Пристрій для герметизації устя свердловини з надводним розміщенням противикидного обладнання

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при бурении морских скважин с надводным устьем. Известно устройство для герметизации устья скважины с надводным размещением противовыбросового оборудования, включающее установленный на кондукторе корпус с колонной головкой со стойкими, концентрично размещенные между водоотделяющей колонной и кондуктором опорную втулк у и клинья с насечками [1]. При цементировании кондуктора в водоотделяющей колонне большого диаметра в процессе закачки цементного раствора происходит неравномерное заполнение им большого межколонного пространства, возникает вихреобразное движение цементного раствора и перемешивание его с буровым раствором вместо вытеснения, что приводит к ненадежному цементированию кондуктора. При использовании указанного устройства нет возможности создать противодавления на пласт для обеспечения равномерного вытеснения бурового раствора цементным, так как устройство устье не герметизирует. В основу изобретения поставлена задача усовершенствования устройства для герметизации устья скважины с надводным размещением противовыбросового оборудования, путем обеспечения герметизации устья, чем обеспечивается создание противодавления в межколонном пространстве и за счет этого происходит равномерное вытеснение бурового раствора цементным и повышение надежности цементирования кондуктора. Решение поставленной задачи обеспечивается за счет того, что в устройстве для герметизации устья скважины с надводным размещением противовыбросового оборудования, включающем установленный на кондукторе корпус с колонной головкой со стойками, концентрично размещенные между водоотделяющей колонной и кондуктором опорную втулку и клинья с насечками, новым является то, что устройство снабжено последовательно размещенными под опорной втулкой уплотнительным элементом, грундбуксой, дополнительными клиньями с насечкой, распорными конусами, затяжными шпильками с головками под гаечный ключ и гайками на верхних концах и подпружиненными кольцами, при этом опорная втулка, уплотнительный элемент, гр ундбукса и распорные конуса выполнены со сквозными осевыми каналами для размещения в них шпилек, которые имеют в средней части наружный кольцевой выступ, а на верхнем и нижнем концах - наружную резьбу, причем распорные конуса выполнены в осевых каналах с внутренней резьбой ответной резьбе на нижнем конце шпилек, а осевые каналы грундбуксы - ступенчатыми, при этом диаметр нижней ступени меньше, чем диаметр верхней, в которой размещен наружный кольцевой выступ шпильки, основные и дополнительные клинья размещены попарно между водоотделяющей колонной и кондуктором с возможностью взаимодействия с внутренней поверхностью водоотделяющей колонны, наружной поверхностью кондуктора, нижним торцем грундбуксы и распорными конусами, причем клинья имеют в средней части со стороны поверхности с насечкой пазы для размещения в них подпружиненных колец, а опорная втулка, уплотнительный элемент, грундбукса, распорные конуса и подпружиненные кольца выполнены разрезными. Грундбукса в верхней части может быть выполнена с кольцевыми выступами трапецеидального сечения, а уплотнительный элемент в нижней части - с о тветными кольцевыми пазами для размещения выступов грундбуксы. На чертеже показано устройство для герметизации устья скважины при бурении с надводным размещением противовыбросового оборудования. Устройство включает корпус 1 колонной головки со стойками. Корпус 1 связан с кондуктором 2, размещенным внутри водоотделяющей колонны 3. Между водоотделяющей колонной 3 и кондуктором 2 размещена опорная втулка 4, имеющая осевые каналы, в которых установлены затяжные шпильки 5, закрепленные сверху гайками 6. На затяжных шпильках 5, имеющих кольцевой выступ, устанавливаются последовательно под опорной втулкой верхняя часть грундбуксы 7, уплотнительный элемент 8, нижняя часть грундбуксы 7, основные 9 и дополнительные 10 клинья с насечками, шарнирно закрепленные с нижней частью грундбуксы 7, между которыми установлен распорный конус 11, закрепленный на нижних резьбовых концах затяжных шпилек 5. Между собой клинья скреплены подпружиненными кольцами 12. Опорная втулка 4, грундбукса 7, уплотнительный элемент 8, распорный конус 11 для монтажа выполнены разрезными. Работа устройства для герметизации устья скважины при бурении с надводным размещением противовыбросового оборудования при цементировании кондуктора с избыточным давлением осуществляется следующим образом. В водоотделяющую колонну 3 спускается кондуктор 2 и устанавливается на ротор буровой платформы. Ниже ротора производят срез водоотделяющей колонны 3 для установки в межколонное пространство устройства для герметизации устья, которое подготовлено к работе заранее. Для этого нижней резьбовой частью затяжные шпильки 5 вкручиваются в распорный конус 11. На шпильки устанавливается нижняя часть грундбуксы 7 на упор кольцевого выступа, уплотнительный элемент 8, верхняя часть грундбуксы 7, опорная втулка 4. Вся сборка предварительно стягивается гайкой 6, установленной на опорной втулке, причем верхний конец затяжной шпильки, имеющий место под ключ, должен находиться под гайкой. На распорный конус 11 устанавливаются основные 9 и дополнительные 10 клинья и подпружиненное кольцо 12. После сборки устройство устанавливается в пространство между водоотделяющей колонной и кондуктором на торец опорной втулки 4. Вращением гайки 6 производится сжатие герметизирующего элемента 8 и герметизация межколонного пространства, причем затяжные шпильки удерживаются от проворота ключом, а распорный конус 11 перемещается вверх вместе с основными и дополнительными клиньями 9, 10 шарнирно закрепленных на нижней части грундбуксы 7. Вращая одновременно шпильки с гайками, шпильки заворачиваются в распорный конус 11, в результате чего происходит перемещение конуса вверх относительно неподвижных клиньев 9 и 10, что приводит к закреплению устройства в межколонном пространстве. Далее производится отрезка кондуктора 2 и приварка к нему корпуса 1 колонной головки со стойками. После этого цементный раствор заканчивается в межколонное пространство с обеспеченным противодавлением за счет герметизации устья устройством.