ПРЕВЕНТОР Российский патент 2003 года по МПК 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 превентор, содержащий корпус с осевым каналом, плашки с уплотнительными элементами для герметизации труб, спускаемых в скважину, и комбинированный привод плашек [1] . Недостатком данного превентора является сложность и громоздкость конструкции индивидуального привода плашек и потому невозможность легкой трансформации его из превентора с комбинированным приводом в превентор исключительно с ручным приводом.

Известен также превентор модели Сентинел компании "НЛ Шаффер", содержащий корпус с осевым каналом, плашки с уплотнительными элементами для герметизации труб, спускаемых в скважину, штурвал ручного привода плашек от приводного вала через цепную передачу [2]. В известном превенторе привод плашек осуществляется штурвалом от общего приводного вала через цепную передачу, что значительно упрощает конструкцию привода и обеспечивает управление плашками одним рабочим. Однако такой превентор не может быть легко трансформирован в превентор с комбинированным приводом (гидропривод с ручным).

Технической задачей, решаемой изобретением, является создание превентора с комбинированным управлением плашками, в котором ручной привод плашек осуществлялся бы от общего приводного вала через цепную передачу, а гидропривод по мере необходимости присоединялся бы к противоположному торцу приводного вала через механизм сцепления. Таким образом, обычный по компоновке превентор преобразовался бы в превентор-трансформер, способный из превентора с ручным приводом легко превращаться в превентор с комбинированным приводом. При этом никаких конструктивных переделок не требуется: удалятся лишь крышка и на ее место при помощи фланца устанавливается гидропривод.

Поставленная задача решается тем, что превентор, выполненный с возможностью установки на него легкосъемного гидропривода и содержащий корпус с осевым каналом, плашки с уплотнительными элементами, снабженные штоками с винтовыми наружными поверхностями, имеющими противоположное направление навивки относительно друг друга и находящимися в зацеплении с ведомыми звездочками, имеющими общие винтовые поверхности со штоками, для обеспечения встречного движения плашек при помощи цепей, кинематически связывающих ведомые звездочки с ведущими звездочками, жестко установленными на общий приводной вал со штурвалом для ручного привода плашек, при этом легкосъемный гидропривод выполнен с возможностью установки на общем приводном валу с противоположной стороны от штурвала и содержит гидравлический двигатель вращательного действия, редуктор и механизм сцепления, причем ведущая звездочка снабжена конструктивным ответным элементом для взаимодействия с механизмом сцепления, а при снятом легкосъемном гидроприводе, место его установки закрыто герметичной крышкой.

Изобретение поясняется чертежами, где изображены:
на фиг.1 - схематическое изображение превентора с присоединенным гидроприводом (комбинированный привод);
на фиг. 2 - схематическое изображение превентора с отсоединенным гидроприводом, место разъема закрыто герметичной крышкой (ручной привод).

Превентор содержит корпус 1 с осевым каналом 2, плашки 3 и 4 с уплотнительными элементами 5 для герметизации труб, спускаемых в скважину через осевой канал 2 (фиг.1). Плашка 4 снабжена штоком 6 с винтовой наружной поверхностью, находящейся в зацеплении с ведомой звездочкой 7. Плашка 3 снабжена штоком 8 с винтовой наружной поверхностью, находящейся в зацеплении с ведомой звездочкой 9. Ведомая звездочка 7 со штоком 6 имеют общие винтовые поверхности с противоположным направлением навивки относительно другой винтовой пары: так если одна пара имеет правое направление навивки, то другая пара - левое. Это условие необходимо для обеспечения встречного движения плашек 4 и 3 при синхронном вращении штоков 6 и 8 в одном направлении. Ведомая звездочка 7 при помощи цепи 10 кинематически связана с ведущей звездочкой 11, а ведомая звездочка 9 при помощи цепи 12 - с ведущей звездочкой 13. Ведущие звездочки 11 и 13 жестко установлены на общий приводной вал 14 со штурвалом 15 для ручного привода плашек. С противоположной стороны общего приводного вала 14 установлен легкосъемный гидропривод, содержащий гидравлический двигатель 16 вращательного действия, например, шестеренчатого типа, редуктор 17 и механизм сцепления 18 (например, подвижной муфты на шлицах) с ручкой управления 19. Для взаимодействия с механизмом сцепления 18 ведущая звездочка 13 снабжена конструктивным ответным элементом. При снятом гидроприводе место его установки закрыто герметичной крышкой 20 (фиг.2).

Работает превентор следующим образом. В исходном положении (фиг.1), при ручном управлении, плашки 3 и 4 разведены в стороны за пределы осевого отверстия 2, а механизм сцепления 18 при помощи ручки 19 выведен из контакта с ведущей звездочкой 13. При вращении штурвала 15 под воздействием кинематики привода плашки 3 и 4 перемещаются по направлению друг к другу до герметичного смыкания их уплотнительных элементов 5 вокруг трубы (не показано). Превентор переведен в положение "закрыто". Разведение плашек в положение "открыто" осуществляется таким же образом, но в обратной последовательности.

Для включения гидропривода при помощи ручки 19 переводят механизм сцепления 18 в контакт с ведущей звездочкой 13, после чего включают гидродвигатель 16 в работу. Общий приводной вал 14 получает вращение от гидропривода и осуществляет перемещение плашек 3 и 4 в нужном направлении. При достижении необходимого усилия обжатия уплотнительных элементов 5 в гидросистеме срабатывает предохранительный клапан. Крайние положения плашек "открыто" и "закрыто" контролируются визуально при помощи специальных устройств (не показано).

Работа превентора при снятом гидроприводе аналогична работе превентора при ручном управлении, описанном выше.

Практическое использование заявляемого превентора в подземном ремонте скважин позволит в условиях эксплуатирующего предприятия производить при необходимости легкую и быструю замену превентора с ручным управлением на превентор с комбинированным управлением. Такая замена обусловлена тем, что часть скважин не требует гидропривода, другая часть - требует. Для производства превенторов также выгодно гидропривод изготавливать в виде отдельного самостоятельного модуля с фланцевым креплением его на корпус превентора. При модульном исполнении гидропривода превентор не требуется оснащать специальными трубками для подключения к гидросистеме, все необходимые шланги подачи рабочей жидкости присоединяются вместе с гидроприводом.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. УДК 622.245.73(031), Гульянц Г.М. Справочное пособие по противовыбросовому оборудованию скважин. - М.: Недра, 1983, с. 72 и 73.

2. УДК 622.245.73/248.83, Гоинс У.К., Шеффилд Р. Предотвращение выбросов: Пер. с англ. - М.: Недра, 1987, с. 212 и 213.3

Изобретение относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин. Превентор выполнен с возможностью установки на него легкосъемного гидропривода. Превентор содержит корпус с осевым каналом, плашки с уплотнительными элементами. Плашки снабжены штоками с винтовыми наружными поверхностями, имеющими противоположные направления навивки относительно друг друга. Штоки имеют общие винтовые поверхности с ведомыми звездочками для обеспечения встречного движения плашек. Ведомые звездочки кинематически связаны при помощи цепей с ведущими звездочками. На общий приводной вал со штурвалом для ручного привода плашек жестко установлены ведущие звездочки. Легкосъемный гидропривод выполнен с возможностью установки на общем приводном валу с противоположной стороны от штурвала. Он содержит гидравлический двигатель вращательного действия, редуктор и механизм сцепления. Ведущая звездочка снабжена конструктивным ответным элементом для взаимодействия с механизмом сцепления. При снятом легкосъемном гидроприводе место его установки закрыто герметичной крышкой. Техническим результатом является создание превентора с комбинированным управлением плашками. 2 ил.

Превентор, выполненный с возможностью установки на него легкосъемного гидропривода и содержащий корпус с осевым каналом, плашки с уплотнительными элементами, снабженные штоками с винтовыми наружными поверхностями, имеющими противоположные направления навивки относительно друг друга и находящимися в зацеплении с ведомыми звездочками, имеющими общие винтовые поверхности со штоками, для обеспечения встречного движения плашек при помощи цепей, кинематически связывающих ведомые звездочки с ведущими звездочками, жестко установленными на общий приводной вал, со штурвалом для ручного привода плашек, отличающийся тем, что легкосъемный гидропривод выполнен с возможностью установки на общем приводном валу с противоположной стороны от штурвала и содержит гидравлический двигатель вращательного действия, редуктор и механизм сцепления, причем ведущая звездочка снабжена конструктивным ответным элементом для взаимодействия с механизмом сцепления, а при снятом легкосъемном гидроприводе, место его установки закрыто герметичной крышкой.