RU2655330C1 - Blowout-prevention wellhead stuffing box - Google Patents
Blowout-prevention wellhead stuffing box Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655330C1 RU2655330C1 RU2017126832A RU2017126832A RU2655330C1 RU 2655330 C1 RU2655330 C1 RU 2655330C1 RU 2017126832 A RU2017126832 A RU 2017126832A RU 2017126832 A RU2017126832 A RU 2017126832A RU 2655330 C1 RU2655330 C1 RU 2655330C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- tubular body
- stuffing box
- ball
- washers
- Prior art date
Links
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000012856 packing Methods 0.000 claims description 7
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 claims description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 3
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16J—PISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
- F16J15/00—Sealings
- F16J15/56—Other sealings for reciprocating rods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию, в частности к конструкции устройств для герметизации устья скважин, и может быть использовано при добыче нефти штанговыми насосами.The invention relates to oilfield equipment, in particular to the design of devices for sealing the wellhead, and can be used in oil production by rod pumps.
Известна устьевая арматура для насосной установки с сальниковым штоком (Патент США №4907650, 1990), в которой для обеспечения экстренной герметизации канала арматуры в случае поломки сальникового штока имеется шаровой шарнирный элемент, шаровой направляющий блок и подпружиненный откидной клапан, установленный на шарнирный палец и взаимодействующий с боковым цилиндром и поршнем, реагирующим на перепады скважинного давления. Недостатком известного устройства является то, что оно имеет сложную конструкцию.Known wellhead fittings for a pump installation with an stuffing box (US Pat. No. 4,904,550, 1990), in which, to provide emergency sealing of the valve channel in the event of a breakdown of the packing box, there is a ball joint element, a ball guide unit and a spring-loaded flap mounted on the joint pin and interacting with a side cylinder and piston that responds to changes in borehole pressure. A disadvantage of the known device is that it has a complex structure.
Наиболее близким к заявленному устройству является противовыбросовый устьевой сальник (Патент RU 2299307, МПК Е21В 33/03, опубл. 20.05.2007), содержащий переходник со сферической головкой, трубчатый корпус с фланцем и двумя сальниковыми уплотнениями, нижним и верхним, причем сферическая головка размещена внутри цилиндрической корпусной втулки и закреплена к этой втулке фланцем трубчатого корпуса и кольцом, расположенным под корпусной втулкой, причем устройство содержит противовыбросовый клапан в виде патрубка, закрытого крышкой и установленного напротив отверстия трубчатого корпуса, расположенного между сальниковыми уплотнениями, причем в патрубок установлена гильза с подпружиненным пружиной сжатия шариком. В противовыбросовом клапане, выбранном в качестве прототипа, имеется гильза с осью, на которую установлен рычажок с бобышкой. Шарик удерживается внутри гильзы рычажком, бобышка которого под действием пружины сжатия взаимодействует со стенкой перемещающегося сальникового штока. При перемещении этого штока бобышка из-за трения изнашивается и устройство выходит из строя.Closest to the claimed device is a blowout wellhead seal (Patent RU 2299307, IPC ЕВВ 33/03, published May 20, 2007) containing an adapter with a spherical head, a tubular body with a flange and two stuffing box seals, lower and upper, with a spherical head placed inside a cylindrical body sleeve and secured to this sleeve with a flange of the tubular body and a ring located under the body sleeve, the device comprising a blow-off valve in the form of a nozzle closed by a cover and installed on opposite the opening of the tubular body, arranged between the gland seals, the tube is installed in the sleeve with a spring-loaded compression spring ball. In the blowout control valve selected as a prototype, there is a sleeve with an axis on which a lever with a boss is mounted. The ball is held inside the sleeve by a lever, the boss of which, under the action of a compression spring, interacts with the wall of the moving stuffing box. When moving this rod, the boss wears out due to friction and the device fails.
Задачей изобретения является повышение работоспособности.The objective of the invention is to increase efficiency.
Поставленная задача решается тем, что в противовыбросовом устьевом сальнике, содержащем переходник со сферической головкой, трубчатый корпус с фланцем и двумя сальниковыми уплотнениями, нижним и верхним, причем сферическая головка размещена внутри цилиндрической корпусной втулки и закреплена к этой втулке фланцем трубчатого корпуса и кольцом, расположенным под корпусной втулкой, причем устройство содержит противовыбросовый клапан в виде патрубка, закрытого крышкой и установленного напротив отверстия трубчатого корпуса, расположенного между сальниковыми уплотнениями, причем в патрубок установлена гильза с подпружиненным пружиной сжатия шариком, новым является то, что в трубчатом корпусе между сальниковыми уплотнениями установлены с возможностью осевого перемещения две шайбы, при этом обращенный к оси трубчатого корпуса конец гильзы находится между этими шайбами, а диаметр отверстия верхней шайбы выбран больше диаметра шарика, причем шайбы подпружинены относительно друг друга пружинами сжатия, каждая из которых надета на отдельный штифт, неподвижно посаженный в отверстии, просверленном на нижней шайбе, причем на верхней шайбе рядом с торцом гильзы просверлено отверстие, куда запрессован верхний конец штифта, причем с нижней части боковой стенки штифта снята фаска, при этом коническая стенка фаски взаимодействует с подпружиненным шариком.The problem is solved in that in a blowout wellhead seal containing an adapter with a spherical head, a tubular body with a flange and two packing glands, lower and upper, the spherical head is placed inside a cylindrical body sleeve and fixed to this sleeve by a tubular body flange and a ring located under the housing sleeve, and the device contains a blowout valve in the form of a pipe, closed by a cover and installed opposite the hole of the tubular body, located between the stuffing box seals, where a sleeve with a spring loaded ball spring is installed in the nozzle, it is new that two washers are mounted with axial displacement between the stuffing box in the tubular body, while the end of the sleeve facing the axis of the tubular body is between these washers, and the diameter of the hole of the upper washer is chosen to be larger than the diameter of the ball, and the washers are spring-loaded with respect to each other by compression springs, each of which is mounted on a separate pin fixedly mounted in a hole drilled on the lower washer, and on the upper washer near the end of the sleeve, a hole is drilled where the upper end of the pin is pressed in, and the bevel is removed from the bottom of the side wall of the pin, while the conical wall of the bevel interacts with the spring ball.
На фиг. 1 изображено устройство с местными разрезами; на фиг. 2 изображен вид на верхнею шайбу вместе с пружинами сжатия и штифтом; на фиг. 3 - вид А фиг. 1.In FIG. 1 shows a device with local cuts; in FIG. 2 shows a view of the upper washer together with compression springs and a pin; in FIG. 3 is a view A of FIG. one.
Противовыбросовый устьевой сальник содержит переходник 1 со сферической головкой 2, трубчатый корпус 3 с фланцем 4 и двумя сальниковыми уплотнениями, нижним 5 и верхним 6. Сферическая головка 2 размещена внутри цилиндрической корпусной втулки 7 и закреплена к этой втулке фланцем 4 трубчатого корпуса 3 и кольцом 8, расположенным под корпусной втулкой 7. Также устройство содержит противовыбросовый клапан в виде патрубка 9, закрытого крышкой 10 и установленного напротив отверстия 11 трубчатого корпуса 3, расположенного между сальниковыми уплотнениями 5 и 6. В патрубок 9 установлена гильза 12 с подпружиненным пружиной сжатия 13 шариком 14. В трубчатом корпусе 3 между сальниковыми уплотнениями 5 и 6 установлены с возможностью осевого перемещения две шайбы 15 и 16. При этом обращенный к оси трубчатого корпуса 3 конец гильзы 12 находится между этими шайбами 15 и 16, а диаметр d отверстия верхней шайбы 15 выбран больше диаметра шарика 14, чтобы при обрыве сальникового штока 17 шарик 14 проходил в канал верхнего уплотнения 6. Шайбы 15 и 16 подпружинены относительно друг друга пружинами сжатия 18, каждая из которых надета на отдельный штифт 19, неподвижно посаженный в отверстии, просверленном на нижней шайбе 16. Штифты 19 удерживают пружины сжатия 18 на поверхности нижней шайбы 16 от перемещения в сторону. На верхней шайбе 15 рядом с торцом 20 гильзы 12 просверлено отверстие, куда запрессован верхний конец штифта 21. С нижней части боковой стенки штифта 21 снята фаска. При этом коническая стенка 22 фаски взаимодействует с подпружиненным шариком 14. Коническая стенка 22 фаски препятствует перемещению шарика 14 к сальниковому штоку 17.The blowout wellhead seal contains an
Принцип работы противовыбросового устьевого сальника заключается в следующем. В исправном состоянии сальникового штока 17 шарик 14 под действием пружины сжатия 13 прижат к конической стенке 22 фаски штифта 21. Поэтому этот шарик не перемещается к сальниковому штоку 17. При обрыве сальникового штока, под действием пружин сжатия 18, верхняя шайба 15 сжимает верхнее сальниковое уплотнение 6 в сторону крышки 23 трубчатого корпуса 3. При этом уменьшается диаметр канала верхнего сальникового уплотнения 6. За счет этого уменьшается высота h этого уплотнения 6 и шайба 15 под действием пружин сжатия 18 поднимается вверх. Вместе с шайбой 15 поднимается вверх и штифт 21. При этом коническая стенка 22 фаски штифта 21 отходит вверх от шарика 14 и данный шарик выталкивается пружиной сжатия 13 из полости гильзы 12 в сторону оси трубчатого корпуса 3. Далее под действием напора жидкости скважины шарик 14 заталкивается через отверстие верхней шайбы 15 в канал верхнего уплотнения 6. Шайба 15 не препятствует перемещению шарика, так как диаметр d отверстия шайбы 15 выбран больше диаметра шарика. При повышении давления жидкости шарик 14 проходит через уплотнение 6 и застревает перед отверстием крышки 23 трубчатого корпуса 3, предотвращая тем самым выброс жидкости из скважины в окружающую среду.The principle of the blowout wellhead seal is as follows. In good condition of the stuffing box 17, the
В предлагаемом противовыбросовом устьевом сальнике шарик в исправном состоянии сальникового штока удерживается в полости гильзы конической стенкой фаски штифта. При этом вышеуказанный штифт не взаимодействует с сальниковым штоком. В прототипе бобышка рычажка постоянно под действием пружины сжатия давит на стенку перемещающегося сальникового штока и изнашивается в результате трения. Износ бобышки приводит устройство к выходу из строя. Из сравнительного анализа вытекает, что в предлагаемом устройстве, по сравнению с прототипом, повышается срок службы и тем самым повышается работоспособность.In the proposed blowout wellhead seal, the ball in good condition of the stuffing rod is held in the sleeve cavity by the conical wall of the pin facet. However, the above pin does not interact with the stuffing box. In the prototype, the boss of the lever constantly under the action of a compression spring presses on the wall of the moving stuffing box and wears out as a result of friction. Wear of the boss causes the device to fail. From the comparative analysis it follows that in the proposed device, in comparison with the prototype, the service life is increased and thereby the working capacity is increased.
Источники информацииInformation sources
1. Патент США №4907650, 1990.1. US patent No. 4907650, 1990.
2. Патент RU №2299307, МПК Е21В 33/03, опубл. 20.05.2007.2. Patent RU No. 2299307, IPC ЕВВ 33/03, publ. 05/20/2007.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017126832A RU2655330C1 (en) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Blowout-prevention wellhead stuffing box |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017126832A RU2655330C1 (en) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Blowout-prevention wellhead stuffing box |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2655330C1 true RU2655330C1 (en) | 2018-05-25 |
Family
ID=62202354
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017126832A RU2655330C1 (en) | 2017-07-25 | 2017-07-25 | Blowout-prevention wellhead stuffing box |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2655330C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203383U1 (en) * | 2021-01-11 | 2021-04-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | A device for preventing the ingress of oily liquid onto the surface of the well pad in an accident with a scraper |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4907650A (en) * | 1987-07-24 | 1990-03-13 | Double E, Inc. | Wellhead with safety valve for pumping well |
CN2375762Y (en) * | 1999-05-30 | 2000-04-26 | 赵贵明 | Metallic seal for pumping polish rod |
RU50590U1 (en) * | 2005-08-08 | 2006-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью производственно-коммерческая фирма "ТехноВек" | ANTI-EMISSION ORIENTAL OIL SEAL |
RU2299307C1 (en) * | 2005-09-20 | 2007-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью производственно-коммерческая фирма "ТехноВек" | Blowout prevention casing head stuffing box |
RU150447U1 (en) * | 2014-07-07 | 2015-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | SEAL SEAL |
-
2017
- 2017-07-25 RU RU2017126832A patent/RU2655330C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4907650A (en) * | 1987-07-24 | 1990-03-13 | Double E, Inc. | Wellhead with safety valve for pumping well |
CN2375762Y (en) * | 1999-05-30 | 2000-04-26 | 赵贵明 | Metallic seal for pumping polish rod |
RU50590U1 (en) * | 2005-08-08 | 2006-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью производственно-коммерческая фирма "ТехноВек" | ANTI-EMISSION ORIENTAL OIL SEAL |
RU2299307C1 (en) * | 2005-09-20 | 2007-05-20 | Общество с ограниченной ответственностью производственно-коммерческая фирма "ТехноВек" | Blowout prevention casing head stuffing box |
RU150447U1 (en) * | 2014-07-07 | 2015-02-20 | Открытое акционерное общество "Татнефть" им. В.Д. Шашина | SEAL SEAL |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203383U1 (en) * | 2021-01-11 | 2021-04-02 | Общество с ограниченной ответственностью "ЛУКОЙЛ-ПЕРМЬ" | A device for preventing the ingress of oily liquid onto the surface of the well pad in an accident with a scraper |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2719907C2 (en) | Wellhead pressure sealer of sucker-rod pump unit | |
RU50590U1 (en) | ANTI-EMISSION ORIENTAL OIL SEAL | |
US8240369B1 (en) | Slot-perforating system for oil, gas and hydro-geological wells | |
RU129142U1 (en) | DRILL VALVE CHECK VALVE | |
RU2655330C1 (en) | Blowout-prevention wellhead stuffing box | |
RU2439290C1 (en) | Circulation valve (versions) | |
RU150447U1 (en) | SEAL SEAL | |
RU2690978C1 (en) | Assembly device for gland | |
RU2465438C1 (en) | Borehole gate | |
RU2573887C2 (en) | Axial blowout-prevention wellhead stuffing box | |
RU173405U1 (en) | OIL-FILLED CHAINBOARD FOR THE POLISHED STOCK OF THE ROCKING MACHINE | |
CN209523733U (en) | A kind of storm valve | |
RU2769792C1 (en) | Method for sealing the wellhead operated by the installation of a downhole sucker rod pump with product lifting along the production string, and a self-aligning wellhead seal sealing device for sealing the wellhead when replacing stuffing box seals | |
RU2473778C1 (en) | Wellhead gland | |
RU2528474C1 (en) | Universal valve | |
US1202319A (en) | Pumping-packer with gas-escape. | |
RU2299307C1 (en) | Blowout prevention casing head stuffing box | |
RU2260672C1 (en) | Casing-head stuffing box for sucker-rod pump | |
US2380189A (en) | Stuffing box | |
RU2405998C1 (en) | Universal valve | |
RU2121617C1 (en) | Casing-head stuffing box | |
RU102083U1 (en) | DRAIN VALVE | |
CN205805488U (en) | A kind of self sealss pumping blowout-preventing box | |
CN109915057A (en) | A kind of new oil formula polish rod lubricating device | |
RU2257461C2 (en) | Casing-head stuffing box |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20200117 |