Устройство для принудительного наведения запорной арматуры на колонну открыто фонтанирующей скважины Советский патент 1982 года по МПК E21B35/00 

Изобретение относится к способам и устройствам для ликвидации газонефтяных газовых, нефтяных и водяных открытых фонтанов на устье скважин. Известны устройства для принудительного наведения запорной арматуры на колонну открыто фонтанирующей скважины, наведение которого осуществляется путем натаскивания их грузоподъемными механизмами с применением тяговых канатных устройств 1 . Недостатком известных устройств являются высокие материалоемкость тягового оборудования и трудоемкость и низкая экономичность. Известно также устройство для принудительного наведения запорной арматуры наколонну открыто фонтанирующей скважины, содержащее установленные под фланцем колонны направляющие ролики и тяговые каиатьг, проходяшие . через от)вёр- стия фланцев запорной арматуры и колонного к тяговому механизму 2 . К недостаткам известного устройства относятся сложность и опасность работы, так как операция наведения производится при непосредственном участии рабочих на устье, а также за счет несовпадения отверстий фланнев определяется ее длительность. Цель изобретения - упрощение конструкшга и повышение безопасности работ путем использования для создания усилия тягового механизма динамического давления напора открытого фонтана скважины. Поставленная цель достигается тем, что тяговый механизм выполнен в виде установленного соосно над запорной арматурой конуса с вершиной, направленной вниз, причем конус выполнен из двух симметричных частей, закрепленных на дву-. плечих рычагах с. шарнирным соединением и механизмом синхронизации их поворота. На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, обшнй вид; на фиг. 2 - то же, вид сбоку. Устройство состоит из двух половин конуса 1, закрепленных вершинами вниз на паре двуплечих рычагов 2, шарнирно соединенных на муфтах 3 и снабженных параллелограммными рычажными механиз мами 4 синхронизации. Муфты 3 жестко закреплены на штоках 5. Тяговые концы тросов 6 проходят через отверстия нижнего фланца 7 запорной арматуры и фланца 8 колонны 9 сквайшны, через ролики 10 и снова в обратном порядке через отверстия фланца 8 колонны 9 и нижнего фланца 7 запорной арматуры, на, котором 01Ш и закреплены. Штоки 5, на которых закреплены муфты 3,проходят через от верстия верхнего фланца 11 запорной матуры, при этом верхние концы штоков 5 с целью устранения выпада их из отверстий фланца 11 снабжены ограничителями например шплинтами, обеспечивавшими быструю съемку (не обозначено), концы тяговых тросов 6 могут задельшаться таким же образом. В поворотной раме 12 закрепляется для подъема запорная арматура с предлагаемым устройством. Рама 12 крепится к колонне 9 хомутами 1 и снабжена тем или иным механизмом ее поворота, например тросовыми тягами 14 Ролики 10 под фланцем 8 колонны 9 могут крепиться (как показано на фиг. 1 и 2) в его отверстиях-с помощью шпильки, а также любым другим известным способом, например отдельным хомутом, на хомуте 13 рамы 12, а также на парек;ладине рамы 12 и т. д. Устройство работает следуюшим образом. На колонну 9 фонтанирующей скважины закрепляют-, хомут 13 рамы 12, которая лежит на земле, и ролики 10. На раме 1 закрепляют запорную арматуру с фланца ми 7 и 11, между которыми заранее установлены штоки 5, зашплинтованные сверху фланца 11, с муфтами 3 и тяговы ми концами тросов 1. Концы последних пропускают через отверстия фланцев 8, огибают через ролики 10 и через другие от верстия фланца 8 протягивают в отверстия фланца 7 и на нем закрепляют. Раму 12, например, с помощью тросов. 14, поворачивают на хомуте 13 и устанавливают в вертикальное положение над колонной 9. При этом запорная арматура своим нижни фланцем 7 пересекает открытый фонтан и колонны 9 и устанавливается по ее оси. Продукты открытого фонтанирования скважины проходят через запорную арматуру и через верхний фланец 11 входят в ат мосферу межлу Двумя половинами кону-, са 1, при этом под действием напора фонтана запорная арматура зависает. Действуя на двуплечие рычаги 2, например, ручным усилием, тросовыми растяжками дистанционно, захватом какого-либо механизма, применением лневмо- и гидроцилиндров и т. д., они начинают сходиться, а вершины конуса 1 - входить в сечение открытого фонтана над фланцем 11. При этом с внешней стороны конуса 1 возникает динамическая сила давления фонтана, а внутри него статическое падение : давления и вакуум, под действием которых он стремится к полному закрытию (сближению) его половин, и на нем возникает подъемная сила, которая через рычаги 2 передается на муфту 3. Происходит полное сближение половин конуса 1 по оси открыто фонтанирующей колонны 9, соосность которых обеспечивается механизмом 4 синхронизации, а вся его подъемная сила передается с муфт 3 на тяговые тросы 7, которые протягиваются через отверстия фланцев 7 и 8, обкатываясь через ролики 1О, через отверстия фланца-8 тянут вниз нижний фланец 7 запорной арматуры до полной его посадки на фланец 8. При этом при движении муфты 3 вверх шток 5 свободно перемещается вверх в отверстиях фланца 8. В то же время при наличии шпилек крепления роликов 10 на колонном фланце 8 происходит их переход через отверстия нижнего фланца 7 запорной арматуры, которые используются ДЛЯ затяжки фланцев 7 и 8. Производится болтовая затяжка фланцев 7 и 8. Обратным образом производится демонтаж устройства с рамой 12 и окончательное закрепление фланцев 2 и 8 по освободившимся в них отверстиям из-под тяговых тросов 6, и далее известным способом выполняются работы по ликвидации открытого фонтана. Таким образом осуществляется принудительное наведение запорной арматуры на колонну открыто фонтанирующей скважины путем использования напорной силы самого фонтана без применения тех,нических средств, что снижает экономические расходы. Формула изобретения Устройство для принудительного наве-. дения запорной арматуры на колонну открыто фонтанирующей скважины, содержащее установленные под фланцем колонны направляющие ролики и тяговые канаты, проходящие через отверстия фланцев запорной арматуры и колонного фланца к тяговому механизму, отличающее с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения безопасности работпутем использования для создания усилия тягового механизма динамического давления напора открытого фонтана скважины, тяговый механизм выполнен в виде установленного соосно над запорной армаТурой конуса с вершиной, направленной вниз, причем конус выполнен из двух симметричных частей, закрепленных на двуплечих рычагах с шарнирным соедине-

нием и механизмом синхронизации их поворота.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Кулявин В. И. Причины возникновения газовых и нефтяных фонтанов в процессе бурения и меры по их предупреждению. Киев, 1967, с. 44.

2.Скворцов Д. С, Пакерующее устройство для глушения открытого газо-нефтяного выброса. НТС Бурение, 1969, № 12, с. 7 - 9 (прототип).

фиг.2