Устройство противотраловой защиты Российский патент 2021 года по МПК E21B33/37 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для защиты подводных колонных головок от механического воздействия падающих объектов и проходящего трала.

Используемые для защиты расположенных на морском дне объектов от механических повреждений конструкции раскрыты, например, в документе US 4919210 А (опубликован 24.04.1990), а также в документе ЕР 2628892 В1 (опубликован 06.07.2017).

Рама защитная противотраловая с удлинителями с опорно-фиксирующим механизмом известная из публикации RU 2 717 013 C1, содержащая защитный корпус, телескопические удлинители, опорно-фиксирующие механизмы. Четыре телескопических удлинителя размещены во внутренней поверхности опоры рамы защитного корпуса. Телескопические удлинители имеют механизм фиксации выдвигающейся опоры, который активируется после извлечения вилки 10 (рисунок 1) и обеспечивает выдвижение опоры в одном направлении и фиксацию ее в выдвинутом положении с оборой в грунте. Механизм фиксации выдвигающейся опоры представляет собой корпус с двумя рядами отверстий, в который устанавливаются шарики, которые упираются в два конических кольца. Корпус механизма фиксации имеет возможность перемещаться под воздействием пружин, расположенных в осевом направлении по диаметру. При выдвижении опоры вниз, которая имеет на конце направляющие ролики, шарики перемещаются по конической поверхности колец вместе с корпусом, и при этом сжимаются пружины механизма фиксации. При перемещении опоры в обратном направлении пружины воздействуют на корпус механизма, который двигает шарики по конической поверхности колец, а они блокируют движение опоры, обеспечивая передачу усилия от грунта на раму противотраловой защиты.

Основным достоинством является обеспечение возможности транспортировки конструкции к месту установки с малыми габаритными размерами и исключение сборочных операций перед установки противотраловой защиты на морское дно, обеспечение наименьших возможных нагрузок на устье скважины при различных внешних воздействиях тралов и др. падающих предметов, а также реализация возможности установки конструкции на различной высоте от морского дна с минимальными подготовительными работами, что значительно экономит время и ресурсы при обустройстве скважины.

Известно устройство для электрохимической защиты от коррозии колонны насосно-компрессорных труб для нефтяных и газовых скважин, в котором защищаемая конструкция контактирует с протекторным элементом, изготовленным из металла, имеющего меньший, чем у нее, стандартный электрохимический потенциал, вертикальный полый корпус, верхняя часть которого выполнена в виде муфты с внутренней резьбой, а нижняя - в виде патрубка с наружной резьбой, между которыми в полости корпуса установлен протекторный элемент в виде набора одинаковых, выполненных перфорированными посредством круглых отверстий, цилиндрических вставок из алюминиевого сплава, жестко соединенных между собой с соосным расположением упомянутых отверстий, при этом корпус снабжен кабельным вводом для прижатия к протекторному элементу жилы кабеля заземления и ее герметизации с помощью сальникового соединения (патент РФ RU 183 407 U1,   опубл. 21.09.2018).

К недостаткам этого устройства относится его низкая эффективность.

Технической проблемой, решаемой при создании настоящего изобретения, стало создание защитной противотраловой рамы, конструкция которой позволяет обеспечить уменьшение коррозионного разрушения металлических конструкций при помощи электрохимической защиты, установленной на внутренней части рамы, и наличием возможности замещения раствора глушения агентом защиты.

Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении функциональных возможностей устройства путем уменьшения коррозионного разрушения металлических конструкций при помощи электрохимической защиты и замещения раствора глушения агентом защиты.

Указанный технический результат достигается в устройстве противотраловой защиты, содержащей опорные элементы, образующие каркас и приваренными к ней анодами, и выполненный в форме усеченной пирамиды с углами в основании менее 58 градусов для защиты колонной головки от трала. Элементы жесткости, пластиковые защитные решётки, расположенные между опорными элементами и закрепленные на них при помощи прижимов с болтами и гайками, аноды для защиты от коррозии установленные с внутренней стороны указанных опорных элементов; внутри каркаса выполнен корпус с крышкой, при этом на корпусе каркаса установлена трубная обвязка с приемным устройством. С целью защиты приемного устройства от внешнего воздействия оно расположено во внутреннем объеме пирамиды и обеспечивает подачу ингибитора. внутри указанного корпуса расположен патрубок. Корпус выполнен в соответствии с размерами колонной головки, а внутри опорных элементов рамы дополнительно установлены удлинители с роликами и фиксированными вилками, причем удлинители сцентрированы внутри каркаса за счет роликов и опорно-фиксирующих механизмов, где пальцы ограничивают конечное положение удлинителей и исключают самопроизвольное вращение удлинителей.

В верхней части установлен захват, для крепления инструмента для спуска, установа и подъема противотралловой защиты.

В нижней части установлен поручень, который служит местом захвата для телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТНПА).

Изобретение поясняется фигурами:

Фиг.1 – Общий вид противотраловой защиты.

Фиг.2 – Общий вид обвязки;

Фиг. 3 – Общий вид удлинителя и опорно-фиксирующего механизма.

Изобретение предназначено для защиты подводных колонных головок от механического воздействия падающих объектов и тралла на время консервации скважины, а также коррозионную защиту при помощи электрохимической защиты 5 и 6 и замещения раствора глушения агентом защиты.

В верхней части устройства установлен захват 15, для крепления инструмента для спуска и подъема противотралловой защиты.

В нижней части установлен поручень 7, который служит местом захвата для телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТНПА). При помощи этого интерфейса, ТНПА осуществляет первичное центрирование заявленного устройства на устье скважины. Окончательное центрирование осуществляется при помощи воронки корпуса каркаса 16 в нижней части изделия.

Фиксация устройства на устье скважины обеспечивается массой конструкции, опорными выдвижными удлинителями и цилиндрической посадкой корпуса каркаса. Корпус каркаса 16 выполнен под размеры колонной головки и защищает ее от повреждений и попадания грязи.

Для компенсации неровностей дна и последующего заглубления в грунт в каркасе установлены удлинитель с роликами 8. Удлинитель сцентрирован внутри трубы каркаса за счет роликов и опорно-фиксирующего механизма 9. Благодаря конструкции опорно-фиксирующего механизма удлинители легко выдвигаются, при этом движение удлинителей в обратную сторону заблокировано. Палец 11 ограничивает конечное положение удлинителя, а также предотвращает самопроизвольное вращение удлинителя вокруг своей оси.

На корпусе каркаса 16 установлена трубная обвязка 4 с пробкой 17 приемного устройства 18 для защиты приемного устройства от окружающей среды для обеспечения подачи ингибитора. Для подачи ингибитора во внутреннюю часть колонной головки в во внутреннюю полость колонны кондуктора в сборе с подвесками обсадных труб закачивается жидкость, ингибиторы и др. через приемное устройство при помощи гидравлического штепселя (на рисунке не показан) в корпус, через линию А. Жидкость, оставшейся там при установке, и вытесняется через патрубок 13 и обратный клапан 19. Для подачи ингибитора жидкость закачивается через приемное устройство при помощи гидравлического штепселя (на рисунке не показан) под корпус, через линию Б и вытесняется во внешнюю среду. Обратные клапаны 20 препятствует выводу ингибитора обратно в приемное устройство. Торцевое уплотнение 14 препятствует перетоку жидкости.

На каркас 1 установлены аноды 5 и 6 для защиты от коррозии и пластиковые защитные решётки 2 и 3 для защиты от падающих объектов. Решётки крепятся к опорным элементам каркаса при помощи прижимов с болтами и гайками (условно не показаны). Защиту колонной головки от трала обеспечивает форма усеченной пирамиды с углами в основании менее 58 градусов.

Для защиты трубной обвязки и обратных клапанов на корпус каркаса устанавливается крышка 12, которая крепится при помощи винтов.

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использовано для защиты подводных колонных головок от механического воздействия падающих объектов и проходящего трала. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в повышении функциональных возможностей устройства путем уменьшения коррозионного разрушения металлических конструкций при помощи электрохимической защиты и замещения раствора глушения агентом защиты. Предложено устройство противотраловой защиты, содержащее опорные элементы, образующие каркас, выполненный в форме усеченной пирамиды с углами в основании менее 58 градусов для защиты колонной головки от трала, элементы жесткости, пластиковые защитные решётки, расположенные между опорными элементами и закрепленные на них при помощи прижимов с болтами и гайками, аноды для защиты от коррозии, установленные с внутренней стороны указанных опорных элементов. При этом внутри каркаса выполнен корпус с крышкой. На корпусе каркаса установлена трубная обвязка с пробкой приемного устройства для защиты приемного устройства от механического воздействия и обеспечения подачи ингибитора, а внутри указанного корпуса расположен патрубок, выполненный с возможностью послойного заполнения ингибитором внутреннего пространства колонной головки вместе с установленными подвесками обсадных труб в зоне, обеспечивающей герметичность конструкции. Внутри опорных элементов дополнительно установлены удлинители с роликами и зафиксированными вилками. Причем удлинители сцентрированы внутри каркаса за счет роликов и опорно-фиксирующих механизмов, где пальцы ограничивают конечное положение удлинителей, а также предотвращают самопроизвольное вращение удлинителей вокруг своей оси. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство противотраловой защиты, содержащее опорные элементы образующие каркас, выполненный в форме усеченной пирамиды с углами в основании менее 58 градусов для защиты колонной головки от трала, элементы жесткости, пластиковые защитные решётки, расположенные между опорными элементами и закрепленные на них при помощи прижимов с болтами и гайками, аноды для защиты от коррозии, установленные с внутренней стороны указанных опорных элементов; внутри каркаса выполнен корпус с крышкой, при этом на корпусе каркаса установлена трубная обвязка с пробкой приемного устройства для защиты приемного устройства от механического воздействия и обеспечения подачи ингибитора, а внутри указанного корпуса расположен патрубок, выполненный с возможностью послойного заполнения ингибитором внутреннего пространства колонной головки вместе с установленными подвесками обсадных труб в зоне, обеспечивающей герметичность конструкции; корпус выполнен в соответствии с размерами колонной головки, а внутри опорных элементов дополнительно установлены удлинители с роликами и зафиксированными вилками, причем удлинители сцентрированы внутри каркаса за счет роликов и опорно-фиксирующих механизмов, где пальцы ограничивают конечное положение удлинителей, а также предотвращают самопроизвольное вращение удлинителей вокруг своей оси.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в верхней части установлен захват для крепления инструмента для спуска и подъема противотраловой защиты.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что в нижней части установлен поручень, который служит местом захвата для телеуправляемого необитаемого подводного аппарата (ТНПА).