольца eJ на внутренней
стороне 120, а затем выступать вниз и наружу для соединения своим нижним концом с нижним концевым
кольцом eJ на внутренней стороне концевого кольца, как показано на рисунке 1. 125 Армирование проволокой
1t'l выгодно выполнено в виде ряда полос плетеной проволоки, расположенных по кругу и на равном
расстоянии друг от друга. Можно использовать число, например, 16 130 389,513 389,513. На внешнем и
верхнем концах, а также на нижнем концах полосы плетеной проволоки соединены между собой по
окружности проволокой w2, которая полностью оплетена или обмотана вокруг проволок, в то время как
проволоки плетеной проволоки на своих соответствующих концах раскрыты для введения в полости eJ1,
расположенные на равном расстоянии друг от друга вокруг концевых колец eJ на их внутренних сторонах,
причем полости J'l имеют клиновидную форму и сужаются к внутренним сторонам колец.
Развернутые проволоки соответствующих жил арматуры w' вставляются в полости j5 e71 верхнего и нижнего
торцевых колец e, и в клиновидные полости целесообразно запускается металл, например, кроличий металл,
благодаря чему жилы очень эффективно соединяются с соответствующими торцевыми кольцами e7. Кнопки
или стопорные элементы w3 также устанавливаются через определенные интервалы по всей длине плетеных
проволочных жил.
Эластичная резиновая втулка d может быть установлена на уже предусмотренном армировании w4, w2, w3,
которое соединено с концевыми кольцами e7, при этом армирование и концевые кольца поддерживаются в
том положении, которое они занимают в готовой массивной втулке d. Для этой цели вокруг армирующего
элемента может быть нанесен слой невулканизированной резины. Листы могут наноситься послойно до тех
пор, пока не будет принята форма, соответствующая той, в которой может быть отлита массивная втулка $5.
Соответствующие концы втулки d и dl уменьшены для размещения внутри кольцевых полостей,
предназначенных для их приема в соответствующие концевые кольца el и 04, а выступающие до резьбы
концы штифтов eJ закреплены в нужном положении способом, описанным выше. На противоположно
расположенных поверхностях кольцевых полостей в соответствующих торцевых кольцах el, e4 целесообразно
предусмотрен ряд чередующихся кольцевых канавок и выступов, так что при втягивании резьбовых штифтов
внутрь гайками eJ, уменьшенные концы dl массивной упругой втулки d втягиваются в кольцевые полости, в
результате чего упругий материал сжимается, полностью заполняя полости и чередующиеся канавки с каждой
стороны от них.
Таким образом, под действием рабочей среды, поступающей в кольцевое пространство, гильза d может быть
плотно сжата, чтобы закрыть соответствующие части бурильной трубы или аналогичного элемента; в то
время как бурильная труба может быть подвешена к цапфовой трубе e, благодаря чему она может падать, и,
таким образом, под весом бурильной трубы, гильза d может быть сжата, благодаря чему она сжимается так,
чтобы плотно закрыть прилегающий участок бурильной трубы или аналогичного элемента, расположенного
или проходящего через гильзу.
Для дополнительной защиты от утечек в верхней части оборудования над цилиндрической крышкой g, g1 70
(рис. 1) могут быть предусмотрены средства для этой цели, как в конструкции, показанной на рис. 1 и 1d
чертежей предыдущего патента, а соединительное кольцо il может быть приспособлено для фиксации в
заданных положениях на цапфе 75 трубки e с помощью штифта i4l (рис. 1 и 4), приспособленного таким
образом, чтобы головка штифта могла входить в продольное углубление i42 в трубке, имеющее круглое
поперечное сечение, как показано на рис. 4. 80 Втулка привода может быть установлена на верхнем конце
цапфовой трубы e и иметь в центре отверстие для размещения стержня Келли или вала того же сечения, при
этом нижняя часть 85-го фитинга и верхняя часть цапфовой трубы e могут быть снабжены
взаимозацепляющимися деталями, как описано в описании предыдущего патента.
В дополнение к внутреннему усилению, для дополнительного усиления втулки, а также для ее защиты, может
быть предусмотрено внешнее усиление, предназначенное для прохождения внутри верхней части
центрального отверстия в массивной эластичной втулке. С этой целью такое металлическое усиление может
быть предусмотрено либо в дополнение к внутреннему усилению wl, w2, w3, либо в качестве альтернативы
ему.
Это дополнительное усиление может принимать форму тонкой цилиндрической усиливающей втулки v,
предназначенной для установки в нижний конец верхней цапфовой трубы e, так что основная часть
внутренней поверхности цилиндрической усиливающей втулки r располагается заподлицо с внутренней
поверхностью верхней части цапфовой трубы e. Нижняя часть усиливающей втулки x выступает ниже
концевого кольца el, в которое входит верхний конец массивной упругой втулки 1h0 d, а выступающая вниз
часть ti усиливающей втулки t выполнена в виде утолщенного клиновидного профиля с нижними концами r2,
расходящимися наружу и вниз, так что обычно они располагаются внутри внутреннего кольцевого углубления
d2, предусмотренного в верхнем конце массивной упругой втулки c, при этом основная длина утолщенной
части l усиливающей втулки r размещается в соответствующей наклонной форме 120 в верхней части
массивной упругой втулки. Цилиндрическая усиливающая втулка снабжена рядом пазов, параллельных ее
оси и расположенных на равном расстоянии друг от друга, оставляя 125 параллельных упругих узких
металлических полосок a0 от положения, близкого к верхнему концу, до самого нижнего конца, при этом
предусмотрены упругие зубцы, которые предназначены для нормального расположения внутри верхней части
массивной упругой втулки d и рядом с ней, причем часть xd утолщенного клиновидного сечения расположена
рядом с верхней частью массивной упругой втулки d, при этом зубцы x3 вдавливаются внутрь под действием
внешнего давления на массивную упругую втулку d таким образом, что верхняя часть втулки защищена и
усилена упругими зубцами.
Таким образом, становится понятно, что зубцы aP, показанные на рисунке 8, находятся в самом внутреннем
положении, в котором они приспособлены для прохождения через них частей круглого, квадратного или
другого неправильного сечения.
Описанным способом верхняя часть усиливающей втулки J дополнительно усиливается для обеспечения
герметичности соединения в случае высокого давления в скважине.
Однако следует понимать, что без такого внешнего усиления внутреннее усиление массивной эластичной
втулки эффективно выдерживает значительные давления. Таким образом, хотя усиливающая втулка 7
предназначена для дополнительного усиления, она может использоваться и в качестве единственного
усиления массивной эластичной втулки.
Горизонтальные соединения предусмотрены соответственно на верхней поверхности выступающей внутрь
базовой части a2 неподвижного корпуса a, а также на нижней поверхности горизонтальной части g
цилиндрической крышки или колпачка g, gi неподвижного корпуса, и для этой цели в этих частях
предусмотрены кольцевые полости, а более узкое кольцевое углубление образовано соответственно на
верхнем конце кольцевой полости в EL0 горизонтальной части g цилиндрической крышки или колпачка и в
нижней части кольцевой полости в кольцевой базовой части a2.
Таким образом, согласно настоящему изобретению.
Указанные кольцевые полости предназначены для размещения стопорного кольца y для эластичного мешка
давления y', при этом в кольцевой полости на верхней поверхности выступающей внутрь базовой части a2
нижняя и более узкая часть стопорного кольца y размещается в кольцевом углублении, образованном на
нижней поверхности кольцевой полости, при этом выступающие наружу боковые кромки стопорного кольца
предназначены для зажима или прижимания соответствующих выступающих внутрь кромок эластичного
мешка давления y'.
Эластичный напорный мешок ajl предпочтительно изготавливается из каучука и имеет форму,
приспособленную для размещения сегментных полос 912, приваренных на равных расстояниях друг от друга
на внешних сторонах соответствующих кольцевых полостей, при этом следует понимать, что эластичный
напорный мешок предназначен для вставки внутрь кольцевых полостей таким образом, чтобы боковые
углубления, расположенные в определенных местах на внешней стороне мешка, вмещали приваренные
металлические полосы 912. Нижние части мешка (или верхние части, в зависимости от случая) отформованы
таким образом, чтобы выступать внутрь, образуя центральный паз шириной, равной ширине удерживающего
кольца y в его более узкой части, благодаря чему они прижимаются выступающими наружу боковыми
фланцами удерживающего кольца y к прилегающим поверхностям кольцевых полостей.
В верхней части эластичного мешка y' установлена пружинная опорная пластина y2 шириной и диаметром,
соответствующими диаметру и диаметру стопорного кольца 80, а между стопорным кольцом y и пружинной
опорной пластиной y2 в соответствующих цилиндрических отверстиях стопорного кольца y размещено
несколько винтовых пружин V3, которые входят в пространство между стопорным кольцом y и пружинной
опорной пластиной y2 и вызывают выталкивание пружинной опорной пластины yp наружу, тем самым
создавая давление через уплотнение g', установленное над напорным мешком qj в нижнем горизонтальном
соединении и под напорным мешком yl в верхнем горизонтальном соединении. Уплотнение gJ может
представлять собой два или более витка волокна или другого уплотнительного элемента, расположенного
между внутренним и внешним удерживающими кольцами уплотнения 97 jlo.
(Рисунок 2), который может быть металлическим.
Как более подробно показано на рисунке 2, связь между удерживающими кольцами v обеспечивается в месте
расположения цилиндрических отверстий ios для винтовых пружин y3, так что полость внутри напорного
мешка может сообщаться с кольцевым пространством r, окружающим вращающийся корпус ut. С этой целью в
нижней части неподвижного корпуса a и во внутреннем фланце a2 в его нижней части, а также в
соответствующих местах в крышке или кожухе, прилегающих к верхнему горизонтальному соединению,
просверлены каналы a8 ii&, и предусмотрен клапан a8, посредством которого может открываться или
закрываться сообщение между кольцевым пространством 'u, окружающим вращающийся корпус или его
соединенные части, и полостью 12G внутри эластичного мешка высокого давления yp, так что таким образом
существующее там давление воздействует на уплотнение, в то время как уплотнение 97 всегда подвергается
давлению, механически прикладываемому через винтовые пружины y3.
Следует понимать, что ряд сообщающихся каналов aM просверлены в поперечном положении относительно
друг друга, и что на их внешних концах они заглушены, и что 130 i 1 1 i i 389,513 9 сообщение обеспечивается
одним из каналов aP, открытым в кольцевое пространство v и управляемым клапаном a8. Впускной и
выпускной клапаны a7 могут быть установлены таким образом, чтобы ими можно было управлять снаружи и
чтобы они сообщались с каналами a0.
Соседние файлы в папке патенты