Дроссель противовыбросового оборудования с ручным и гидравлическим управлением Советский патент 1993 года по МПК E21B33/06 

Изобретение относится к нефтегазодо- бывающей промышленности, в частности к манифольдам противовыбросового оборудования, применяемым при бурении нефтяных и газовых скважин.

Целью изобретения является повышение надежности как дистанционного, так и ручного управления регулируемым дросселем при одновременном упрощении его конструкции.

Цель достигается тем, что рабочая камера (камера, в которой создается регулируемое в заданном диапазоне давление рабочей среды) расположена между уплотнениями поршня, а камеры гидроуправления на закрывание и открывание дросселя расположены по обе стороны от рабочей камеры, при этом гидроцилиндр совмещен с корпусом, носитель наконечника имеет двойной запас хода, а ограничителем хода являются торцы указателя положения наконечника, совмещенного с датчиком дистанционного указателя.

Конструкция обеспечивает возможность регулирования давления на входе дросселя как в гидравлическом, так и в ручном режиме работы. При этом при неисправности системы гидропривода аварийный переход на ручное управление осуществляется без каких-либо дополнительных операций (вывинчивание стопора, навинчивания муфты, перегон до упора ходовой гайки и т.п.).

Без дополнительных операций осуществляется переход с ручного управления на

гидравлическоб.

Положение наконечника при использовании как ручного, так и гидравлического привода определяет конусная втулка с кругг лой стрелкой, являющаяся как визуальным указателем положения носителя наконечника, так и датчиком дистанционного указателя его положения (при гидравлическом управлении).

Независимо от вида привода постоянное значение хода наконечника достигается использованием правого и левого торцов указателя положения как упора, ограничивающего ход.

Анализ приложенной конструкции показал, что отличительные признаки не имеют самостоятельного значения и не могут быть использованы отдельно от известных признаков. В связи с этим поиск известных решений проводился по всей совокупности в целом и в известных решениях не обнаружено устройство, обладающее такой совокупностью, что само по себе свидетельствует о соответствии критерию существенные отличия. К тому же предложенное решение сообщает дросселю новое качество - возможность оперативного управления в аварийных ситуациях без каких- либо переналадок.

При этом сверхсуммарным эффектом является полное замещение одного вида управления другим, тогда как в прототипе закрыть дроссель вручную невозможно без перегона гайки холостым вращением маховика. При этом в том случае, если дроссель был открыт вручную, перейти на работу гидроуправления без холостого вращения маховика также невозможно.

На чертеже изображен дроссель с руч5 ным и гидравлическим управлением в разрезе.

Дроссель состоит из корпуса 1, выполненного в виде гидроцилиндра, носителя 2 насадки 3, поршня 4, между уплотнениями

0 которого расположена камера 5, имеющего возможность только поступательного перемещения, снабженного внутренней резьбой, сопряженной с резьбовой частью носителя 6 наконечника 7, уплотнений, уста5 новленных на поршне, носителе наконечника и носителе насадки и разграничивающих рабочую камеру с камерами 8 и 9 управле- о ния, маховика 10 ручного привода на левом конце носителя наконечника насадки,

0 крышки 11 корпуса, в расточках которой перемещается левый конец носителя наконечника с насаженным на нем указателем положения дросселирующей пары в виде конусной втулки 12, при этом круглая стрел5 ка на левом конце служит визуальным указателем положения носителя наконечника, а конусная часть (с перепадом диаметров, соответствующим ходу индикатора положения) - датчиком дистанционного указателя

0 (расположенного на пульте управления дросселем).

Дроссель работает следующим обра- . зом.

Ручной режим.

5 Для поднятия давления рабочей среды на входе в дроссель вращают маховик по часовой стрелке. Носитель с наконечником перемещается вправо и начинает перекрывать отверстие насадки, что создает допол0 нительноегидравлическое сопротивление и перепад давления на входе. Величина давления контролируется по манометру, установленному на «манифольде, а положение дросселирующей пары - по положению

5 круглой стрелки в прорези крышки корпуса. Снижениёдавленияна входе осу ществ л я ет- ся вращением маховика против часовой стрелки, Величина полного хода наконечника регламентирована упором левого или правого торцов конусной втулки указателя в

крышку корпуса. При наличии давления в рабочей камере поршень вследствие значительной разности сечения слева и справа, подверженных давлениям, всегда перемещается влево, что компенсируется наличи- ем запаса хода носителя наконечника.

Гидравлический дистанционный режим управления.

Поскольку по всеобщему правилу безопасности перед пуском через дроссель среды он должен быть открыт (при необходимости вращением маховика и контролем по указателю на дросселе или на пульте), переход на гидравлическое управление осуществляется без дополнительных опера- ций.

Для закрывания дросселя (повышения давления на входе) подают гидравлическое давление от пульта управления в полость 1, при этом поршень с носителем наконечника перемещается вправо, перекрывая отверстие насадки и увеличивая перепад давления на входе; При подаче давления в камеру 9 управления поршень с носителем наконечника перемещается влево, снижая пере- лад. Давление контролируется по дистанционному манометру, расположенному на пульте, а положение дросселирующей пары - по дистанционному указателю, первичным датчиком которого является ко- нусная втулка.

Экономический эффект создается за счет возможности уменьшения в манифоль- де количества регулируемых дросселей с ручным управлением.

Расчет ведем по формуле

Эг (С1 Щ-С2 П2) А,(1)

где ci - стоимость 1 количество дросселей в базовом манифольде;

С2 - стоимость и количество дросселей в новом манифольде.

А 200 - годовой объем мэнифольдов.

Исходные .данные для расчета следующие:. „ С1 1600 руб, Щ 4, 100/- руб. П2

3..

Подставляя данные в формулу {1), получим

Эг (1600 -4-1100 -3) -200 440000 руб.

Формула изобретения

1. Дроссель противовыбросового оборудования с ручным и гидравлическим управлением, содержащий полый корпус, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем и крышкой, образующими рабочую ка- меру и камеры гидроуправления, наконечник с указателем его положения, насадку, носители наконечника и насадки, маховик и уплотнительные элементы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы дросселя при ручном и дистанционном управлении при одновременном уменьшении габаритов, камеры гидроуправления расположены в корпусе дросселя по разные стороны от рабочей камеры, носитель наконечника размещен в поршне и выполнен ступенчатым с возможностью взаимодействия с указателем положения нако нечника.

2. Дроссель по п. 1, отличающийся тем, что указатель положения наконечника выполнен в виде конической втулки, связанной со штурвалом ручного управления.

Использование: в манифольдах проти- вовыбросового оборудования, применяемого при бурении нефтяных и газовых скважин. Сущность изобретения: рабочая камера 5 дросселя расположена между уплотнениями поршня 4, камеры 8 и 9 гидроуправления расположены по обе стороны от рабочей камеры, гидроцилиндр совмещен с корпусом 1, а носитель 6 наконечника имеет двойной запас хода. При этом ограничителем его хода являются торцы указателя положения наконечника 7, совмещенного с датчиком дистанционного указателя. 1 з.п. ф-лы, 1 ил..