Превентор Советский патент 1993 года по МПК E21B33/06 

Изобретение относится к горной промышленности и предназначено для предупреждения выбросов и открытых фонтанов при бурении нефтяных и газовых скважин.

Известен превентор, содержащий корпус с крышками, в котором размещены плашки с приводным узлом, содержащим винте правой и левой резьбами, гайку, шток и раму.

Известно устройство, содержащее золотник с каналами, расположенный в полости втулки, сообщающейся с полостью подвода, с отверстиями соединенными с полостями гидроцилиндров и с полостями рас- положенныминад торцевыми поверхностями золотника.

Известен также превентор, содержащий корпус, крышки, включающие камеры с расположенными в них толкателями, гидроцилиндры с поршнями и камерами смыкания и размыкания плашек и узлы фиксации.

Недостатком данного превентора является то, что конструктивное исполнение его

гидроцилиндров не обеспечивает одновременного смыкания плашек в центре скважи- ны, вследствие их неравномерного перемещения. Это, в свою очередь, приводит к смещению колонны труб обжимаемой плашками, от центра скважины, что резко ухудшает условия герметизации и способствует возникновению аварийной ситуации на буровой. Несимметричное положение плашек относительно центра превентора создает неравные условия деформации их уплотнителей, что значительно снижает надежность герметизации устья скважины.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности работы превентора за счет возможности одновременного смыкания плашек в его осевой полости.

Сущность изобретения состоит в том, что превентор снабжен тормозными цилиндрами различного диаметра, размещенными попарно в камерах крышек и на торцах поршней со стороны крышек, при этом тормозные цилиндры меньшего диаметра устаел

с

-ч

00

00

ю о о

новлены с возможностью осевого перемещения и телескопического сопряжения с тормозными цилиндрами большого диаметра, причем последние установлены в камерах крышек подвижно и образуют со штоками гидроцилиндров полости выравнивания давлений, а гидросистема управления имеет распределительный узел, выполненный в виде камеры со сквозными радиальными каналами, установленными а ней поршнями со штоками, образующими с камерами и между собой над- и подпоршне-. вые полости, которые гидравлически связаны соответственно с выравнивающими и смыкающими камерами и жестко связаны со штоками распределительного узла шибе- рами со сквозными каналами для гидравлического сообщения камеры размыкания одного из гидроцилиндров с выравнивающей полостью другого и установленными с возможностью взаимного относительного перемещения.

На фиг.1 изображен общий вид превен- тора с линиями управления гидросистемой и распределительным механизмом, установленным на корпусе, в положении плашек открыто ; на фиг.2 - общий вид превентора в момент перемещения плашек к центру скважины, правая плашка опережает левую, с соответствующими положениями шиберов; на фиг.З - общий вид превентора в момент приостановки обеих плашек тормозными цилиндрами на равных расстояниях от центра скважины; на фиг.4 - общий вид распределительного механизма в момент, когда шиберы перемещены давлением жидкости тормозных цилиндров, т.е. происходит слив; на фиг.5 - распределительный механизм, разрез А-А; на фиг.6 - общий вид превентора в закрытом положении плашек, .

Прёвентор содержит корпус 1, плашки 2 и 3, крышки 4 и 5, выполненные с каналами и, соответственно, с камерами 6 и 7, гидроцилиндры 8 и 9 с поршнями 10 и 11 и с соответствующими камерами смыкания плашек 12 и 13 и камерами размыкания 14 и 15, фиксирующие винты 16 и 17, линий управления гидросистемой 18-28, распределительный механизм 29, содержащий противоположно расположенные поршни 30 и 31, жестко связанные соответственно с шиберами 32 и 33, которые расположены в распределительной камере 34 и выполнены со сквозными каналами 35-38. Камеры, размыкания 14 и 15 содержат выравнивающие полости 39 и 40, образуемые тормозными цилиндрами 41 и 42. Тормозные цилиндры 41 и 42 имеют с одного конца фланцы с пазами, которыми они посредством болтов соединяются с крышками 4 и 5 с возможностью скольжения фланцев по торцам камер 6 и 7. С другого конца тормозные цилиндры 41 и 42 имеют торцы, рассчитан. ные с внутренней стороны под конус.

Торцы поршней 10 и 11 подвижно связаны с фланцами тормозных цилиндров 43 и 44, торцы которых сточены под конус, а наружные диаметры выполнены под сопря0 жение с внутренними диаметрами тормозных цилиндров 41 и 42. Выравнивающие полости 39 и 40 посредством линий управления 20 и 22 связаны, соответственно, с надпоршневыми полостями 45 и 46 порш5 ней 30 и 31. Одновременно, выравнивающая полость 39 посредством линий управления 20 и 21, а также сквозных каналов 36 и 38, выполненных в шиберах 32 и 33, линий управления 24 и 25 гидравлически

0 связана с камерой размыкания 15 плашки 3. При этом, выравнивающая полость 40 посредством линий управления 22 и 23, а также сквозных каналов 33 и 37, выполненных в шиберах 32 и 30, линий управления 18 и 19

5 гидравлически связана с камерой размыкания 14 плашки 2. Выравнивающие полости 39 и 40, камеры размыкания 14 и 15, надпор- шневые полости 45 и 46 поршней 30 и 31 так или иначе гидравлически связаны с цент0 ральной линией размыкания плашек 2 и 3. Центральная линия смыкания 26 связана с камерами смыкания плашек 12 и 13, а через линии 27 и 28 подпоршневыми полостями 47 и 48 поршней 30 и 31 распределительно5 го механизма 29.

Прёвентор работает следующим образом.

При подаче рабочего агента под давлением в центральную линию 26, соответст0 венно в камеры смыкания 12 и 13, поршни 10 и 11 начинают перемещаться к центру превентора и будучи связаны с плашками 2. и 3, передают им свое перемещение. Т.к. центральная линия 26 также связана через

5 линии 27 и 28 соответственно подпоршневыми полостями 47 и 48 поршней 30 и 31 распределительного механизма 29, шиберы 32 и 33 жестко связанные соответственно поршнями 30 и 31 под действием давления

0 жидкости отодвигаются в противоположные направления, т.е. выходы канала 35 от 37 и 36 от 38 отодвигаются на расстояния 21, фиг.1. Рабочий агент, находящийся в камерах размыкания 14 и 15, вытесняется порш5 нями 10 и 11 в центральную линию размыкания плашек. Так как поршни 30 и 31 занимают противоположное крайнее положение и каналы 35 и 36 шибера 32 не сообщаются, соответственно, с каналами 37 и 38 шибера 33, при перемещении плашек 2 и 3

агент из камеры размыкания 14 и 15 вытесняется соответственно только через линии 18 и 24 в центральную линию. Поскольку плашки 2 и 3 перемещаются к центру скважины неравномерно, что обусловлено погрешностями при изготовлении и сборке превентора и, соответственно, наличием различных пар трения, то тормозной цилиндр одного из поршней входит в сопряже- ние с тормозным цилиндром соответствующей крышки раньше другого, фиг.2. При этом из выравнивающей полости 40 агент, поступая под давлением по линии 22 в надпоршневую полость 46 поршня 31 перемещает его и соответственно шибер 33 вниз на величину I и перемещение поршня 11 - плашки 3 останавливается, А поршень 10 - плашка 2 продолжают свое перемещение к центру скважины и тормозной цилиндр 43 входит в сопряжение с тормозным цилиндром 41 крышки 4, фиг.2 и 3. Агент из выравнивающей полости 39 вытесняется по линии 20 в надпоршневую полость 45 поршня 30 перемещает его, соответственно шибер 32 наверх на величину I. В этот момент каналы 35 и 36 шибера 32 сообщаются, соответственное каналами 37 и 38 шибера 33, фиг.4 и 5. А рабочий агент из выравнивающей полости 39 линии 20.21, каналы 36, 38, линии 25, а из выравнивающей полости 40 по линии 22,23, каналы 37. 35. линии 19 попадают в центральную линию т.е. происходит полное закрытие плашек-превентора, фиг.6.

Идентичный описанному процесс происходит и в случае более быстрого переме щения к центру скважины плашки 2 - поршня 10

При проведении разгерметизации устья скважины фиксирующие винты 16 и 17 вворачиваются в поршни 10 и 11 до упора. В центральную линию размыкания плашек подается рабочий агент под давлением, который по линиям 18 и 24 попадает в камеры

размыкания 14 и 15, по линии 25, каналам 38 и 36, линиям 21 и 20, попадает в выравнивающую полость 39; по линии 19, каналам 35 и 37, линиям 23 и 22 попадает в выравнивающую полость 40, фиг.6 и 4. Поршни 10 и 11 передвигаются в сторону от устья скважины и плашки 2 и 3 размыкаются, занимая исходное положение, т.е. превентор получает открытие положение плашек.

Формула изобретения

Превентор, содержащий корпус, крышки с камерами, плашки, гидросистему управления с гидроцилиндрами, штоками, поршнями, камерами смыкания и размыкания плашек и фиксирующие их узлы, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения надежности работы превентора за счет воз- можности одновременного смыкания плашек в его осевой плоскости, он снабжен

тормозными цилиндрами различного диаметра, размещенными попарно в камерах крышек и на торцах поршней со стороны крышек, при этом тормозные цилиндры меньшего диаметра установлены с возможностью осевого перемещения и телескопического сопряжения с тормозными цилиндрами большего диаметра, причем последние установлены в камерах крышек подвижно и образуют со штоками гидроцилиндров полости выравнивания давлений, а гидросистема управления имеет распределительный узел, выполненный в виде камеры со сквозными радиальными каналами, установленными в ней поршнями со штоками, образующими с камерами и между собой над- и подпоршневые полости, которые гидравлически связаны соответственно с выравнивающими и смыкающими камерами и жестко связаны со штоками распределительногоузла шиберами со сквозными каналами для гидравлического сообщений камеры размыкания одного из гидроцилиндров с выравнивающей полостью другого и установленными с возможностью взаимного относительного перемещения.

A- A

Изобретение относится к нефтепромысловому оборудованию. Цель изобретения состоит в осуществлении надежной герметизации устья скважины за счет возможности одновременного смыкания плашек в центре превенторэ. Превентор состоит из корпуса 1, плашек 2 и 3, крышек 4 и 5, выполненных с каналами и камерами 6 и 7, гидроцилиндров 8 и 9 с поршнями 10 и 11 и камерами смыкания плашек 1.2 и 13 и камерами размыкания 14 и 15, фиксирующих винтов 16 и 17, управляющих гидролиний и распределительного механизма 29, содержащего поршни 30 и 31, жестко связанные с шиберами 32 и 33, расположенными в распределительной камере 34 и выполненными со сквозными каналами, Камеры размыкания 14 и 15 содержат выравнивающие полости 39 и 40, образуемые тормозными цилиндрами 41 и 42. 6 ил.

фиг. 5