ПЛАШЕЧНЫЙ ПРЕВЕНТОР Российский патент 2003 года по МПК E21B33/03 E21B33/06 

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для герметизации устья при возникновении аварийной ситуации на скважине, а также при длительном перерыве в работе.

Известен малогабаритный превентор ППР-180х21, содержащий корпус с осевым каналом, плашки с приводом и уплотнительными элементами для герметизации труб [1] . Недостатком известного превентора является то, что он может произвести герметизацию либо поверхности труб (плашками трубными), либо отверстия скважины при отсутствии труб (плашками глухими). Для совмещения этих функций на устье скважины потребуется установить два таких превентора: один с трубными плашками, другой - с глухими. Кроме того, плашки приводятся в движение двумя штурвалами кинематически не связанными друг с другом.

Наиболее близким по техническому решению является плашечный превентор, содержащий корпус с осевым каналом, плашки с приводом и уплотнительными элементами для герметизации труб, спускаемых в скважину через осевой канал в корпусе, при отсутствии труб в скважине для перекрытия отверстия, остающегося между уплотнительными элементами сдвинутых плашек, в корпусе установлена подвижная шиберная пластина с приводом, принятый за прототип [2]. Недостатком известного превентора является отсутствие кинематической связи между плашками для синхронного привода, что осложняет эксплуатацию превентора.

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание сдвоенного плашечного превентора с механизмом синхронного привода плашек от одного штурвала управления.

Поставленная задача решается тем, что плашечный превентор, содержащий корпус с осевым каналом, плашки с приводом и уплотнительными элементами для герметизации труб, спускаемых в скважину через осевой канал в корпусе, и подвижную шиберную пластину с приводом, установленную в корпусе для перекрытия отверстия, остающегося между уплотнительными элементами сдвинутых плашек при отсутствии труб в скважине, содержит вал с торцами, находящимися в кинематической связи с плашками через цепную или зубчатую передачу, выполненную в крышке корпуса, а шиберная пластина установлена под плашками, при этом шиберная пластина размещена в направляющих пазах одной из плашек, а одна из плашек снабжена упором для фиксации шиберной пластины в положении "закрыто".

Изобретение поясняется чертежами, где изображены:
на фигуре 1 - общий вид превентора в вертикальном разрезе;
на фигуре 2 - центральная часть превентора без механизма привода плашек и механизма привода шиберной пластины (далее - шибера);
на фигуре 3 - вид сверху по стрелке Г с местным разрезом;
на фигуре 4 - разрез по В-В;
на фигуре 5 - механизм Е привода шибера;
на фигуре 6 - механизм Д привода плашек;
на фигуре 7 - вид с торца на механизм Е привода шибера;
на фигуре 8 - вид с торца на механизм Д привода плашек;
на фигуре 9 - центральная часть превентора в момент смыкания плашек при отсутствии НКТ в скважине;
на фигуре 10 - повторение фигуры 9 и рабочее положение шибера в момент перекрытия центрального канала, образованного сомкнутыми уплотнительными элементами плашек.

Превентор содержит корпус 1 с осевым каналом для прохода труб с технологическим оборудованием, подвижные плашки 2 и 3 (далее-плашки) с механизмом Д привода плашек и с уплотнительными элементами 4, подвижный шибер 5 с механизмом Е привода шибера, установленный в направляющих пазах 6 плашки 3 для контакта с упором 7, установленным на плашке 2, уплотнительное кольцо 8 для герметизации сомкнутых плашек 2 и 3 по верхней плоскости в момент их смыкания (фиг.1; 2), вал 9 с шестигранными торцами 10 (фиг.3) для кинематической связи плашек 2 и 3 через цепную или зубчатую передачу.

Справа к торцу корпуса 1 присоединен механизм Е привода шибера 5, который содержит корпус 11 с уплотнителем 12, шток 13 с упором 14 для взаимодействия с шибером 5 и с левой винтовой поверхностью снаружи, которая находится в зацеплении с приводной втулкой 15, с квадратным торцем 16, предназначенным для соединения с дистанционным штурвалом (не показано) и закрытого защитным колпаком 17 (фиг.5). В том же корпусе расположена ведомая звездочка 18, винтовой поверхностью соединенная с подвижным штоком 19 с упором 20, находящимся в контакте с плашкой 3. Ведомая звездочка 18 при помощи цепи 21 соединена с промежуточной звездочкой 22, имеющей внутреннее шестигранное отверстие 23 для подвижного соединения с ответным шестигранным торцем 10 вала 9 (фиг.7).

Слева к торцу корпуса 1 присоединен механизм Д привода плашек 2 и 3, содержащий корпус 24 с уплотнителем 25, шток 26 с упором 27 для взаимодействия с плашкой 2 и с левой винтовой поверхностью снаружи, которая находится в зацеплении с ведущей звездочкой 28 с квадратным торцем 29, предназначенным для соединения с дистанционным штурвалом (не показано) и закрытого защитным колпаком 30 (фиг.6). Ведущая звездочка 28 при помощи цепи 31 соединена с другой промежуточной звездочкой 32, также имеющей внутреннее шестигранное отверстие 33 для подвижного соединения с другим ответным шестигранным торцем 10 вала 9 (фиг.8). Данная кинематика привода плашек 2 и 3 обеспечивает им синхронное перемещение к центру осевого канала корпуса 1 до плотного смыкания уплотнительных элементов 4 вокруг поверхности герметизируемой трубы или в кольцо при отсутствии труб в скважине с приводом от одного дистанционного штурвала.

Работает превентор следующим образом. В исходном положении превентор располагается на верхнем фланце крестовины фонтанной арматуры ремонтируемой скважины (не показано), при этом плашка 2 располагается в левом крайнем положении, а плашка 3 и шибер 5 - в правом крайнем положении корпуса 1 (фиг.1, 2). Защитные колпаки 17 и 30 удаляют и на их место устанавливают дистанционные штурвалы. Превентор готов к работе. При необходимости произвести герметизацию устья скважины при наличие труб или при их отсутствии вращают левый штурвал вправо (по часовой стрелке), при этом ведущая звездочка 28 начинает вращаться вокруг штока 26 и перемещает его вместе с плашкой 2 в направлении к вертикальной оси корпуса 1. Правая плашка 3 также получает синхронное перемещение в направлении к центру за счет того, что ведущая звездочка 28 при помощи цепи 31, промежуточной звездочки 32, вала 9, другой промежуточной звездочки 22, цепи 21 и ведомой звездочки 18 объединена в единую кинематическую цепь. В результате встречного синхронного движения плашки сходятся в центре корпуса 1, плотно обжимая герметизируемые трубы или замыкаясь в кольцо при отсутствии труб. При наличии труб в скважине процесс герметизации на этом считается законченным (фиг.9), а при отсутствии труб переходят к перемещению шибера 5 к центру корпуса 1, для чего правый штурвал вращают вправо (по часовой стрелке), шток 13 получает поступательное движение и шибер 5 двигается по направляющим пазам 6 плашки 3 до соприкосновения с упором 7, герметично перекрывая центральное отверстие, оставшееся между уплотнительными элементами сдвинутых плашек (фиг.10). Для разгерметизации устья скважины поступают в обратной последовательности, переводя плашки и шибер в исходное положение.

Преимущество заявляемого превентора по сравнению с известными сдвоенными превенторами заключается в сверхмалом вертикальном габарите, малой массе и минимальном количестве дистанционных штурвалов - 2. Все это в сумме облегчает эксплуатацию превентора и снижает затраты, связанные с его приобретением, эксплуатацией и техническим обслуживанием.

Источники информации
1. УДК 622.276.76.05(075), Бухаленко Е.И., Бухаленко В.Е., Оборудование и инструмент для ремонта скважин. М., Недра, 1991 г., стр. 120-122.

2. SU 56479, 1940, 2 с.

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для герметизации устья при возникновении аварийной ситуации на скважине, а также при длительном перерыве в работе. Плашечный превентор содержит корпус с осевым каналом, плашки с приводом и уплотнительными элементами для герметизации труб, спускаемых в скважину через осевой канал в корпусе. Под плашками в корпусе установлена подвижная шиберная пластина с приводом для перекрытия отверстия, оставшегося между уплотнительными элементами сдвинутых плашек при отсутствии труб в скважине. Шиберная пластина размещена в направляющих пазах одной из плашек, при этом другая плашка снабжена упором для фиксации шиберной пластины в положении "закрыто". Технической задачей, решаемой изобретением, является создание сдвоенного плашечного превентора с механизмом синхронного привода плашек от одного штурвала управления. Облегчается эксплуатация превентора и снижаются затраты, связанные с его приобретением, эксплуатацией и техническим обслуживанием. 1 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Плашечный превентор, содержащий корпус с осевым каналом, плашки с приводом и уплотнительными элементами для герметизации труб, спускаемых в скважину через осевой канал в корпусе, и подвижную шиберную пластину с приводом, установленную в корпусе для перекрытия отверстия, остающегося между уплотнительными элементами сдвинутых плашек при отсутствии труб в скважине, отличающийся тем, что он, содержит вал с торцами, находящимися в кинематической связи с плашками, под которыми установлена шиберная пластина. 2. Плашечный превентор по п. 1, отличающийся тем, что шиберная пластина размещена в направляющих пазах одной из плашек, при этом плашка снабжена упором для фиксации шиберной пластины в положении закрыто.