Муфта устьевого оборудования Советский патент 1982 года по МПК E21B33/03 

(54) МУФТА УСТЬЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ

1

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности может быть использовано для соединения подводного устьевого оборудования с морским стояком и устьем скважины.

Известна муфта устьевого оборудования, содержащая герметизирующее и запорное устройства, внутренний и наружный корпуса, поршневую группу 1.

Устройство не обеспечивает надежной работы из-за заклинивания в процессе фиксации и расфиксации сегментов запорного устройства.

Известна муфта устьевого оборудования, содержащая герметизирующий узел, корпус и кожух, образующие полость, в которой установлен запорный механизм, включающий фиксирующие элементы и взаимодействующие с ними конусными поверхностями поршни фиксации и расфиксации 2.

Однако, во время расфиксации в запорном устройстве возникают перекосы сегментом, что приводит к заклиниванию их, снижается надежность работы соединителя. Это связано с тем, что при фиксации усилие от порщневой группы передается на

сегменты запорного устройства, а далее на металлическое уплотнение герметизирующего устройства, сжимая его в радиальном направлении, образуя реактивную составляющую силу, которая действует на сегменты запорного устройства. При расфиксации же усилие от поршневой группы действует в направлении, противоположном реактивной составляющей силе, что приводит к заклиниванию сегментов запорного устрой,0 ства. Кроме того, из-за большой величины хода поршневой группы, складывающегося из ходов необходимых для фиксации и расфиксации, соединитель имеет большие габариты и массу.

5 Целью изобретения является повышение надежности работы за счет устранения заклинивания фиксирующих элементов.

Поставленная цель достигается тем, что поршни фиксации и расфиксации концентрич2Q но установлены друг относительно другого и образуют соответственно с кожухом и. корпусом связанные между собой камеры, а конусы взаимодействующих с фиксирующими элементами поверхностей поршней направлены в противоположные стороны.

На фиг. 1 показана муфта устьевого оборудования, общий вид; на фиг. 2 - запорный механизм (узел I на фиг. 1).

Муфта устьевого оборудования содержит герметизирующий узел I с кронщтейном 2, корпус 3 и кожух 4, образующие полость 5, в которой установлены порщень фиксации 6, поршень расфиксации 7 и фиксирующие элементы - сегменты 8. Конические поверхности А и Б выще указанных порщней взаимодействуют соответственно с коническими поверхностями В и Г секторов фиксирующих элементов, причем конусы фиксации В и расфиксации Г направлены в противоположные стороны.

В радиальные пазы кожуха 4 запрессованы шпонки 9, удерживающие сегменты от выпадания, и позволяющие им свободно перемещаться в радикальном направлении в своих пазах по внутренней торцевой поверхности наружного корпуса 4.

Сегменты 8 контактируют своей конической поверхностью Д с конической поверхностью Е головки устья скважины 10. Уплотнения корпуса 3 и кожуха 4 образуют герметичные гидравлические полости. Ж, 3, И. называемые соответственно полостями расфиксации, фиксации и открытия. Полость расфиксации Ж и полость открытия И соединены между собой отверстиями И. Подвод давления в полость фиксации 3 осуществляется через полый шток 12, а полости К и Л над порщневой группой и под ней соединены между собой отверстиями

13и образуют замкнутую внутреннюю полость соединителя, заполненную, например, антикоррозионным ингибитором. Отверстие

14кожуха служит для слива ингибитора и попавшей туда морской воды из внутренней полости соединителя, причем полости К и Л могут быть снабжены уплотнениями и быть изолированы от внешней среды, а отверстие 14 в этом случае глущится пробкой.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

При стыковке муфты с устьем, она спускается на головку устья скважины 10. При подаче давления в полость 3 Через полый шток 12 порщень фиксации 6 опускается вниз и конической поверхностью А взаимодействует с конусом фиксации В сегментов 8 фиксирующих элементов 2, заставляя перемещаться сегменты 8 в радиальном направлении.

Порщень расфиксации 7 при этом перемещается вверх и освобождает сегменты 8, которые, заходя в паз головки устья скважины 10 и конической поверхностью Д через коническую поверхность Е, поджимают муфту к торцу головки 10, сжимая в радиальном направлении металлические уплотнения 1, что приводит к возникновению реактивной составляющей силы, действующей

через головку устья скважины 10 на сегменты 8,

Расстыковка муфты устьевого оборудования с устьем осуществляется следующим образом.

При подаче давления через отверстие 11 в полости расфиксации Жив полость открытия Л, порщень фиксации 6 перемещается вверх, освождая сегменты 8, а порщень расфиксации перемещается вниз и конической поверхностью Б взаимодействует с конусом расфиксации Г, перемещая сегменты 8, которые выходят из паза головки устья скважины 10, причем реактивная сила, образующаяся при фиксации и действующая на сгементы со стороны герметизирующего устройства, совпадает по направлению с силой, действующей от порщня расфиксации 7 на сегменты 8, Затем муфту снимают с головки устья скважины 10. В процессе стыковки и расстыковки муфты с устьем, кронщтейн 2

удерживает металлическое уплотнение 1 на конической поверхности корпуса 3, а сегменты 8 удерживаются на внутренней торцевой поверхности кожуха 4 щпонкой 9. Для перемещения порщневой группы необходимо, чтобы полости К и Л сообщались

их соединяют отверстием 13. Для слива морской воды из соединителя после его подъема на палубу бурового судна служит отверстие 14.

Предлагаемое техническое рещение обес печивает повышение надежности работы соединителя подводного устьевого оборудования за счет исключения заклинивания сегментов запорного устройства; снижение габаритов и массы муфты за счет перекрытия хода порщневой группы при фиксации и

расфиксации.

Формула изобретения

Муфта устьевого оборудования, содержащая герметизирующий узел, корпус и кожух, образующие полость, в которой установлен запорный механизм, включающий фиксирующие элементы и взаимодействующие с ними конусными поверхностями поршни фиксации и расфиксации, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности

работы за счет устранения заклинивания фиксирующих элементов, поршни фиксации и расфиксации концентрично установлены один относительного другого, и образуют соответственно с кожухом и корпусом связанные между собой камеры, а конусы взаимодействующих с фиксирующими элементами поверхностей порщней направлены в противоположные стороны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 754042, КЛ: Е 21 В 33/03, 1978 (прототип).