Подводное устьевое оборудование скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B33/35 

(54) ПОДВОДНОЕ УСТЬЕВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ СКВАЖИНЫ

1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а и.менно, к подводному устьевому оборудованию скважины.

Известно подводное устьевое оборудование скважины, включающее поршневую группу и запорный механизм 1.

Однако устройство не имеет досылающего механизма, а поршневая группа выполнена с двумя разъе.мами, причем полости открытия и закрытия расположены соответственно над и под порщневой группой, что исключает возможность заполнения полости над и под порщневой группой антикоррозионным ингибитором. Кроме того, такая конструкция муфты предполагает при каждом срабатывании аварийным порщнем проход его уплотнений через отверстие подвода полости- открытия, что связано с п6ниженной надежностью работы аварийного порщня.

Известно также подводное устьевое оборудование скважины, включающее соединители устья и морского стояка, содержащие установленные в полости, образуемой верхней и нижней частями корпуса, приводные поршневые группы с запорными механизмами и установочный узел соединителя морского стояка 2.

Однако установочный узел спускается отдельно от соединителя морского стояка и требует отдельных линий управления. Во 5 время стыковки соединителей с головками возможны удары корпуса и его повреждения.

Применение узлов устройства в различных системах бурения требует замены ниж10 ней части корпуса.

Цель изобретения - упрощение конст рукции, повыщение надежности в работе путем объединения линий управления соединителей и установочного узла, а также унификации узлов устройства. 15

Поставленная цель достигается тем, что установочный узел концентрично установлен относительно корпуса соединителя морского стояка, причем верхняя часть корпуса выполнена с кольцевым пазом, а установочный узел имеет кольцевой выступ, размещенный в пазу корпуса, нижняя часть корпуса соединителей имеет ступенчатую форму и снабжена сменной направляющей обечайкой.

На фиг. 1 показано подводное устьевое оборудование, общий вид; на фиг. 2 - соединитель устья; на фиг. 3 - соединитель морского стояка с установочным узлом; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2; на фиг. 5 - узел II на фиг. 4; на фиг. 6 - узел III на фиг. 4.

Подводное, устьевое оборудование содержит соедияитель 1 устья, соединитель 2 морского стояка с установочным узлом 3. Последний связан с подводным трубопроводом 4морским стояком плавучей буровой установки.

Соединитель 1 устья содержит поршневую группу 5, состоящую из поршня 6 фиксации и поршня 7 расфиксации, соединенных между собой. Аналогичную поршневую группу содержит и соединитель 2 морского стояка. В обоих соединителях поршни скреплены между собой посредством радиального 8 и торцевого 9 уплотнений. Поршень расфиксации посредством цилиндрического пояска и радиального уплотнения 10 соединен также с кольцом 11, несущим клиновые выступы. Нижняя часть 12 корпуса соединителя несет в себе запорный механизм 13, взаимодействующий с поршневой группой 5. В полости, образованной верхней Н и нижней 12 частями корпуса, помещен аварийный поршень 15. Верхняя часть корпуса имеет на наружной поверхности кольцевой паз, в котором размещен выступ установочного узла. Соединитель устья имеет крыщку 16.

Нижняя часть корпуса имеет ступенчатую форму и сменную направляющую обечайку 17, образующую с корпусом полость а.

В соединителе 2 морского стояка верхняя часть 14 корпуса снабжена выступом с уплотнительными элементами и пазом для смонтированных на подвижном цилиндре 18 фиксаторов 19 установочного узла 3, к которому снизу примыкает упор 20. В верхней и нижней частях корпуса и упоре 20 выполнены совмещенные между собой сквозные отверстия 21. Соединитель 1 своим запорным механизмом взаимодействует с направляющей головкой 22 устья, а соединитель 2 - с головкой 23 устьевого оборудования. Полости А между поршневой группой 5 и крышкой 16 и Б между поршневой группой 5 и аварийным поршнем 15 заполнены антикоррозионной жидкостью, причем эти полости сообщаются между собой сквозными отверстиями в поршневой группе 5. Полости В, Г и Д изолированы друг от друга и от окружающей среды уплотнительными элементами.и являются соответственно полостями открытия, закрытия и аварийного открытия соединителей, а полости Е и Ж соответственно - подъема и опускания установочного узла.

Устройство работает следующим образом.

При соединении устьевого оборудования с устьем соединитель 1 опускается на направляющую головку 22, которая скользит

при этом по обечайке 17 части 12 корпуса. Затем, подавая давление в полость Г, перемещают порщневую группу 5 вниз вдоль частей 12 и 14 корпуса до тех пор, пока срабатывает до упора запорный механизм 13. В этом случае соединитель 1 жестко прикрепляется к головке 22. Антикоррозионная жидкость перетекает из полости Б в полость А по сквозному отверстию в поршневой группе 5. Уплотнения 9 и 10 препятствуют проникновению морской воды в полости А и Б и предотвращают утечку антикорретионной жидкости.

При отделении устьевого оборудования от устья, подавая давление в полость В, перемещают порщневую группу 5 вверх до

5 тех пор, пока не разомкнется запорный механизм 13 и поршневая группа 5 не упрется в крыщку 16. Антикоррозионная жидкость перетекает из полости А в полость Б, уплотнения 9 и 10 работают как сказано выше,

Q а уплотнение 8 воспринимает давление полости В, причем при выходе его из строя, а также при необходимости увеличения усилия открытия подают давление в полость Д, чем перемещают вверх порщневую группу 5 и размыкают запорМое устройство. При

5 этом антикоррозионная жидкость полостей А и Б перетекает в пневмогидроаккумулятор по отверстию в крыщке 16.

При соединении устьевого оборудования с морским стояком соединитель 2 опускается на головку устьевого 23 оборудования, которая скользит по обечайке 17, затем происходит процессе соединения соединителя и головки. После этого, подавая давление в полость Ж, опускают подвижный цилиндр 18 установочного узла 3 до тех пор, пока

5 подводный трубопровод 4 не.соединится и цилиндр 18 не упрется своим внутренним буртом в упор 20, после чего фиксаторы 19 войдут в паз части 14 корпуса и замкнут цилиндр 18 с подводным трубопроводом 4 в их рабочем положении.

0 При отделении морского стояка от устьевого оборудования размыкают фиксаторы 19 затем, подавая давление в полость Е, перемещают подвижный цилиндр 18 с подводным трубопроводом 4 вверх до те пор,

пока трубопровод 4 не отделится от устья, а цилиндр 18 не упрется в выступ снаружи части 14 корпуса. После чего отделяют соединитель 2 от головки 23.

Далее соединитель 2 с досылающим устройством поднимают за морской стояк на

буровое судно, при этом подвижный цилиндр 18 находится в верхнем положении, неся в своей внутренней полости больщое количество морской воды, которая постепенно вытекает через совмещенные сквозные отверстия 21 в корпусах и упоре.

Совмещение верхней части корпуса соединителя морского стояка с направляющей установочного узла увеличивает жесткость всего устройства, что необходимо при ударах во время насадки соединителя на головку, а также снижает габариты и массу. Выполнение поршневой группы соединителей, снабженной уплотненным поршнем расфиксаций и кольцом, несущим клиновые выступы, позволяет даже при выходе из строя уплотнения разъема поршневой группы выполнить как закрытие, так и открытие соединителей, а уплотнения полостей с антикоррозионной жидкостью препятствуют попаданию в них морской воды, что обеспечивает долговечность работы соединителей. Применение сменной направляющей обечайки на нижней части порпуса соединителей увеличивает их долговечность и .ГЛТЛ позволяет нижнюю часть корпуса соединитепозволяет нижнюю часть корпуса соединител™лл.го ГТГ TTLIUTK Г /ТИлей устья и морского стояка выполнить одинаковыми. Формула изобретения 1. Подводное устьевое оборудование сква жины, включающее соединители устья и мор ского стояка, содержащие установленные в полости, образуемой верхней и нижней частями корпуса, приводные поршневые группы с запорными механизмами и установочный узел соединителя морского стояка,- отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения надежности в работе путем объединения линий управления соединителей и установочного узла, а также унифи кации узлов устройства, установочный узел концентрично установлен относительно кор« пуса соединителя морского стояка, причем верхняя часть корпуса выполнена с кольцевым пазом, а установочный узел имеет кольцевой выступ, размешенный в пазу корпуса. 2. Оборудование по п. 1, отличающееся тем, что, нижняя часть корпуса соедините ClVl .TlV,11Г1ЛЧ -M-w-,- „ ступенчатую форму и снабжена лпкслт ГТ ГЧЛ о л И я JlCn rliVlVt- 1 ijtiv-i j - сменной направляющей обечайкой. направляющей обечайкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертиз 1Авторское свидетельство СССР № 655813, кл. Е 21 В 33/03, 1977. 2Проект фирмы ARMCO National Subsea WEU-HEAD Equipement, Houston, TEXAS, 1977 (прототип).

Фм.1

Фиг 2