Превентор Советский патент 1986 года по МПК E21B33/06 

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промьшшенности и предназначено для герметизации устья при выбросе или проявлении в назем ном и подводном бурении нефтяньк и газовых скважин.

Целью изобретения является снижение энергоемкости привода,

На фиг,1 показан превентор общий вид; на фиг,2 - узел X фигИ ( в закрытом положении); на фиг.З - то же {в промежуточном положений); на фиг,4 - то же (в открытом положении) ; на фиг,5 - вид А на фиг. 2; на фиг,6 - разрез В-Б на фиг, 2; на фиг,7 - разрез- В-В на фиг, 2; на фиг,8 - разрез Г-Г на фиг, 2,

Превентор содержит корпус 1 с крышками 2, две плашки 3, взаимодействующие опорной частью с направляющими 4, установленными в корпусе 1, Передняя часть плашки выполнена ответно трубе 5 и снабжена уплотнением 6. В верхней части плашки установлено уплотнение 7 и выполнен выступ 8, высота которого обусловлена условием

}. Р

6

г PIL;

J

(1) (2) (3) (4)

(5) (О

де РЗ - усилие, необходимое для закрытия пЛашки 3 превенто- paj, Н;

усилие для открытия плаш- KHjH;

скважинное давление, МПа; неуравновешенная площадь ллалши;

площадь поперечного сечения штока,

Sf, - площадь-поршня, на которую действует давление жидкости в гидроприводе, давление жидкости в гидроприводе, МПа; ширина уплотнения 6, см| высота уплотнения.6, см; высота плашки 3, см; h - высота выступа 8, см, Опорная часть каждой плашки 4 олнена, например, в виде двузс гориР fuK

SUIT ч а

Ъ Н

зонтальных плоскостей А и б смещен- |ных по вертикали на величину высоты h выступа 8 и соединенных между собой уклоном 6 , Выполнение опорной

части может быть в виде нескольких горизонтальных поверхностей, например трех, смещение по вертика™ ли которых в сумме до,пжно составлять величину высоты выступа 8, Поверхности последовательно соединяются уклонами, величина угла которых одинакова и находится в пределах 5-30 в зависимости от типоразмера превентора. Опорная часть каждои плашки 3 может быть вьятолнена например, в виде полозьев или в виде сплошной поверхности, В задней части плашки 3 выполнен Т-образный паз 9, в который вводится замок 10

штока L1, связанного с поршнем

12 гидропривода 3, Поршень 12 делит цилиндр гидропривода 13 на дйе камеры Г и Я , причем Г - камера закрывания, Л - камера открьшания.

Направляющие 4, вьшолненные, например, в виде трех полозьев, имеют рабочий профиль, ответный опорной части плашки 3, состоящий из двух горизонтальных поверхностей t и 7

связанных между собой уклономИ . Однако профиль направляющей 4 может быть выполнен не ответно ной части плашки 3 а, например, в виде трех горизонтальных гюверкностей, смещение которых в сумме должно составлять величину высоты выступа 8, и поверхности последовательно соединены yклoнш lн Углы на- клона должны соответствовать углам

уклонов опорной части плашки,

Вьшолнение направляющих 4 в корпусе S может быть и в большем количестве полозьев (четыре, пять и т,п.) либо сплошной поверхностью, Превентор работает следующим образом,

При наличии давления в скважине - (РСК,) превентор необходимо закрыть, Жидкость под давлением Р, поступает

через каналы в корпусе 1 и крышке 2 в полость Т гидропривода 13, Жидкость перемещает поршень 12 и посредством штока 11 плашку 3 к центру превентора с усилием PJ, Плашка 3 перемещается по направляющим 4, скользя поверхностью.б по поверхности направляющей 4, Превентор закрыт,, плашки 3 сомкнулись на трубе 5, при этом

на выступах 8 подвешивается вся колонка бурильных труб 5.

При перемещении плашек из открытого положения в закрытое (до момента герметизации) на плашки 3 со всех сторон.во всех направлениях действует скважинное давление Р, . Плашки 3 уравновешены, т.е. нет какой-либо результирующей, действующей на плашки и способствующей или препятствующей их перемещению. С момента герметизации, когда плашки 3 коснулись трубы 5 и друг друга, схема действия сил изменяется. Теперь над плашками находится полость низко- го давления, где давление Р(хтм атмосферное. После герметизации осуществляется подвеска колонны труб 5 под замок (утолщенная часть трубы). Зона наибольших напряжений от усилия подвески расположена (в вертикальном направлении | между поверхностью контакта плашки 3 с торцом замка трубы и верхним краем уплотнения плашку - труба. По условию прочности это расстояние равно 1/ЗН. Для определения границ действия скважинного давления на плашку 3 необходимо учесть следующее: при герметизации какого-либо узла резиновыми элементами при доста- точно высоком рабочем давлении (более

5 to 1520 25 JQ

100 кг/см) резина подобна жидкости и напряжения в ней распределяются равномерно и по величине равны рабочему давлению. Резиновые уплотнения плашка - труба, плашка - корпус тоже находятся под давлением скважины. В передней части плащки 3 давление скважины действует на нижний участок до уплотнения и на уплотнение 6, вьщ1е последнего находится область низкого давления, поскольку произошла герметизация. В тыльной части плашки 3 давление действует на высоту до верхнего торца уплотнения плашка - корпус 7

вьш1е находится область низкого давления. Это и обуславливает то, что плашка закрытом положении находится в неуравновешенном состоянии. Появляется результирующая сила, поджимающая плашки 3 к трубе 5 и друг к другу, которую нужно преодолеть при сохранении прочности на подвеске во врем открытия.

Благодаря конструктивному выполнению плашки усилие, поджимающее плашки, знач ительно уменьшается и усилие открытия, определяющее энергоемкость привода, снижается до усилия закрытия.

иг.2

Ли

И

ФиъЛ

t - - -t

.7

Ж

ttf

в

иг.8