Устройство для фиксации уплотнительных элементов превентора Советский патент 1981 года по МПК E21B33/06 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИКСАЦИИ УПЛОТНИТЕЛЬНЫХ

1

Изобретение отнбсится к нефтега зодобываклцей промь-лленности, в част-, ности может быть использовано в универсальных превенторах противовыбросового оборудования.

По основному авт.св.№ 600289 известно устройство для фиксации уплотнительных элементов превентора, включающее управляемые обратные клапаны со сливными и напорными линиями и. предохранительный клапан, Iмeющий каскад управления и переливной каскад с золотником, причем переливной каскад включен в сливную линию одного обратного клапана, а каскад управления - в напорную линию другого обратного клапана 1.

Недостатком известного устройства является то, что в установке гидроуправления его работой помимо основного гидравлического распределителя, предназначенного для подачи команд на открытие и закрытие превентора, требуется дополнительный для подачи команды Расхаживание. Этот дополнительный распределитель соединен трубопроводом с камерой управления обратного клапана, линия слива которого подключена к переливному каскаду предохранительного клаЭЛЕМЕНТОВ ПРЕВЕНТОРА

пана. Наличии дополнительного гидрораспределителя усложняет управление, устройством, снижает надежность эксплуатации устройства. Операция протаскивания бурильной колонны уплотнительные элементы универсальных превенторов, которую можно производить при подаче команды Расхаживание, осуществляется в

Ш аварийных ситуациях. Повреждение в этом случае трубопровода или несрабатывание дополнительного гидрораспределителя по технической или субъективной причине блокирует уни15версальный превентор в закрытом положении, что неизбежно приводит к аварии: порыву бурильной колонны или уплотнительных элементов превентора.

Целью изобретения является упро20щение упра1вления устройством и повьниение надежности его работы.

Для достижения этой цели камера управления обратного клапана, включенного в переливной каскад предохра25нительного клапана, соединена с напорной линией другого обратного клапана.

На чертеже изображено предлагае30мое устройство.

Устройство для фиксации уплотнительных элементов превентора включал ет управляемые статные клапаны 1 и 2,предохранительный клапан 3,состоящий из каскада управления 4 и переливного каскада 5 с золотником б, который удерживается в закрытом положении пружиной 7. Камеры А, Б и В переливного каскада 5 через дроссель 8 и отверстие 9 соединены между собой. Подпружиненный клапан 10 отсекает камеру Г каскада управления 4 от камеры Б переливного каскада 5. Трубопровод 11 соединяет камеры Г и Д, камера Е каскада управления соединена с напорным трубопроводом 12; трубопровод 13 соединяет управляющую камеру обратного клапана 1 с подклапанной полостью обратного клапана 2; трубопровод 14 соединяет между собой и установкой гидроуправления распорную полость гидроцилиндр превентора, управляющую камеру обратного клапана 2 и трубопровод 11, Подклапанная полость обратного клапана 1 через с: 1ивной трубопровод 15 соединена с камерой в переливного каскада 5 предохранительного клапана 3; подклапанная полость обратного клапана 2 соединена при помощи напорного трубопровода 12 с установкой гидроуправления.

Устройство работает следующим образом.

При закрытии превентора жидкость под давлением подают в трубопровод ; 12, трубопровод 14 соединен со сливом. Жидкость, поступая в подклапанную полость управляемого обратного клапана 2, приподнимает клапан над седлом и проходит в запорную полость гидроцилин ра, перемещает его поршень, закрывая тем самым превентор. После закрытия превентора клапан.2 под действием пружины садится в свое гнездо, блокируя жидкость под давлением в валорной полости гидропривода превентора и осуществляя тем самым фиксацию уплотнительного элемента в закрытом положении. Кроме того, жидкость из трубопровода 12 по трубопроводу 13 поступает в камеру управления обратного клапана 1. Поршень с толкателем обратного клапана 1 под действием давления движется вверх, открывая и блокируя клапан ч в открытом положении. Обратный клацан 1 подготовлен к работе при протаскивании. Жидкость под давлением из трубопровода 12 поступает в камеру Е каскада управления 4 и через клапан 2, принудительно открытый клапан 1, трубопровод 15, отверстие 9 и дроссель 8 заполняет камеры А, Б, В переливного каскада предохранительного клапана 3. Камера Д переливного каскада 5 и камера Г каскада управления 4 соединена при помсяци трубопровода 14 со сливом

После заполнения жидкостью всех камер отдельные элементы предлагаемого устройства находятся в следующем положении: клапан 2 закрыт, клапан принудительно открыт, в камерах А, Б, В и запорной полости гидропривода находится жидкость под рабочим давлением , золотник б находится в закрытом положении под действием пружины 7, так как в камерах А и Б давление одинаково. Клапан 10 также закрыт, так как усилия, действующие клапан 10 от давления в камерах Б и Е , равны меледу собой. Трубопровод 14 соединен со сливом. Затем в трубопроводе 12 при помощи регулирующего клапана установки гидроуправления снижается давление до расчетного. В камере Е давление также снижается до расчетного, так как она соединена с трубопроводом 12. В камере Б, а также камерах А, В и запорной полости гидроцилиндра в это время находится жидкость под рабочим давлением. Клапан 10 каскада управления под действием усилия от перепада давлений (рабочего и расченого) открывается, и жидкость из камеры Б перетекает в камеру Г, а. затем в трубопровод 11, связанный со сливом. После установления расченого давления в камере Б, а также в связанных с ней камерах А , В и запорной полости цилиндра клапан 10 под действием пружины садится на свое седло. Указанное положение сохраняется и при протаскивании муфты бурильной трубы через уплотните ль ный элемент превентора, так как оно произвЬдится при обязательной подаче давления в запорную полость. Муфта, входя в уплотнитель, раздвигает его. Уплотнитель в свою очередь перемещает вниз поршень гидропривода, вытесняя жидкость из запорной полости через обратный клапан 1 принудительно открытый, в камеры В, А, Б, в которых начинает повышаться давление. .При повышении давления (выше расчетного) в камере В клапан 10 открьшается, и излишек жидкости поступает при помощи трубопровода 11 в трубопровод 14, соединенный со сливом. Так как при протаскивании муфты из запорной камеры вытесняется достаточно большой объе жидкости за сравнительно короткий промежуток времени, это приводит к большому расходу через дроссель 8. В результате дросселирования потока жидкости через дроссель 8 на золотник 6 начинает действовать перепад давления. Под действием усилия от этого перепада золотник б перемещаеся вверх и связывает камеры В с камерой Д, соединенной со сливом. При движении муфты в уплотнителе движение жидкости из запорной полости прекращается , давление в камерах А, Б, и Е выравнивается, вследствие чего закрывается клапан 10, а золот ник 6 под действием пружины 7 двигается вниз, отсекая камеру В от ка меры Д. При выходе муфты из уплотни теля поршень гидропривода под дейст вием давления начинает двигаться вверх,сжимая уплотнитель вокруг тру в результате чего давление в запорной камере гидропривода начинает снижаться (ниже расчетного).На обратный клапан 2 начинает действовать перепад давления, клапан 2 открывается, и жидкость под расчетным давлением из трубопровода 12 поступает в запорную полость, подни мая там давление до расчетного. После выравнивания давлений в запор ной полости и трубопроводе 12 клапан 2 закрывается. Для открытия пре вентора жидкость под давлением подают в трубопровод 13, трубопровод 12 соединен со сливом. При помощи трубопровода 14 жидкость поступает одновременно в распорную полость гидроцилиндра превентора и в управляющую камеру обратного клапана 2. Под действием усилия от давления жидкости поршень с толкателем обрат ного клапана 2 принудительно OTKJ Jвает клапан 2, соединяя тем самым запорную полость гидроцилиндра превентора при помощи трубопровода 12 со сливе. Жидкость, поступая в рас порную полость, перемещает поршень гидропривода, открывая превентор. Жидкость из запорной полости через управляемый обратный клапан 2 и трубопровод 12 вытесняется в бак. Изобретение позволяет упростить управление устройством для фиксации уплотнительных элементов превенто1)а за счет;исключения из установки гидроуправления одного гидрораспределителя и исключения одного .трубопровода, связывающего установку гидроуправления с устройством. Кроме того, исключение указанных элементов управления ведет к устранению источников возможной аварии, тем самьвл повьаиая надежность эксплуатации устройства. Формула изобретения Устройство для фиксации уплотните ль ных элементов превентора по laBT.CB. 600289, отличаю- , щ е е с я тем , что, с целью упрощения управления устройством и повышения надежности его работы, камера управления обратного клапана, включенного в переливной каскад предохранительного клапана, соединена с напорной линией другого обратного клапана. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 600289, кл. Е 21 В 33/06, 1976.

дсзкрытие

OfnKpbinjue