EA014519B1 - Монтажные узлы для крышек противовыбросового превентора - Google Patents

Монтажные узлы для крышек противовыбросового превентора Download PDF

Info

Publication number
EA014519B1
EA014519B1 EA200870364A EA200870364A EA014519B1 EA 014519 B1 EA014519 B1 EA 014519B1 EA 200870364 A EA200870364 A EA 200870364A EA 200870364 A EA200870364 A EA 200870364A EA 014519 B1 EA014519 B1 EA 014519B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
blowout preventer
radial
segment
cover
radial stop
Prior art date
Application number
EA200870364A
Other languages
English (en)
Other versions
EA200870364A1 (ru
Inventor
Эдвард Райан Хэмфилл
Майкл Уэйн Беркенхофф
Original Assignee
ХАЙДРИЛ ЮЭсЭй МЭНЬЮФЭКЧУРИНГ ЭлЭлСи
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ХАЙДРИЛ ЮЭсЭй МЭНЬЮФЭКЧУРИНГ ЭлЭлСи filed Critical ХАЙДРИЛ ЮЭсЭй МЭНЬЮФЭКЧУРИНГ ЭлЭлСи
Publication of EA200870364A1 publication Critical patent/EA200870364A1/ru
Publication of EA014519B1 publication Critical patent/EA014519B1/ru

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/06Blow-out preventers, i.e. apparatus closing around a drill pipe, e.g. annular blow-out preventers
    • E21B33/061Ram-type blow-out preventers, e.g. with pivoting rams
    • E21B33/062Ram-type blow-out preventers, e.g. with pivoting rams with sliding rams

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Pressure Vessels And Lids Thereof (AREA)
  • Superstructure Of Vehicle (AREA)
  • Details Of Indoor Wiring (AREA)
  • Insulating Bodies (AREA)
  • Fuses (AREA)

Abstract

Представлено устройство стопорения крышки, содержащее сегментированный радиальный стопор, расположенный вокруг крышки и приспособленный для зацепления с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора, по меньшей мере одну пружину, приспособленную для поджатия по меньшей мере одного сегмента сегментированного радиального стопора в запертом положении, и опорную муфту, расположенную вокруг крышки, при этом по меньшей мере часть опорной муфты приспособлена для фиксации зацепления сегментированного радиального стопора с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора. Также представлен способ стопорения крышки в противовыбросовом превенторе, содержащий сборку сегментированного радиального стопора вокруг крышки, в которой по меньшей мере один сегмент радиального стопора поджат в сторону запертого положения, введение крышки в канал противовыбросового превентора, при этом наружная поверхность сегментированного радиального стопора контактирует с поверхностью канала, тем самым сдвигая по меньшей мере один сегмент сегментированного радиального стопора радиально внутрь, пока по меньшей мере один сегмент сегментированного радиального стопора не выдвинется радиально наружу в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в противовыбросовом превенторе, и расположение опорной муфты в положении, в котором по меньшей мере часть опорной муфты находится радиально внутри сегментированного радиального стопора.

Description

Предшествующий уровень техники Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение в общем относится к противовыбросовым превенторам, применяемым в газовой и нефтяной промышленности. Более конкретно, изобретение относится к противовыбросовому превентору с новым механизмом фиксирования крышки противовыбросового превентора.
Управление скважиной является важным аспектом разведки нефтяных и газовых месторождений. Например, при бурении скважины для разведки нефтяного и газового месторождения должны быть обеспечены устройства для предотвращения травматизма персонала и повреждения оборудования, связанных с бурильными работами. Одно такое устройство управления скважиной известно как противовыбросовый превентор (ВОР).
Противовыбросовые превенторы в общем применяются для герметизации скважины. Например, бурение скважин при разведке нефти или газа включает проникновение в разнообразные подземные геологические структуры, или слои. Каждый слой в общем имеет специфический геологический состав, например, такой как глинистый сланец, песчаник, известняк и т.д. Каждый слой может содержать захваченные жидкости или газ при различных пластовых давлениях, и пластовые давления возрастают с увеличением глубины. Давление в скважине в общем регулируется по меньшей мере для уравновешивания пластового давления, например, повышением плотности бурового раствора в буровой скважине или увеличением давления нагнетания насосом на поверхности у устья скважины.
В ходе бурильных работ возникают ситуации, когда скважина может проникать в слой, имеющий пластовое давление, существенно более высокое, чем давление, поддерживаемое в скважине. Когда это происходит, скважина, как говорят, приняла удар. Повышение давления, связанное с выбросом, в общем обусловливается притоком пластовых текучих сред (которые могут представлять собой жидкость, газ или комбинацию таковых) в буровую скважину. Выброс с относительно высоким давлением может распространяться от точки входа вверх по стволу скважины (от зоны высокого давления в зону низкого давления). Если позволить выбросу достигнуть поверхности, то буровой раствор, скважинный инструмент и прочие бурильные структуры могут быть выброшены из скважины. Эти внезапные выбросы часто имеют результатом катастрофическое разрушение бурильного оборудования (включая, например, буровую установку) и значительное травмирование или гибель персонала буровой установки.
Ввиду опасности внезапных выбросов на поверхности или на морском дне при применении платформ глубоководного бурения типично монтируются противовыбросовые превенторы, чтобы выбросы можно было должным образом контролировать и выкачивать из системы. Противовыбросовые превенторы могут быть приведены в действие для эффективного запечатывания буровой скважины, пока не будут приняты активные меры для подавления выброса. Есть несколько типов противовыбросовых превенторов, наиболее распространенными из которых являются кольцевые противовыбросовые превенторы и противовыбросовые превенторы плашечного типа.
Кольцевые противовыбросовые превенторы типично включают кольцевые эластомерные «уплотнители», которые могут быть приведены в действие (например, расширены) для герметизации бурильной колонны и скважинного инструмента и полной закупорки скважины. Второй тип противовыбросового превентора представляет собой противовыбросовый превентор плашечного типа. Превенторы плашечного типа типично включают корпус и по меньшей мере две размещенных на противоположных сторонах крышки. Крышки в общем крепятся к корпусу по своей окружности, например, болтами. Альтернативно, крышки могут быть закреплены на корпусе петлей и болтами так, чтобы крышка могла поворачиваться в сторону для доступа в целях технического обслуживания.
Внутренняя часть каждой крышки представляет собой плашку, приводимую в действие плунжером. Плашки могут представлять собой либо трубные плашки (которые, будучи активированными, сдвигаются для введения в зацепление и охватывания буровой колонны и бурильного инструмента, тем самым запирая скважину), или срезающие плашки (которые, будучи приведенными в действие, сдвигаются для приведения в зацепление и физического срезания любой бурильной трубы или бурильного инструмента в скважине). Плашки типично располагаются напротив друг друга, при этом трубные плашки или срезающие плашки типично сводятся вместе вблизи центра буровой скважины при полной герметизации ствола скважины.
Как и любой инструмент, применяемый при бурении нефтяных и газовых скважин, противовыбросовые превенторы должны подвергаться регулярному техническому обслуживанию. Например, противовыбросовые превенторы включают уплотнители высокого давления между крышками и корпусом противовыбросового превентора. Уплотнители высокого давления во многих случаях представляют собой эластомерные уплотнители. Эластомерные уплотнители должны регулярно проверяться для обеспечения того, что эластомер не потрескался, не получил постоянной деформации или не поврежден, например, в результате химической реакции с бурильным раствором в буровой скважине. Более того, часто является желательным заменить трубные плашки на срезающие плашки, или наоборот, для выполнения различных вариантов управления скважиной. Поэтому важно, что противовыбросовый превентор включает крышки, которые легко демонтируются для обеспечения доступа к находящимся внутри деталям, таким
- 1 014519 как плашки, и обеспечения возможности технического обслуживания.
Разработка противовыбросовых превенторов, которые являются простыми в техническом обслуживании, представляет собой сложную задачу. Например, как упоминалось ранее, крышки типично присоединяются к корпусу противовыбросового превентора болтами или комбинацией петли и болтов. Болты должны быть завернуты с высоким крутящим моментом для обеспечения герметичности между заглушкой крышки и корпусом противовыбросового превентора. Уплотнение между крышкой и корпусом противовыбросового превентора в общем представляет собой торцевое уплотнение, и уплотнение должно выдержать очень высокие давления, имеющие место в буровой скважине.
В результате для монтажа и удаления заглушек крышек требуются специальные инструменты и оборудование для открытия доступа во внутреннюю часть противовыбросового превентора. Время, необходимое для закручивания и удаления болтов, соединяющих заглушки крышек с корпусом противовыбросового превентора, приводит к простою буровой установки, что является как дорогостоящим, так и неэффективным. Более того, главным образом крупные болты и почти полный «круг болтов» по окружности заглушки крышки в общем требуют приложения достаточного усилия для прижатия заглушки крышки к корпусу противовыбросового превентора. Размер болтов и кольцевое болтовое соединение может увеличивать высоту блока противовыбросового превентора. Общепринятой практикой является работа с блоком противовыбросовых превенторов (где несколько противовыбросовых превенторов смонтированы в вертикальной последовательности), и в буровых работах желательно сведение к минимуму высоты блока.
Несколько попыток было предпринято для сокращения высоты блока и времени, необходимого для доступа внутрь противовыбросового превентора. Патент США № 5655745, выданный на имя МоггШ, показывает обойму уплотнителя, срабатывающего под воздействием давления, который устраняет торцевое уплотнение между заглушкой крышки и корпусом противовыбросового превентора. Противовыбросовый превентор, раскрытый в патенте обеспечивает применение меньшего количества более мелких болтов в менее чем полном круге болтов, для крепления крышки к корпусу. Более того, данный патент показывает, что вместо по меньшей мере нескольких болтов может быть применена петля.
Патент США № 5897094, выданный на имя Вгидтап с1 а1., представляет усовершенствованное крепление заглушки противовыбросового превентора, которое включает верхний и нижний соединительные засовы для фиксирования крышек на противовыбросовом превенторе. Усовершенствованное присоединение заглушки противовыбросового превентора в данном патенте не использует болтов для закрепления крышек на противовыбросовом превенторе и представляет конструкцию, которая пытается свести к минимуму высоту блока противовыбросового превентора.
Соответственно, существует потребность в надежном устройстве стопорения крышки, обеспечивающем возможность легкого доступа в противовыбросовый превентор для технического обслуживания противовыбросового превентора и замены плашек.
Сущность изобретения
В одном аспекте настоящее изобретение относится к устройству стопорения крышки, содержащему сегментированный радиальный стопор, расположенный вокруг крышки и приспособленный для зацепления с соответствующим радиальным стопором, размещенным в корпусе противовыбросового превентора, по меньшей мере одну пружину, приспособленную для поджатия по меньшей мере одного сегмента сегментированного радиального стопора в запертом положении, и опорную муфту, расположенную вокруг крышки, при этом по меньшей мере часть опорной муфты предназначена для фиксирования зацепления сегментированного радиального стопора с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора.
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к устройству стопорения крышки, содержащему сегментированный радиальный стопор, расположенный вокруг крышки и приспособленный для зацепления с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора, по меньшей мере одну пружину, приспособленную для поджатия по меньшей мере одного сегмента сегментированного радиального стопора в незапертом положении, первый приводной элемент приводной муфты, приспособленный для приведения по меньшей мере первого сегмента сегментированного радиального стопора в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора, и второй приводной элемент приводной муфты, приспособленный для приведения по меньшей мере второго сегмента сегментированного радиального стопора в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора.
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к способу стопорения крышки в противовыбросовом превенторе, содержащему сборку сегментированного радиального стопора вокруг крышки, при этом по меньшей мере один сегмент радиального стопора поджимается в позицию запертого положения, введение крышки в канал в противовыбросовом превенторе, при этом наружная поверхность сегментированного радиального стопора контактирует с поверхностью канала, перемещая по меньшей мере один сегмент сегментированного радиального стопора радиально внутрь до тех пор, пока по меньшей
- 2 014519 мере один сегмент сегментированного радиального стопора не выдвинется радиально наружу для зацепления с соответствующим радиальным стопором, расположенным в противовыбросовом превенторе, и приведение опорной муфты в положение, в котором по меньшей мере часть опорной муфты находится радиально внутри сегментированного радиального стопора.
В еще одном аспекте настоящее изобретение относится к способу стопорения крышки в противовыбросовом превенторе, содержащему поджатия по меньшей мере одного сегмента сегментированного радиального стопора, расположенного вокруг крышки, в позицию незапертого положения, введение крышки в канал в противовыбросовом превенторе до тех пор, пока сегментированный радиальный стопор не станет радиально примыкать к соответствующему радиальному стопору, расположенному в противовыбросовом превенторе, приведение первого приводного элемента в контакт по меньшей мере с первым сегментом сегментированного радиального стопора, при этом по меньшей мере часть первого приводного элемента приводит радиально наружу по меньшей мере первый сегмент сегментированного радиального стопора, поджатого в позицию незапертого положения, в зацепление с соответствующим радиальным стопором в противовыбросовом превенторе, и приведение второго приводного элемента в контакт по меньшей мере со вторым сегментом сегментированного радиального стопора, при этом по меньшей мере часть второго приводного элемента радиально наружу приводит по меньшей мере второй сегмент сегментированного радиального стопора, поджатого в позицию незапертого положения, в зацепление с соответствующим радиальным стопором в противовыбросовом превенторе.
Прочие аспекты и преимущества изобретения будут очевидными из нижеприведенного описания и прилагаемых пунктов формулы изобретения.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 показывает, частично в разрезе и в разобранном виде, противовыбросовый превентор согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 - увеличенный вид части варианта исполнения, показанного на фиг. 1;
фиг. 3 - вариант исполнения устройства смещения радиального стопора;
фиг. 4 - другой вариант исполнения устройства смещения радиального стопора;
фиг. 5 - вариант осуществления изобретения, в котором радиальный стопор зафиксирован штифтами на части крышки;
фиг. 6А, 6В и 6С - вариант осуществления радиального стопора, включающего две половины, четыре сегмента и множество сегментов, соответственно;
фиг. 7 - вариант осуществления радиального стопора в виде разрезной змеевидной структуры; фиг. 8 - вариант стопорного механизма, применяемого в варианте осуществления изобретения; фиг. 9 - вариант стопорного механизма, применяемого в варианте осуществления изобретения; фиг. 10 - вариант стопорного механизма, применяемого в варианте осуществления изобретения;
фиг. 11 - вариант уплотнителя высокого давления, применяемого в варианте осуществления изобретения;
фиг. 12 - вариант уплотнителя высокого давления, применяемого в варианте осуществления изобретения;
фиг. 13 - вариант уплотнителя высокого давления, применяемого в варианте осуществления изобретения;
фиг. 14 - вариант уплотнителя высокого давления, применяемого в варианте осуществления изобретения;
фиг. 15 - вариант уплотнителя высокого давления, применяемого в варианте осуществления изобретения;
фиг. 16 - вариант осуществления изобретения, в котором радиальный стопор размещен в выемке в боковом канале корпуса противовыбросового превентора;
фиг. 17 - вариант осуществления радиального стопора, включающего две половины;
фиг. 18 - вариант осуществления радиального стопора, включающего четыре сегмента; фиг. 19 - вариант осуществления радиального стопора, включающего множество прорезей;
фиг. 20 - вариант осуществления радиального стопора, включающего прорези с постепенно увеличивающейся глубиной;
фиг. 21А и 21В - вариант осуществления радиального стопора;
фиг. 22А и 22В - вариант осуществления радиального стопора;
фиг. 23 - перспективный вид сбоку варианта исполнения подвижного поворотного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 24 - перспективный вид спереди варианта исполнения подвижного поворотного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 25 - перспективный вид сверху варианта исполнения подвижного поворотного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 26 - перспективный вид сбоку варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 27А - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изо
- 3 014519 бретения.
фиг. 27В показывает вид сбоку варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 27С - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 28А - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 28В - вид сбоку варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 28С - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 28Ό - вид сбоку варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 29А - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 29В - вид с торца варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;.
фиг. 29С - вид сбоку варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 29Ό - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 30А - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 30В - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 30С - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 31А - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 31В - вид сверху варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения;
фиг. 32 - вид сбоку варианта исполнения крышечного узла, применяемого в одном аспекте изобретения.
Подробное описание
Вариант осуществления изобретения показан по фиг. 1. Противовыбросовый превентор плашечного типа 10 включает корпус 12 и расположенные на противоположных концах крышечные узлы 14. Корпус 12 противовыбросового превентора включает соединительные приспособления 16 (которые могут представлять собой, например, фланцы) на верхней поверхности и нижней поверхности корпуса 12 противовыбросового превентора для соединения противовыбросового превентора 10, например, с еще одним противовыбросовым превентором или еще одним буровым инструментом. Корпус 12 противовыбросового превентора включает внутренний канал 18 для пропускания через него буровых жидкостей, бурильной трубы, скважинного инструмента и тому подобных для бурения, например, нефтяной или газовой скважины. Корпус 12 противовыбросового превентора дополнительно включает множество боковых каналов 20, приспособленных для соединения с крышечным узлом 14.
Крышечные узлы 14 соединены с корпусом 12 противовыбросового превентора, типично в виде противолежащих пар, как показано на фиг. 1. Каждый крышечный узел 14 дополнительно включает множество компонентов, приспособленных для герметичного присоединения крышечного узла 14 к корпусу 12 противовыбросового превентора и приведения в действие плунжера 22 плашки внутри каждого крышечного узла 14. Компоненты крышечных узлов 14 включают проходящие через них каналы для перемещения плунжера 22 плашки.
Каждый крышечный узел 14 в общем включает подобные компоненты. В то время как каждый крышечный узел 14 представляет собой отдельную и индивидуальную часть противовыбросового превентора 10, принцип действия и структура каждого крышечного узла 14 являются сходными. Соответственно этому, чтобы упростить описание действия противовыбросового превентора 10 и крышечных узлов 14, будут подробно описаны компоненты и работа одного крышечного узла 14. Каждый крышечный узел 14 работает сходным образом, и что, например, расположенные напротив друг друга крышечные узлы 14 типично действуют в скоординированном порядке.
Плунжер 22 приспособлен для соединения с плашкой (не показана), которая может представлять собой, например, трубную плашку или срезающую плашку. Каждый плунжер 22 плашки соединен с приводным цилиндром 24 плашки, который приспособлен для перемещения плунжера 22 плашки в осевом направлении внутри крышечного узла 14 в направлении, в общем перпендикулярном оси корпуса 12 противовыбросового превентора, причем ось корпуса 12 противовыбросового превентора в общем опреде
- 4 014519 ляется как вертикальная ось внутреннего канала 18 (которое в общем проходит параллельно оси буровой скважины). Плашка (не показана) в общем соединена с плунжером 22 плашки и, если плашки (не показаны) представляют собой срезающие плашки, осевое перемещение плунжера 22 в общем сдвигает плашку (не показана) во внутренний канал 18 и приводит в контакт с соответствующей плашкой (не показана), соединенной с плунжером 22 плашки в крышечном узле 14, расположенном с противоположной стороны противовыбросового превентора 10.
Альтернативно, если плашки (не показаны) представляют собой трубные плашки, осевое перемещение плунжера плашки в общем сдвигает плашку (не показана) во внутренний канал 18 и приводит в контакт с соответствующей плашкой (не показана) и с бурильной трубой и/или скважинным инструментом, находящимся в буровой скважине. Поэтому приведение в действие приводного цилиндра 24 плашки сдвигает плунжер 22 плашки и перемещает плашку (не показана) в положение блокирования потока буровой и/или пластовой жидкости через внутренний канал 18 корпуса 12 противовыбросового превентора и, при выполнении этого действия, формирования уплотнения высокого давления, которое препятствует протеканию потока жидкости в буровую скважину (не показана) или из таковой.
Приводной цилиндр 24 плашки далее включает приводной механизм 26, который может представлять собой, например, гидравлический приводной механизм. Однако в технологии известны и могут быть применены в рамках изобретения прочие типы приводных механизмов. Следует отметить, что для целей описания изобретения «текучая среда» может быть определена как газ, жидкость или комбинация таковых.
Например, если плашка (не показана) представляет собой трубную плашку, приведение в действие плунжера 22 плашки перемещает плашку (не показана) в положение герметизации зоны вокруг бурильной трубы (не показана) или скважинного инструмента (не показан), проходящего через внутренний канал 18 в корпусе 12 противовыбросового превентора. Далее, если плашка (не показана) представляет собой срезающую плашку, приведение в действие плунжера 22 плашки смещает плашку (не показана) в положение срезания любой бурильной трубы (не показана) или скважинного инструмента (не показан), проходящего через внутренний канал 18 в корпусе 12 противовыбросового превентора, и поэтому герметично перекрывает внутренний канал 18.
Радиальный стопорный механизм для скрепления крышек с противовыбросовыми превенторами
Важным аспектом противовыбросового превентора 10 является механизм, с помощью которого крышечные узлы 14 фиксируются в корпусе 12. Фиг. 1 показывает радиальный стопорный механизм 28, который предназначен для обеспечения радиального уплотнения высокого давления между крышечным узлом 14 и корпусом 12 противовыбросового превентора. Более того, радиальный стопорный механизм 28 предназначен для упрощения технического обслуживания крышечного узла 14 и плашек (не показаны), расположенных в нем.
В вариантах осуществления, показанных на фигурах, боковые каналы 20 и прочие компоненты противовыбросового превентора 10, предназначенные для зацепления между собой и в таковом, показаны как овальные или, по существу, эллиптические по форме. Овальная или, по существу, эллиптическая форма (например, овальное поперечное сечение) помогает сократить высоту блока противовыбросового превентора, тем самым сводя к минимуму вес, расход использованного материала и стоимость. Однако другие формы, такие как круглые формы, также пригодны для использования в изобретении. Соответственно этому рамки изобретения не должны ограничиваться формами вариантов исполнения, показанных в фигурах.
Радиальный стопорный механизм 28 расположен внутри крышечного узла 14 и внутри бокового канала 20 корпуса 12 противовыбросового превентора. В этом варианте исполнения радиальный стопорный механизм 28 включает уплотнитель 29 крышки, размещенный на корпусе 30 крышки, радиальный стопор 32, устройство 34 сдвига радиального стопора, заглушку 36 крышки и приводы 38 стопора. Уплотнитель 29 крышки герметично запирает корпус 30 крышки на корпусе 12 противовыбросового превентора вблизи бокового канала 20. Уплотнитель 29 крышки включает уплотнитель высокого давления, предотвращающий проникновение текучих сред из внутреннего канала 18 корпуса 12 противовыбросового превентора через боковой канал 20. Различные варианты осуществления уплотнителя 29 крышки будут ниже обсуждены подробнее.
Когда уплотнитель 29 крышки сформирован между корпусом 30 крышки и корпусом 12 противовыбросового превентора, корпус 30 крышки находится в собранном положении и расположен вблизи корпуса 12 противовыбросового превентора и по меньшей мере частично внутри бокового канала 20. Поскольку уплотнитель 29 крышки представляет собой уплотнение высокого давления, радиальный стопорный механизм 28 должен быть прочным и способным выдерживать очень высокие давления, имеющие место во внутреннем канале 18.
Вариант исполнения, показанный на фиг. 1, включает новый механизм для фиксирования крышечного узла 14 (и, в результате, уплотнителя 29 крышки) на своем месте. Как показано на фиг. 2, радиальный стопор 32 имеет внутренний диаметр, приспособленный для соответствия наружной поверхности 40 корпуса 30 крышки, и соскальзывает в положение примыкания к уплотняющему концу корпуса 30 крышки. Радиальный стопор 32 включает две половины, разделенные центральный прорезью 46. Однако
- 5 014519 радиальный стопор 32 может включать дополнительные сегменты, и двухсегментный вариант исполнения, показанный на фиг. 2, не предполагает ограничения рамок изобретения. Дополнительные варианты осуществления радиального стопора 32 будут ниже описаны более подробно.
Устройство 34 сдвига радиального стопора имеет внутренний диаметр, приспособленный для соответствия наружной поверхности 40 корпуса 30 крышки. Более того, устройство 34 сдвига радиального стопора включает скошенную поверхность 48 на наружном диаметре, которая приспособлена для соответствия внутреннему диаметру 50 радиального стопора 32. Устройство 34 сдвига радиального стопора также включает внутреннюю лицевую поверхность 56, приспособленную для контакта с наружной поверхностью 54 корпуса 12 противовыбросового превентора. В собранном состоянии корпус 30 крышки, радиальный стопор 32 и устройство 34 сдвига радиального стопора располагаются между корпусом 12 противовыбросового превентора и заглушкой 36 крышки. Внутренняя поверхность 52 заглушки 36 крышки приспособлена для контакта с наружной поверхностью 54 корпуса 12 противовыбросового превентора. Следует отметить, что зацепление между заглушкой 36 крышки и корпусом 12 противовыбросового превентора не фиксировано (например, заглушка 36 крышки не прикреплена болтами к корпусу 12 противовыбросового превентора).
Показанный на фиг. 1, крышечный узел 14 приспособлен для скользящего зацепления с меньшей мере одним стержнем 70 с помощью подвижного поворотного узла 74 (следует отметить, что два стержня 70 показаны в скользящем зацеплении, с помощью подвижных поворотных узлов 74, с каждым крышечным узлом 14 на фиг. 1). В результате скользящего зацепления крышечный узел 14 может скользить вдоль стержней 70. Как будет обсуждаться ниже, скользящее зацепление позволяет крышечному узлу 14 сдвигаться в положение стопорения и из такового и входить в зацепление с уплотнением в корпусе 12 противовыбросового превентора.
Приводы 38 стопора соединены с заглушкой 36 крышки с помощью постоянного или съемного крепления, включающего болты, клеевое средство, сварные швы, резьбовые соединения или подобные средства, известные в технологии. Приводы 38 стопора совместно соединены с устройством 34 сдвига радиального стопора подобным же образом. Дополнительно, соединение между приводами 38 стопора и устройством 34 сдвига радиального стопора может быть простым контактным зацеплением. Следует отметить, что вариант осуществления на фиг. 1 показывает два привода 38 стопора, соединенных с каждой заглушкой 36 крышки. Однако согласно изобретению может быть использован одиночный цилиндр привода 38 стопора или множество приводов 38 стопора. Показанные приводы 38 стопора в общем представляют собой гидравлические цилиндры; однако в технологии известны другие типы приводов стопора (например, включающие пневматические приводы, электрические двигатели и тому подобные), которые могут быть применены согласно изобретению.
Более того, приводы 38 стопора могут быть также приведены в действие вручную. Приводы 38 стопора, показанные в настоящем варианте исполнения, типично управляются, например, внешним электрическим сигналом, потоком гидравлической жидкости под давлением и т.д. В качестве альтернативы, радиальный стопор 32 может быть приведен в действие с помощью ручного привода, например, такого как рычаг, система рычагов, резьбовой исполнительный механизм или другие подобные средства, известные в технологии. Далее, если, к примеру, приводы 38 стопора включают гидравлические цилиндры, гидравлические цилиндры могут быть приведены в действие с помощью ручного насоса. Соответственно этому приведение в действие радиального стопора 32 вручную находится в пределах области изобретения.
Вид полностью собранного крышечного узла 14, включающего радиальный стопорный механизм 28, показан на фиг. 2. Во время действия радиального стопорного механизма 28 крышечный узел 14 сначала сдвигается в положение, приближенное к корпусу 12 противовыбросового превентора, путем скольжения крышечного узла 14 в сторону корпуса 12 противовыбросового превентора по стержням 70. Приводы 38 стопоров затем приводятся в действие так, чтобы они сдвинули в осевом направлении (причем ось перемещения соответствует оси бокового канала 20) устройство сдвига радиального стопора 34 в сторону корпуса 12 противовыбросового превентора. Когда устройство сдвига радиального стопора 34 аксиально смещается в сторону корпуса 12 противовыбросового превентора, скошенная поверхность 48 входит в контакт с внутренним диаметром 50 радиального стопора 32, тем самым сдвигая радиальный стопор 32 наружу в радиальном направлении (например, в сторону внутренней поверхности 58 радиального стопора в боковом канале 20). Когда приведение в действие радиального стопорного механизма 28 завершается, внутренний выступ 60 устройства 34 сдвига радиального стопора сближается с опорным уступом 44 корпуса 30 крышки, и наружный периметр 62 радиального стопора 32 с прочной фиксацией входит в зацепление с внутренней поверхностью 58 радиального стопора. Более того, как будет описано ниже, как радиальный стопор 32, так и внутренняя поверхность 58 радиального стопора типично включают наклонные поверхности (например, обратите внимание на поверхности зацепления, описанные в обсуждении фиг. 10 и 11 ниже). Когда радиальный стопор 32 входит в зацепление с внутренней поверхностью 58 радиального стопора, наклонные поверхности предназначены для создания осевой силы, которая «втягивает» заглушку 36 крышки внутрь в осевом направлении и плотно прижимает к наружной части корпуса 12 противовыбросового превентора, и тем самым завершает запирающее сцепление ради
- 6 014519 ального стопорного механизма 28.
Когда радиальный стопор 32 зафиксирован на своем месте благодаря приведению в действие приводов 38 стопора и устройства 34 сдвига радиального стопора, корпус 30 крышки и крышечный узел 14 аксиально фиксируются на своем месте относительно корпуса 12 противовыбросового превентора без применения, например, болтов. Однако дополнительный запорный механизм (не показан) с ручным управлением может быть также применен в комбинации с изобретением для обеспечения того, что радиальный стопор 32 остается надежно зафиксированным на своем месте. Как только радиальный стопор 32 зафиксируется на своем месте, например, с помощью гидравлического привода, ручной стопор (не показан), такой как штифтованный или резьбовой механизм, может быть приведен в действие в качестве дополнительного фиксатора. Закрепленный радиальный стопорный механизм 28 предназначен для удержания крышечного узла 14 и, соответственно этому, уплотнителя 29 крышки высокого давления на своем месте. Радиальный стопор 32 и уплотнитель 29 крышки высокого давления могут противостоять огромным силам, возникающим при высоких давлениях, имеющих место внутри внутреннего отверстия 18 корпуса 12 противовыбросового превентора, благодаря запирающему зацеплению между радиальным стопором 32 и внутренней поверхностью 58 радиального стопора в корпусе 12 противовыбросового превентора.
Радиальный стопорный механизм 28 может быть выведен из зацепления путем реверсирования активации приводов 38 стопоров (например, после снятия давления во внутреннем канале 18). В результате изобретение включает радиальный стопорный механизм 28, который включает систему принудительного высвобождения (например, приводы 38 стопоров должны быть приведены в действие для высвобождения радиального стопорного механизма 28).
Скошенная поверхность 48, применяемая для радиального смещения радиального стопора 32, может включать любой из нескольких вариантов исполнения. Как показано на фиг. 3, в одном варианте осуществления скошенная поверхность 48 устройства 34 сдвига радиального стопора может включать одиночный приводной уступ 80. В еще одном варианте исполнения, показанном на фиг. 4, скошенная поверхность 48 может включать двойной приводной уступ 82. Следует отметить, что одиночный приводной уступ 80 на фиг. 3 в общем имеет более короткий ход привода, чем двойной приводной уступ 82 на фиг. 4. Угол приводного уступа 84 на фиг. 3 и 4 рассчитан на создание максимального радиального приводного усилия и минимального линейного приводного усилия. В одном варианте осуществления изобретения угол приводного уступа 84 на фиг. 3 и 4 составляет приблизительно 45°. В еще одном варианте исполнения изобретения угол приводного уступа 84 на фиг. 3 и 4 составляет менее чем 45°.
В еще одном варианте осуществления, показанном на фиг. 5, устройство 34 сдвига радиального стопора далее включает щелевое отверстие 90 и по меньшей мере один стопорный штифт 92, предназначенный для фиксации радиального стопора 32 относительно опорного уступа 44 корпуса 30 крышки. В этом варианте осуществления радиальный стопор 32 удерживается на своем месте по меньшей мере одним стопорным штифтом 92, и корпус 30 крышки и радиальный стопор 32 удерживаются в фиксированном положении относительно друг друга после того, как радиальный стопор 32 был приведен в действие и вошел в запирающее зацепление с внутренней поверхностью радиального стопора 58 на фиг. 2 в боковом канале 20 на фиг. 1.
Радиальный стопор 32 на фиг. 1 также может включать любой из нескольких вариантов исполнения. Радиальный стопор 32, показанный в варианте осуществления на фиг. 1, включает две радиально зеркальных половины 94, 96, как далее показано на фиг. 6А. В еще одном варианте исполнения, как показано на фиг. 6В, радиальный стопор 100 может быть сформирован по меньшей мере из двух, по существу, прямолинейных сегментов 102 и по меньшей мере двух полукруглых концевых сегментов 104. В еще одном варианте исполнения, как показано в фиг. 6С, радиальный стопор 106 может быть сформирован из множества по существу прямых кулачков 108 и множества изогнутых кулачков 110. Варианты осуществления, показанные на фиг. 6В и 6С, главным образом включают радиальные стопоры 100, 106, подобные радиальному стопору 32 (фиг. 1-6А первого варианта исполнения, но подразделенные на множество сегментов. Радиальные стопоры 100, 106 могут быть выполнены, например, путем изготовления сплошного радиального стопора и последующего распиливания сплошного радиального стопора на два или более сегментов. Однако в технологии известны другие способы изготовления, которые могут быть применены для получения радиального стопора.
В еще одном варианте исполнения, показанном на фиг. 7, радиальный стопор 112 может быть сформирован в виде разрезной змеевидной структуры 114, подобной поликлиновому ремню. Радиальный стопор 112 сформирован, например, как одиночный сплошной кусок и затем разрезанный через внутренний периметр 114 или наружный периметр 116. Прорези 117 могут полностью проходить через радиальный стопор 112 или представлять собой только частичные надрезы. Далее, если прорези 117 проходят радиальный стопор 112 насквозь, то отдельные сегменты могут быть присоединены к гибкой ленте 118 так, чтобы радиальный стопор 112 мог быть приведен в действие с помощью приводного кольца 34 на фиг. 1. Гибкая лента 118 может включать материал с относительно низким модулем упругости (если сравнивать, например, с модулем упругости отдельных сегментов), чтобы гибкая лента 118 могла ради
- 7 014519 ально расширяться в ответ на радиальное смещение, создаваемое устройством 34 сдвига радиального стопора. Радиальное расширение гибкой ленты 118 имеет результатом запирающее зацепление между радиальным стопором 112 и внутренней поверхностью радиального стопора 58 на фиг. 2 в корпусе 12 противовыбросового превентора.
Зацепление между радиальным стопором 32 на фиг. 1 и внутренней поверхностью радиального стопора 58 на фиг. 2 может также включать различные варианты исполнения. В одном варианте осуществления, как показано на фиг. 8, радиальный стопор 120 может включать одиночный профиль зацепления, включающий одиночную поверхность 122 зацепления радиального стопора. Эта поверхность 122 предназначена для прочного сцепления с контактной поверхностью 59 противовыбросового превентора (фиг. 2), сформированной на внутренней поверхности радиального стопора 58 в боковом канале 20 (фиг. 1).
В еще одном варианте осуществления, показанном на фиг. 9, радиальный стопор 124 включает двойной профиль зацепления, включающий две поверхности 126 зацепления радиального стопора. Более того, радиальный стопор 124 может также включать множество поверхностей зацепления радиального стопора, предназначенных для прочного сцепления соответствующего числа поверхностей зацепления 59 в противовыбросовом превенторе (фиг. 2), сформированных на внутренней поверхности радиального стопора 58 в боковом канале 20 (фиг. 1) корпуса 12 противовыбросового превентора.
Радиальные стопоры, описанные в предпочтительных вариантах исполнения, сконструированы так, чтобы площадь поперечного сечения зацепления между поверхностями зацепления радиального стопора с поверхностями 59 зацепления в противовыбросовом превенторе была максимально большой. Максимальное увеличение площадей поперечного сечения зацепления гарантирует, что радиальные стопоры надлежащим образом запирают крышечный узел 14 (фиг. 1) и, как результат, уплотнение 29 крышки на своем месте в отношении высокого давления, имеющего место во внутреннем канале 18 противовыбросового превентора 10. Более того, как обсуждалось ранее, углы поверхностей зацепления могут быть спроектированы для создания осевого усилия, которое прочно стягивает заглушку 36 крышки с корпусом 12 противовыбросового превентора, и которое в некоторых вариантах осуществления может способствовать приведению в действие уплотнителя 29 крышки.
Радиальные стопоры и поверхности зацепления, описанные в вышеупомянутых вариантах осуществления, могут быть покрыты, например, твердосплавными материалами для поверхностного упрочнения и/или материалами, снижающими трение. Покрытия могут способствовать, например, предотвращению истирания и могут предохранять радиальные стопоры от заедания или зависания в поверхностях зацепления во время приведения в действие и/или расцепления радиального стопорного механизма 28 (фиг. 1). Покрытия также могут увеличивать срок службы радиальных стопоров и поверхностей зацепления благодаря снижению трения и износа.
Еще один вариант осуществления запорного кольца показан на фиг. 10. Радиальный стопор 127 включает множество пропиленных надрезов 128, множество отверстий 129 или комбинации таковых. Пропилы 128 и/или отверстия 129 снижают вес и площадь эпюры моментов инерции радиального стопора 127, тем самым сокращая приводное усилие, необходимое для радиального смещения радиального стопора 127. Для обеспечения некоторой упругой деформации радиального стопора 127 он может быть сформирован из материала, имеющего относительно низкий модуль упругости (по сравнению, например, со сталью). Такие материалы включают титан, бериллиево-медный сплав и т.д. Более того, модификации геометрии радиального стопора 127, в дополнение к таковым, отмеченным выше, могут быть сделаны, например, для дальнейшего снижения площади эпюры моментов инерции радиального стопора 127 и сокращения изгибных напряжений.
Вышеописанные радиальные стопоры предназначены для работы в условиях ниже предела упругости материалов, из которых они изготовлены. Работа ниже предела упругости гарантирует, что радиальные стопоры не будут получать остаточной деформации и, в результате остаточной деформации, утраты работоспособности. Соответственно этому выбор материала и площади поперечного сечения зацепления поверхностей зацепления является очень важным для конструирования радиального стопорного механизма 28 (фиг. 1) .
Как показано на фиг. 1, уплотнитель 29 крышки предназначен для противостояния высоким давлениям, имеющим место во внутреннем канале 18 корпуса 12 противовыбросового превентора, и тем самым предотвращения проникновения жидкостей и/или газов из внутреннего канала 18 на наружную часть противовыбросового превентора 10. Уплотнитель 29 крышки может включать несколько различных конфигураций, как показано в нижеприведенном обсуждении фиг. 13-16. Более того, уплотнители, представленные в нижеприведенном обсуждении, могут быть сформированы из разнообразных материалов. Например, уплотнители могут представлять собой эластомерные уплотнители или неэластомерные уплотнители (например, такие как металлические уплотнители, уплотнители из РЕЕК (полиэфирэфиркетонов) и т.д.
Металлические уплотнители могут далее включать уплотнители в виде пружинных колец с металло-металлическим контактом и/или губки манжетного уплотнения с металло-металлическим контактом. Далее, показанные ниже компоновки уплотнения могут включать комбинации типов и материалов уплотнителей. Соответственно этому тип уплотнителя, количество уплотнителей и материал, используе
- 8 014519 мый для формирования радиального и торцевого уплотнений, не предполагаются быть ограниченными уплотнителем 29 крышки.
Вариант осуществления на фиг. 11 включает уплотнитель 130 крышки, образованный радиальным периметром 132 корпуса 133 крышки. Радиальный уплотнитель 130 далее включает два уплотнительных кольца 134 с круглым сечением, размещенных в канавках 136, сформированных на радиальном периметре 132 корпуса 133 крышки. Уплотнительные кольца 134 с круглым сечением герметично сцепляются с внутренним периметром уплотнения 138 в боковом канале 20 (фиг. 1) в корпусе 12 противовыбросового превентора. Данный вариант осуществления включает две канавки 136, но для применения уплотнительных колец 134 с круглым сечением могут быть пригодными одиночная канавка или множество канавок. Более того, в то время как вариант осуществления показывает два уплотнительных кольца 134 с круглым сечением, в изобретении могут быть использованы одиночное уплотнительное кольцо с круглым сечением или более чем двух уплотнительных кольца с круглым сечением.
В еще одном варианте исполнения, показанном на фиг. 12, уплотнитель 140 крышки включает по меньшей мере два манжетных сальниковых уплотнения 146 (которые могут представлять собой, например, Т-образные уплотнители, кромочные самоподжимные уплотнения или уплотнители, продаваемые на рынке под торговым наименованием Ро1уРак, которое является маркой фирмы Рагкег НапшГш, 1пс.), размещенных в пазах 148, сформированных на радиальном периметре 142 корпуса 144 крышки. Манжетные сальниковые уплотнения 146 герметично сцепляются с внутренним периметром уплотнения 150 в боковом канале 20 (фиг. 1) корпуса 12 противовыбросового превентора. Данный вариант осуществления включает два паза 148, но для применения манжетных сальниковых уплотнений 146 могут быть пригодными одиночный паз или множество пазов. Более того, в то время как вариант осуществления показывает два манжетных сальниковых уплотнения 146, в изобретении могут быть использованы одиночный уплотнитель или более чем два уплотнителя.
В еще одном варианте исполнения, показанном на фиг. 13, уплотнитель 152 крышки включает радиальный уплотнитель 154, расположенный в канавке 166, сформированной на радиальном периметре 160 корпуса 162 крышки. Более того, вариант осуществления включает торцевой уплотнитель 156, размещенный в канавке 164, сформированной на сопряженной лицевой поверхности 168 корпуса 162 крышки. Радиальный уплотнитель 154 приспособлен для герметичного сцепления с внутренним периметром уплотнения 158 в боковом канале 20 (фиг. 1) корпуса 12 противовыбросового превентора. Торцевой уплотнитель 156 приспособлен для герметичного сцепления с наружной лицевой поверхностью 170 корпуса 12 противовыбросового превентора. Радиальный уплотнитель 154 и торцевой уплотнитель 156 представляют собой уплотнительные кольца с круглым сечением и расположены в одиночных канавках 166, 164. Однако в изобретении могут быть применены различные типы уплотнения (например, такие как манжетное сальниковое уплотнение) и более чем один уплотнитель (расположенный по меньшей мере в одной канавке).
В еще одном варианте исполнения, показанном на фиг. 14, уплотнитель 172 крышки включает радиальный уплотнитель 174, расположенный в канавке 178, сформированной на обойме 180 уплотнителя. Обойма 180 уплотнителя размещена в выемке 182, сформированной в корпусе 184 крышки, и также включает торцевой уплотнитель 176, размещенный в канавке 177, сформированной в обойме 180 уплотнителя. Торцевой уплотнитель 176 приспособлен для герметичного сцепления с сопряженной лицевой поверхностью 186 корпуса 12 противовыбросового превентора, и радиальный уплотнитель приспособлен для герметичного сцепления с внутренним периметром 188 уплотнения, сформированным на корпусе 184 крышки. Уплотнитель 172 крышки может также включать поджимной механизм 190, который предназначен для смещения обоймы 180 уплотнителя по направлению в сторону наружной поверхности 186 корпуса 12 противовыбросового превентора, чтобы прижимать торцевой уплотнитель 176. Поджимной механизм 190 может включать, например, пружину, тарельчатую пружину или подобную структуру.
Поджимной механизм 190 способствует поддержанию торцевого уплотнителя 176 в надлежащем контакте с наружной поверхностью 186 корпуса 12 противовыбросового превентора и, тем самым, поддержания герметичности относительно высокого давления. Однако поджимной механизм 190 не требуется во всех вариантах исполнения. Например, обойма 180 уплотнителя может быть сконструирована так, чтобы как радиальный уплотнитель 174, так и торцевой уплотнитель 176 приводились в действие давлением без помощи поджимного механизма 190.
В варианте осуществления без поджимного механизма диаметр и осевая толщина обоймы уплотнителя (такой как обойма 180 уплотнителя, показанная на фиг. 14) выбираются так, чтобы высокое давление из внутреннего отверстия сначала сдвигало обойму уплотнителя в сторону наружной поверхности корпуса противовыбросового превентора. Как только торцевой уплотнитель герметично контактирует с наружной поверхностью, высокое давление из внутреннего отверстия заставляет обойму уплотнителя расшириться в радиальном направлении, пока радиальный уплотнитель не сомкнётся герметично с канавкой в обойме уплотнителя. Подобная конструкция представлена в Патенте США № 5255890, выданном на имя МоттШ и переуступленном уполномоченному агенту настоящего изобретения. Данный патент ясно описывает геометрию, требуемую для такой обоймы уплотнителя.
В варианте исполнения, показанном на фиг. 14, торцевой уплотнитель 176 и радиальный уплотни
- 9 014519 тель 174 могут представлять собой, например, уплотнительные кольца с круглым сечением, манжетные сальниковые уплотнения или любые другие уплотнения высокого давления, известные в технологии. Более того, фиг. 14 показывает только одиночные уплотнители, размещенные в одиночных канавках. Однако в изобретении может быть применен более чем один уплотнитель, более чем одна канавка или комбинации таковых.
В еще одном варианте осуществления, показанном на фиг. 15, обойма 192 уплотнителя, как показано в предыдущем варианте исполнения, применяется в комбинации с резервным уплотнителем 194, расположенным в канавке 196 на наружной поверхности 198 корпуса 200 крышки. Резервный уплотнитель 194 может представлять собой уплотнительное кольцо с круглым сечением, манжетное сальниковое уплотнение, металлический уплотнитель или любое другое уплотнение высокого давления, известное в технологии. Резервный уплотнитель 194 далее поддерживает уплотнение высокого давления, если, например, имеет место утечка из уплотнений, расположенных в обойме 192 уплотнителя. Следует отметить, что вариант осуществления, показанный на фиг. 15, не включает поджимного механизма.
Преимущественно некоторые из вариантов исполнения уплотнителей сокращают осевое усилие, необходимое для формирования уплотнения крышки. Уплотнители крышки, показанные выше, в большой степени снижают чувствительность уплотнителя крышки к выгибу заглушки путем поддержания постоянного сжатия независимо от давления в буровой скважине. Компоновки радиального уплотнителя также сокращают общую площадь, на которую действует давление в буровой скважине, и тем самым снижают разделяющее усилие, которое действует так, чтобы оторвать заглушку крышки от корпуса противовыбросового превентора.
В еще одном варианте исполнения радиального стопора, показанного на фиг. 16, радиальный стопорный механизм 220 включает радиальный стопор 222, расположенный в выемке 224, сформированной на внутренней поверхности 226 бокового канала 228 корпуса 230 противовыбросового превентора. Действие радиального стопорного механизма 220 отличается от вариантов исполнения, описанных выше, тем, что крепление корпуса 232 крышки и, соответственно, заглушки крышки (не показана) и крышечного узла (не показан) на своем месте производится путем приведения в действие радиального стопорного механизма 220 в радиальном направлении внутрь.
Конструкция варианта исполнения, показанного на фиг. 16, подобна конструкции вариантов осуществления, описанных выше, за исключением направления приведения в действие радиального стопорного механизма 220. Поэтому обсуждение настоящего варианта исполнения будет включать описание того, чем альтернативный радиальный стопорный механизм 220 отличается от таковых, показанных выше. Общие элементы вариантов осуществления (например, такие как заглушка 36 крышки, прямолинейные стержни 70 и т.д.) не будут подробно описаны вновь. Более того, следует отметить, что вариант исполнения фиг. 16 не требует, например, применения приводных цилиндров или устройства сдвига радиального стопора (например, вариант осуществления фиг. 16 не требует внутреннего приводного механизма).
Приведение в действие радиального стопора 222 происходит в радиальном направлении внутрь. Соответственно этому радиальный стопор 222 должен быть присоединен к приводному механизму, который отличается, например, от устройства сдвига радиального стопора 34 (фиг. 1) и приводов стопора 38, описанных в предыдущих вариантах исполнения. В одном варианте осуществления изобретения радиальный стопор 222 включает структуру, подобную таковой, показанной на фиг. 6 и 7. Как показано на фиг. 17, отдельные половины 236, 238 радиального стопора 222 могут быть присоединены к радиально расположенным приводам 240. Когда корпус 232 крышки сдвигается в герметичное зацепление с корпусом 230 противовыбросового превентора, приводы 240 активируются для перемещения половин 236, 238 радиального стопора 222 в радиальном направлении внутрь так, чтобы радиальный стопор 222 вошел в зацепление с выемкой 244 (фиг. 16), сформированной на наружной поверхности 246 корпуса крышки 232. Радиальный стопорный механизм 220 запирает корпус 232 крышки и поэтому заглушку крышки (не показана) и крышечный узел (не показан) на своем месте и поджимает уплотнение 234 высокого давления. Следует отметить, что уплотнение высокого давления (234 в фиг. 16) может быть сформировано из любого из вариантов исполнения, показанных выше (таких как варианты осуществления, описанные в отношении фиг. 13-17). Более того, радиальный стопор 222 и выемка 244 могут включать наклонные поверхности (как представлено в предыдущих вариантах осуществления), которые создают осевое усилие, которое втягивает корпус 232 крышки (и крышечный узел (не показан) и заглушку крышки (не показана)) в сторону корпуса 230 противовыбросового превентора и еще более укрепляет надлежащее запирающее зацепление.
Более того, как показано на фиг. 18, радиальный стопор 222 может включать более чем две части. Если радиальный стопор 250 включает, например, четыре части 252, 254, 256, 258, равное количество приводов 240 (например, четыре) может быть использовано для приведения в действие радиального стопора 250. Альтернативно, меньшее число приводов 240 (например, менее чем четыре в варианте исполнения, показанном на фиг. 18) может быть применено, если привод 240, например, соединен с более чем одной частью 252, 254, 256, 258 радиального стопора 250. Приводы 240 могут представлять собой гидравлические приводы или любые другие типы приводов, известные в технологии. Более того, приводы 240 могут быть размещены внутри корпуса 230 противовыбросового превентора или могут быть пози
- 10 014519 ционированы снаружи корпуса 230 противовыбросового превентора. Приводы 240 могут быть соединены с радиальным стопором 250, например, механическими или гидравлическими тягами (не показаны). В еще одном варианте осуществления радиальный стопор 222 включает множество сухарей или кулачков (не показаны), которые соединены с множеством приводов (не показаны), каковыми приводятся в действие.
В еще одном варианте осуществления, показанном на фиг. 19, радиальный стопор 270 может быть сформирован из одиночного сегмента 272. Радиальный стопор 270 приводится в действие вынесенными за пределы кольца приводами 274, соединенными с радиальным стопором 270 и расположенными вблизи концов 276, 278 сегмента 272. Будучи приведенными в действие, вынесенные за пределы кольца приводы 274 сдвигают концы 276, 278 сегмента 272 навстречу друг другу и в радиальном направлении внутрь, как показано стрелками на фиг. 19. Пунктирная линия на фиг. 19 представляет внутреннюю поверхность 277 радиального стопора 270 после приведения в действие. Радиальный стопор 270, будучи приведенным в действие, приходит в зацепление с корпусом крышки 232 (фиг. 16) способом, подобным таковому, показанному на фиг. 16.
Сегмент 272 радиального стопора 270 может быть изготовлен путем формирования множества прорезей 284 поблизости от концевых сегментов 280, 282. Прорези 284 могут быть предназначены для легкого монтажа радиального стопора 270 в выемке 224 (фиг. 16) и для повышения гибкости для радиальной деформации радиального стопора 270. Прорези могут иметь любую форму, известную в технологии. Например, фиг. 20 показывает прямоугольные прорези 284. Однако прорези 284 могут быть предпочтительно сформированы таким образом, чтобы снизить концентрации напряжений или места сосредоточения напряжений на кромках прорезей 284. Например, если прорези 284 сформированы с прямоугольным профилем, места концентрации напряжений могут возникать в относительно острых углах. Соответственно этому, прорези 284 могут включать скругленные углы (не показаны) или, например, по существу, трапециевидные профили (не показаны) для сведения к минимуму эффекта концентрации напряжений.
Более того, прорези 284 могут быть «ранжированными», как показано на фиг. 20, для обеспечения главным образом постепенного перехода между относительно жесткими прямолинейными сегментами 286 и относительно гибкими концевыми сегментами 280, 282. Постепенное изменение профиля прорезей 284 обеспечивает равномерное изменение жесткости, которое способствует предотвращению концентрации напряжений на последних прорезях (например, на последних прорезях вблизи прямолинейных сегментов 286).
Радиальный стопор 270 может быть сформирован из одиночного материала или из различных материалов (включающих, например, сталь, титан, бериллиево-медный сплав, или комбинации и/или сплавы таковых). Например, изогнутые концевые сегменты 280, 282 могут быть изготовлены из материала, который является относительно податливым, если сравнивать с относительно жестким материалом, составляющим прямолинейные сегменты 286 (например, изогнутые концевые сегменты 280, 282 могут быть изготовлены из материала с модулем упругости (Ес), который является существенно более низким, чем модуль упругости (Е8) прямолинейных сегментов 286). Независимо от материала, использованного для получения радиального стопора 270, радиальный стопор 270 должен быть гибким в достаточной мере, чтобы обеспечивать монтаж в выемке 224 (на фиг. 16) и извлечение из таковой.
Альтернативно, радиальный стопор 270 фиг. 19 может включать более чем один сегмент (например, две половины или множество сегментов), соединенных с множеством периферийных приводов и приводимых в действие таковыми. Радиальный стопор 270 может также включать множество отдельных сухарей или кулачков, объединенных гибкой лентой. Сухари могут быть разделены промежутками, и разделяющее их расстояние может быть выбрано для обеспечения желательной гибкости для радиального стопора 270.
Фиг. 21А показывает сегментированный радиальный стопор, который может быть приведен в действие радиально относительно крышки, в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Этот вариант осуществления может быть назван как «крышка с пружинным стопором». В этом варианте исполнения сегментированный радиальный стопор 300 может быть размещен вокруг крышки 302 для закрепления крышки 302 в корпусе 306 противовыбросового превентора. Сегментированный радиальный стопор 300 может включать множественные сегменты (например, см. фиг. 6А-6С), расположенные вокруг крышки 302. В одном варианте осуществления сегментированный радиальный стопор 300 включает по меньшей мере восемь сегментов. Каждый сегмент сегментированного радиального стопора 300 может быть поджат в сторону запертого (то есть, наружу) положения по меньшей мере одной пружиной 308. Как применяемый здесь, термин пружина имеет отношение к любому поджимающему элементу, такому как цилиндрическая винтовая пружина, тарельчатая пружина или эластомер, который обеспечивает усилие пружины. Каждый сегмент сегментированного радиального стопора 300 может удерживаться на своем месте от осевого смещения с помощью ручного фиксатора, например, стопорного винта 310 или штифта.
Для стопорения крышки 302 она может быть вставлена в канал 304 корпуса 306 противовыбросового превентора. Когда крышка 302 вставлена в корпус 306 противовыбросового превентора, сегментированный радиальный стопор 300 входит в контакт с фаской 312 в канале 304 корпуса 306 противовыбро
- 11 014519 сового превентора, тем самым вдавливая каждый сегмент сегментированного радиального стопора 300 радиально внутрь и сжимая пружину 308. Как только сегментированный радиальный стопор 300 на крышке 302 вдвигается в осевом направлении в корпус 306 противовыбросового превентора и примыкает к соответствующему радиальному стопору 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора, сегменты сегментированного радиального стопора 300 радиально расширяются наружу под действием пружины 308 и входят в зацепление с соответствующим радиальным стопором 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора. Таким образом сегментированный радиальный стопор 300 находится в запертом положении.
Для предотвращения радиального смещения сегментированного радиального стопора 300 на крышке 302 внутрь с переходом в незапертое положение, опорная муфта 316 может быть приведена в действие так, чтобы по меньшей мере часть 318 опорной муфты 316 расположилась радиально внутри радиального стопора 300 на крышке 302. Когда опорная муфта 316 находится на своем месте, сегменты радиального стопора 300 не могут быть приведены в действие радиально внутрь, тем самым фиксируя крышку 302 внутри корпуса 306 противовыбросового превентора.
Уплотнитель 322 крышки может быть расположен на обойме 324 уплотнителя крышки 302. Когда крышка 302 вставлена в канал 304 в корпусе 306 противовыбросового превентора, уплотнитель 322 крышки входит в контакт с седлом уплотнителя 326 внутри корпуса 306 противовыбросового превентора. Уплотнитель 322 крышки включает уплотнение высокого давления, которое препятствует проникновению жидкостей из внутреннего отверстия 330 корпуса 306 противовыбросового превентора. В одном варианте осуществления уплотнитель 322 крышки может включать по меньшей мере одно уплотнительное кольцо 332 с круглым сечением. В этом варианте осуществления уплотнительное кольцо 332 с круглым сечением. Уплотнитель 322 крышки может дополнительно включать второе уплотнительное кольцо 334 с круглым сечением для обеспечения резервного уплотнения. Понятно, что уплотнитель 322 крышки не ограничивается конкретным типом уплотнения. Например, в одном варианте осуществления уплотнитель 322 крышки может включать шевронные уплотнения.
Для проведения технического обслуживания плашечного узла, включающего плунжер 328, крышка 302 может быть разблокирована путем удаления опорной муфты 316 и затем осевым выдвиганием крышки 302 из корпуса 306 противовыбросового превентора. Когда крышка 302 выдвигается из корпуса 306, сегменты радиального стопора 300 радиально вдвигаются внутрь поверхностями 320 соответствующего радиального стопора 314 в корпусе 306, тем самым позволяя выведение из зацепления крышки 302 с корпусом 306.
Фиг. 21В показывает еще один вариант исполнения сегментированного радиального стопора 300. В этом варианте осуществления стопор 300 может быть расположен вокруг крышки 302 для ее крепления в корпусе 306 противовыбросового превентора. Стопор 300 может включать множество сегментов (например, см. фиг. 6А-6С), расположенных вокруг крышки 302. В одном варианте осуществления стопор 300 включает по меньшей мере восемь сегментов. Каждый сегмент стопора 300 может быть поджат в сторону незапертого (то есть, внутрь) положения пружиной 308, например, цилиндрической винтовой пружиной, тарельчатой пружиной или эластомером. Каждый сегмент стопора 300 может удерживаться на своем месте от осевого смещения с помощью ручного фиксатора, например, стопорного винта 310 или штифта.
Когда крышка 302 установлена на своем месте в корпусе 306 противовыбросового превентора, сегменты стопора 300 примыкают к соответствующему радиальному стопору 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора. Сегментированная приводная муфта 317, включающая по меньшей мере два сегмента или независимые приводные элементы, располагается вокруг крышки, в которой первый приводной элемент 334 и второй приводной элемент 336 могут быть приведены в действие независимо друг от друга для осевого смещения вдоль крышки 302. Понятно, что приводная муфта 317 может включать более чем два приводных элемента так же, как каждый приводной элемент может быть приведен в действие независимо.
Как показано на фиг. 21В, первый приводной элемент 334 способен двигаться в осевом направлении вдоль крышки 302 в положение, в котором по меньшей мере часть 319 первого приводного элемента 334 располагается радиально внутри по меньшей мере первого сегмента 323 стопора 300. Второй приводной элемент 336 приспособлен для перемещения, независимо от первого приводного элемента 334 в осевом направлении вдоль крышки 302 в положение, в котором по меньшей мере часть 318 второго приводного элемента 336 располагается радиально внутри по меньшей мере второго сегмента 325 стопора 300. По меньшей мере два силовых привода (не показаны) могут быть применены для независимого приведения в действие первого приводного элемента 334 и второго приводного элемента 336. Когда первый приводной элемент 334 сдвигается в свое положение, часть 319 первого приводного элемента 334, например фаска 338, радиально выдвигает наружу по меньшей мере первый сегмент сегментированного радиального стопора 300 на крышке 302, приводя его в зацепление с соответствующим радиальным стопором 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора. Когда второй приводной элемент 336 сдвигается в свое положение, часть 318 второго приводного элемента 336, например фаска 338, радиально вы
- 12 014519 двигает наружу по меньшей мере второй сегмент стопора 300 на крышке 302, приводя его в зацепление с соответствующим радиальным стопором 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора.
В одном варианте осуществления сегментированная приводная муфта 317 может быть разрезана вдоль диагональной плоскости, тем самым образуя первый приводной элемент 334 и второй приводной элемент 336. В этом варианте осуществления первый приводной элемент 334 муфты 317 может приводить в действие верхние сегменты и половину боковых сегментов стопора 300 на крышке 302, и второй приводной элемент 336 сегментированной приводной муфты 317 может приводить в действие нижние сегменты и половину боковых сегментов стопора 300 на крышке 302. В еще одном варианте осуществления сегментированная приводная муфта 317 может быть разрезана вдоль вертикальной плоскости. В этом варианте осуществления первый приводной элемент 334 приводной муфты 317 может приводить в действие сегменты стопора 300, расположенные на одной стороне вертикальной плоскости, например, на левой стороне, и второй приводной элемент 336 приводной муфты 317 может приводить в действие сегменты стопора 300, расположенные на противоположной стороне вертикальной плоскости, например, на правой стороне. В еще одном варианте исполнения сегментированная приводная муфта 317 может быть разрезана вдоль горизонтальной плоскости. В этом варианте осуществления первый приводной элемент 334 сегментированной приводной муфты 317 может приводить в действие сегменты стопора 300 на одной стороне горизонтальной плоскости, например, на верхней стороне, и второй приводной элемент 336 сегментированной приводной муфты 317 может приводить в действие сегменты стопора 300, расположенные на противоположной стороне горизонтальной плоскости, например на нижней стороне.
Положение первого приводного элемента 334 и второго приводного элемента 336 сегментированной приводной муфты 317 может также предохранять стопор 300 от осевого смещения вдоль крышки 302 в сторону отверстия 304 в корпусе 306 противовыбросового превентора, или расцепления, как результата внутреннего давления в корпусе 306 противовыбросового превентора. Когда первая приводная муфта 334 и вторая приводная муфта 336 находится на своем месте, сегменты сегментированного радиального стопора 300 не могут быть приведены в действие радиально внутрь, тем самым крышка 302 фиксируется внутри корпуса 306 противовыбросового превентора. Сегментированный радиальный стопор 300 в этой ситуации находится в запертом положении.
Для проведения технического обслуживания плашечного узла, включающего плунжер 328, крышка 302 может быть высвобождена путем удаления сегментированной приводной муфты 317 и затем осевым смещением крышки 302 в сторону от корпуса 306 противовыбросового превентора. Когда муфта 317 удалена, верхний и нижный сегменты стопора 350 в результате подпирающего действия пружины 308 возвращаются в незапертое положение или радиально смещаются внутрь, тем самым обеспечивая расцепление крышки 302 и высвобождение из корпуса 306 противовыбросового превентора.
Фиг. 22А и 22В показывают радиальный стопор в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления сегментированный радиальный стопор 350 может быть расположен вокруг крышки 302 для ее фиксирования в корпусе 306 противовыбросового превентора. Сегментированный радиальный стопор 350 может включать множественные сегменты (например, см. фиг. 6А-6С), размещенные вокруг крышки 302. В одном варианте осуществления стопор 350 включает по меньшей мере восемь сегментов. Сегменты стопора 350 могут удерживаться на своем месте от осевого смещения с помощью ручного фиксатора, например, стопорного винта 310 или штифта. В этом варианте осуществления по меньшей мере один сегмент стопора 350 может быть радиально выдвинут наружу под воздействием силы тяжести. В одном варианте осуществления по меньшей мере один сегмент стопора 350 может быть поджат в сторону незапертого положения. В еще одном варианте осуществления по меньшей мере один сегмент стопора 350 может быть поджат в сторону незапертого положения.
В одном варианте исполнения по меньшей мере один нижний сегмент стопора 350 может быть радиально выдвинут наружу под воздействием силы тяжести. Фиг. 22А показывает нижний сегмент 351 стопора 350 в соответствии с вариантом осуществления изобретения. Нижний сегмент 351 стопора 350 может быть радиально выдвинут наружу под воздействием силы тяжести, то есть, нижний сегмент 351 стопора 350 может радиально выпадать наружу (то есть, вниз). Этот вариант осуществления может быть назван как крышка с висящим стопором. Как только крышка 302 вставляется в канал 304 корпуса 306 противовыбросового превентора, и стопор 350 примыкает и радиально вдвигается внутрь соответствующего радиального стопора 314 в корпусе 306, нижний сегмент 351 стопора 350 будет опускаться в зацепление с соответствующим радиальным стопором 314 корпуса 306 противовыбросового превентора. Понятно, что несколько нижних сегментов стопора 350 может быть использовано для радиального выступания наружу под действием силы тяжести и введения в зацепление с соответствующим радиальным стопором 314 корпуса 306 противовыбросового превентора.
В этом варианте осуществления по меньшей мере один сегмент стопора 350 может быть поджат в сторону незапертого (то есть, внутрь) положения пружиной 308, как показано на фиг. 22В. Альтернативно, по меньшей мере один сегмент стопора 350 может быть поджат в сторону запертого (то есть, наружу) положения пружиной 308. В одном варианте осуществления по меньшей мере один сегмент стопора 350, который может быть поджат в сторону запертого или незапертого положения, может представлять собой по меньшей мере один верхний сегмент 352, боковой сегмент или любую комбинацию таковых из сег
- 13 014519 ментов стопора 350. Когда крышка 302 располагается на своем месте в корпусе 306 противовыбросового превентора, по меньшей мере один верхний сегмент или по меньшей мере один боковой сегмент стопора 350 позиционируется примыкающим к соответствующему радиальному стопору 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора, и по меньшей мере один нижний сегмент стопора 350 опускается в зацепление с соответствующим радиальным стопором 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора.
В одном варианте осуществления опорная муфта 316 может быть приведена в действие для осевого смещения вдоль крышки 302 в положение, в котором по меньшей мере часть 318 опорной муфты 316 располагается радиально внутри стопора 350. В одном варианте осуществления, когда опорная муфта 316 сдвигается в свое положение, по меньшей мере часть 318 опорной муфты может выдавить верхний и нижний сегменты стопора 350 радиально наружу в зацепление с соответствующим радиальным стопором 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора. В еще одном варианте осуществления, когда опорная муфта 316 сдвигается в свое положение, по меньшей мере часть 318 опорной муфты 316 позиционируется радиально внутри по меньшей мере одного сегмента, поджатого в сторону запертого положения радиального стопора 350, тем самым предохраняя по меньшей мере один сегмент от приведения в действие радиально внутрь.
В одном варианте осуществления опорная муфта 316 может включать по меньшей мере две секции, например, опорная муфта 316 может включать верхнюю секцию 334 (фиг. 22В) и нижнюю секцию 336 (фиг. 22 А). Когда опорная муфта 316 смещается в свое положение, фаска 338 верхней секции 334 опорной муфты 316 выдвигает сегменты, поджатые в сторону незапертого положения сегментированного радиального стопора 350 на крышке 302, радиально наружу в зацепление с соответствующим радиальным стопором 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора. В одном варианте осуществления верхняя секция 334 опорной муфты 316 может приводить в действие верхние сегменты и боковые сегменты, поджатые в сторону незапертого положения стопора 350 на крышке 302. В еще одном варианте осуществления верхняя секция 334 может фиксировать верхние и боковые сегменты, поджатые в сторону запертого положения стопора 350 на крышке 302. Нижняя секция 336 опорной муфты 316 может фиксировать зацепление нижних сегментов стопора 300 на крышке 302 с соответствующим радиальным стопором 314 корпуса 306 противовыбросового превентора. Положение опорной муфты 316 может также предохранять стопор 350 от осевого смещения вдоль крышки 302 в сторону отверстия 304 в корпусе 306 противовыбросового превентора или высвобождения, в результате воздействия внутреннего давления в корпусе 306 противовыбросового превентора. Когда опорная муфта 316 находится на своем месте, сегменты стопора 350 не могут быть приведены в действие радиально внутрь, тем самым фиксируя крышку 302 внутри корпуса 306 противовыбросового превентора. Стопор 350 в такой ситуации находится в запертом положении.
Для проведения технического обслуживания плашечного узла, включающего плунжер 328, крышка 302 может быть высвобождена путем удаления опорной муфты 316 и затем вытягивания осевым смещением крышки 302 в сторону от корпуса 306 противовыбросового превентора. Когда опорная муфта 316 удалена, верхний и нижный сегменты стопора 350, в результате подпирающего действия пружины 308, возвращаются в незапертое положение, или радиально смещаются внутрь. Когда крышка 302 вытягивается наружу из корпуса 306 противовыбросового превентора, нижние сегменты стопора 350 радиально сдвигаются внутрь действием поверхностей 320 соответствующего радиального стопора 314 в корпусе 306 противовыбросового превентора, тем самым обеспечивая высвобождение крышки 302 из корпуса 306 противовыбросового превентора.
Подвижный поворотный узел для крышечных узлов
Как показано на фиг. 1, один важный аспект изобретения представляет собой подвижные поворотные узлы 74, присоединенные к стержням 70 и к каждому из крышечных узлов 14. Крышечные узлы 14 присоединены к подвижным поворотным узлам 74, которые находятся в зацеплении со стержнями 70 с возможностью скольжения по ним. Подвижные поворотные узлы 74 предназначены для обеспечения поворота крышечных узлов 14 вблизи их осевых центровых линий так, чтобы плашки (не показаны) и внутренние компоненты крышечных узлов 14 и корпуса 12 противовыбросового превентора могли быть доступны для технического обслуживания, для замены плашек и т. д.
Вариант осуществления подвижного поворотного узла 74 показан на фиг. 23 и 24. Подвижный поворотный узел 74 включает подвижную поворотную монтажную перекладину 76 и поворотную пластину 78. Перекладина 76 присоединена к стержням 70 скользящим образом. Скользящее соединение между перекладиной 76 и стержнями 70 может быть выполнено, например, с помощью линейных направляющих 87, соединенных с перекладиной 76. Однако прочие известные скользящие соединения могут быть также использованы. Более того, вкладыши (не показаны) или комбинации линейных направляющих 87 и вкладышей могут быть также использованы в изобретении. Пластина 78 присоединена к перекладине 76 с возможностью вращения и в то же время соединена с верхней поверхностью 75 крышечного узла 14. Совместное присоединение подвижного поворотного узла 74 к крышечному узлу 14, по существу, осуществлено по осевой центровой линии крышечного узла 14.
Стержни 70 имеют длину, достаточную для обеспечения отсоединения крышечного узла 14 от корпуса 12 противовыбросового превентора и скольжения в сторону от корпуса 12, пока плашка (не показа
- 14 014519 на) полностью не выйдет наружу из бокового канала 20. Более того, место 82 присоединения, где узел 74 соединен с верхней поверхностью 75 крышечного узла 14, может быть оптимизировано так, чтобы точка 82 присоединения была, по существу, рядом с центром масс крышечного узла 14. Позиционирование точки 82 присоединения, по существу, рядом с центром масс уменьшает усилие, требуемое для поворота крышечного узла 14 и снижает изгибовое напряжение, испытываемое поворотной пластиной 78.
Поворотная пластина 78 может включать подшипник 85. Например, подшипник 85 может быть соединен с подвижной поворотной монтажной перекладиной 76 и приспособлен противостоять как радиальным, так и осевым нагрузкам, возникающим при повороте крышечного узла 14. Подшипник 85 может включать, например, комбинацию радиального подшипника и упорного подшипника (такого как, например, подшипник с коническими роликами). Альтернативно, подшипник 85 может включать, например, роликовый подшипник, воспринимающий радиальные нагрузки, и упорное кольцо подшипника для удержания осевых нагрузок. Однако другие типы подшипниковых конструкций известны в технологии и могут быть использованы для пластины 78.
Когда плашка (не показана) полностью выходит из бокового канала 20, крышечный узел 14 может поворачиваться вокруг оси вращения пластины 78 так, что плашка (не показана) и боковой канал 20 могут быть доступными для технического обслуживания, инспектирования и тому подобного. В варианте осуществления, показанном на фиг. 23 и 24, нижний крышечный узел 14 показан повернутым приблизительно на 90° относительно корпуса 12 противовыбросового превентора, тогда как верхний крышечный узел 14 остается в запертом зацеплении с корпусом 12. На фигурах ясно показано место 80 присоединения плашечного узла.
Фиг. 25 показывает вид сверху противовыбросового превентора 10, когда один из крышечных узлов 14 был выведен из зацепления с корпусом 12 противовыбросового превентора и повернут приблизительно на 90°. Как показано, место 80 присоединения плашечного узла ясно видно и может быть доступно с вертикального направления. Вертикальный доступ представляет собой существенное преимущество, поскольку известные крышки, которые включают петли, в общем поворачиваются вокруг кромки крышечной заглушки. Поэтому, если, к примеру, с нижней крышки противовыбросового превентора были сняты болты, и она была открыта поворотом, к плашке не может быть вертикального доступа, так как на этом направлении находится корпус верхней крышки противовыбросового превентора. Вертикальный доступ к плашке является важным, поскольку он делает гораздо более легкими техническое обслуживание или замену плашек, тем самым сокращая время, необходмое для технического обслуживания противовыбросового превентора, и повышает уровень безопасности персонала, выполняющего техническое обслуживание. Далее, вертикальный доступ делает возможным, например, техническое обслуживание нижней крышки противовыбросового превентора, в то время как верхняя крышка находится в запертом положении (например, см. фиг. 23-25).
Крышечный узел 14 может быть также повернут приблизительно на 90° в другом направлении относительно оси бокового канала 20 (фиг. 1), тем самым обеспечивая вращение приблизительно на 180°. Однако другой вариант осуществления может быть скомпонован так, чтобы обеспечивать поворот больше чем или меньше чем на 180°. Диапазон вращения подвижного поворотного узла 74 не предполагает ограничения рамок изобретения.
Подвижный поворотный узел 74 является преимущественным благодаря простоте конструкции и соединению с крышечным узлом 14. Например, петли в прототипе в общем имеют сложную конструкцию, трудны в техническом обслуживании и являются относительно дорогостоящими. Далее петли в прототипе должны быть прочными, так как они несут всю весовую нагрузку от крышки противовыбросового превентора на вертикальной оси, расположенной на некотором расстоянии от центра масс крышки. В результате изгибающий момент, действующий на петлю, является очень большим, и деформация петли может вести к провисанию крышки.
Фиг. 26-31 показывают варианты исполнения крышки противовыбросового превентора согласно изобретению. В каждом из вариантов исполнения узел расположен так, чтобы крышка противовыбросового превентора могла быть выведена из зацепления с корпусом противовыбросового превентора и сдвинута наружу от корпуса противовыбросового превентора в направлении, по существу, перпендикулярном к лицевой поверхности корпуса противовыбросового превентора, чтобы плашка вышла из канала. Как только плашка высвобождается, крышка может быть повернута, развернута или сдвинута для обеспечения легкого доступа к плашке. Термин по существу, перпендикулярно используется для обозначения направления наружу от противовыбросового превентора и лицевой поверхности, где находится боковой канал. Специалистам в данной области техники понятно, что точное направление будет зависеть от конструкции противовыбросового превентора, крышки и бокового канала, но направление в общем будет перпендикулярным к лицевой поверхности корпуса противовыбросового превентора.
Фиг. 26 показывает один вариант осуществления крышечного узла 602 противовыбросового превентора согласно одному аспекту изобретения. Противовыбросовый превентор (ВОР) 601 имеет корпус 603 с четырьмя боковыми каналами, например, боковой канал 650. Четыре крышки 611, 612, 613, 614 противовыбросового превентора могут быть приспособлены для введения в боковые каналы. Например,
- 15 014519 фиг. 26 показывает крышку 612 противовыбросового превентора, приспособленную для соединения с корпусом 603 противовыбросового превентора в боковом канале 650.
Крышечный узел 602 противовыбросового превентора также показан на фиг. 26. Крышечный узел 602 включает два опорных элемента 621, 622 и суппорт 628 крышечного узла. Узел 602 противовыбросового превентора позволяет крышке 612 выдвигаться наружу от корпуса 603 в направлении, по существу, перпендикулярном лицевой поверхности 655 корпуса 603, и затем поворачиваться так, чтобы плашка (не показана) могла быть заменена более легко.
Опорные элементы 621, 622, показанные на фиг. 26, соединены с корпусом 603 противовыбросового превентора. Опорные элементы 621, 622 могут быть также приспособлены для возможности качения роликов по верхней поверхности опорных элементов 621, 622. Опорные элементы 621, 622 выступают из корпуса 603 на достаточное расстояние, чтобы крышка 612 могла быть выдвинута наружу из корпуса 603 так, чтобы плашка (не показана) вышла из корпуса 603 противовыбросового превентора и бокового канала 650. В этом описании выведение из корпуса или бокового канала означает удаление на расстояние, достаточное для поворота крышки без контакта между плашечным блоком и корпусом противовыбросового превентора.
Суппорт 628 крышечного узла может включать два блока 624, 626 роликов и поворотную пластину 630. Один блок роликов расположен на каждом конце суппорта 628 крышечного узла. Каждый блок 624, 626 включает по меньшей мере два ролика, скомпонованных для качения по верхней поверхности опорного элемента 621 или 622. В варианте осуществления, показанном в фиг. 26, каждый блок 624, 626 включает два ролика, хотя различные количества роликов могут быть применены без выхода за рамки смысла изобретения.
Поворотная пластина 630 может быть присоединена к суппорту 628 крышечного узла с возможностью вращения и соединена с крышкой 612. В некоторых вариантах осуществления поворотная пластина 630 присоединена к суппорту 628 крышечного узла с возможностью вращения вблизи центра суппорта. В некоторых других вариантах осуществления поворотная пластина 630 соединена с крышкой 612 над центром масс крышки. В некоторых вариантах осуществления поворотная пластина 630 может быть неподвижно закреплена на суппорте 628 крышечного узла и иметь поворотное соединение с крышкой 612.
Крышечный узел 602 согласно варианту осуществления, показанному на фиг. 26, обеспечивает более легкое инспектирование и замену плашки (не показана), расположенной на конце плашечного плунжера 651. Крышка 612 сначала выводится из зацепления с корпусом 603 противовыбросового превентора. Способ введения крышки в зацепление и выведения из зацепления не является частью изобретения, и изобретение не ограничивается такими способами. Далее, крышка 612 сдвигается наружу от корпуса 603 противовыбросового превентора в направлении, по существу, перпендикулярном к лицевой поверхности 655 корпуса 603 противовыбросового превентора. Крышка 612 присоединена к суппорту крышечного узла 628, и ролики на суппорте 628 крышечного узла позволяют крышке 612 сместиться наружу от корпуса 603 противовыбросового превентора. Как только плашка (не показана) выводится из бокового канала 650, крышка 612 может быть повернута в любую сторону так, чтобы плашка (не показана) могла быть проверена или заменена.
Вариант осуществления, показанный на фиг. 26, включает два опорных элемента. Понятно, что только один опорный элемент или более чем два опорных элемента могли бы быть применены без выхода за рамки настоящего изобретения. Подобным образом, многие из вариантов осуществления, описанных с привлечением фиг. 27А-31В, включают два опорных элемента. Опять же понятно, что только один опорный элемент или более чем два опорных элемента могут быть применены без выхода за рамки смысла изобретения.
Фиг. 26 показывает три дополнительных крышки 611, 613, 614. Действие крышечных узлов, связанное с этими крышками, подобно, описанному выше. Соответственно этому их действие не будет описано отдельно. Далее, варианты осуществления на фиг. 27А-32 показывают только одну крышку и связанный с ней крышечный узел. Понятно, что каждый вариант осуществления может быть использован с любым числом крышек на противовыбросовом превенторе. Кроме того, в каждом аспекте изобретения желательно производить соединения с крышкой вблизи ее центра масс или вдоль центральной оси. В то время как это может не упоминаться конкретно для некоторых вариантов осуществления изобретения, варианты исполнения могут включать такое соединение.
Фиг. 27А показывает вид сверху крышечного узла 701 согласно варианту осуществления изобретения. Крышка 605 показана выведенной из корпуса 603 противовыбросового превентора так, что плашечный блок 607 извлечен из корпуса 603. Крышка 605 соединена с суппортом 703 крышечного узла, который подвижно соединен с двумя опорными элементами 711, 712. Суппорт 703 крышечного узла подвижно соединен с опорными элементами 711, 712 двумя боковыми блоками 706, 707. Боковые блоки 706, 707 могут включать линейные направляющие (как показано на фиг. 23), блоки роликов (как показано на фиг. 26) или любые другие пригодные соединения, которые позволяют крышке 605 и суппорту 703 крышечного узла сдвигаться наружу от корпуса 603 противовыбросового превентора в направлении, по существу, перпендикулярном к лицевой поверхности корпуса.
Крышка 605 может быть жестко зафиксирована на суппорте 703 крышечного узла крепежной дета
- 16 014519 лью 705. Альтернативно, крышка 605 может иметь поворотное соединение с суппортом 703 с помощью поворотной пластины, как описано выше в связи с фиг. 23 и 26.
Опорные элементы 711, 712 могут быть шарнирно присоединены к корпусу 603 противовыбросового превентора. Фиг. 27А показывает опорный элемент 711, шарнирно соединенный с корпусом 603 противовыбросового превентора с помощью петли 708. Подобным образом, опорный элемент 712 показан шарнирно соединенным с корпусом противовыбросового превентора петлей 709. Петли 708, 709 обеспечивают возможность поворота опорных элементов 711, 712 так, чтобы крышка перемещалась в горизонтальном направлении.
Фиг. 27В показывает вид сбоку крышечного узла 701 согласно данному варианту изобретению. Крышка 605 подвешена на опорных элементах 711, 712 (на фиг. 27В показан вид сбоку только опорного элемента 711). Суппорт 703 крышечного узла имеет поворотное соединение с каждым из боковых блоков
706, 707 (на фиг. 27В показан вид сбоку только бокового блока 707). Фиг. 27В показывает боковой блок
707, соединенный с суппортом 703 крышечного узла с возможностью вращения в точке 715 поворота. Хотя это и не показано на фиг. 27В, понятно, что суппорт 703 крышечного узла подобным образом соединен с боковым блоком 706.
Фиг. 27С показывает вид сверху крышечного узла 701 с опорными элементами 711, 712, повернутыми в одну сторону так, что плашечный узел 607 является более доступным для инспектирования и замены. Опорные элементы 711, 712 поворачиваются в точках, где они шарнирно соединены с корпусом 603 противовыбросового превентора. В варианте осуществления, показанном на фиг. 27С, опорный элемент 711 соединен с корпусом противовыбросового превентора петлей 708, и опорный элемент 712 соединен с корпусом противовыбросового превентора петлей 709. Шарнирные соединения 708, 709 и поворотные соединения боковых блоков 706, 707 обеспечивают возможность горизонтального поворота крышки 605 наружу от корпуса 603 так, что плашечный блок 607 является легкодоступным.
Вариант осуществления, показанный на фиг. 27А-27С, включает крышечный узел, обеспечивающий горизонтальное движение крышки. В некоторых вариантах осуществления (не показаны) крышечный узел обеспечивает вертикальное смещение крышки. В таком варианте осуществления опорные элементы могли бы быть шарнирно соединены с корпусом противовыбросового превентора так, чтобы они поворачивались в направлениях вверх или вниз. Это было бы преимущественным, например, если плашечный блок мог быть более легко инспектирован или заменен сверху или снизу от противовыбросового превентора.
Фиг. 28Ά-28Ό показывают крышечный узел 801 согласно варианту осуществления изобретения. Крышка 605 присоединена к корпусу 603 противовыбросового превентора так, что она может поворачиваться наружу от корпуса 603, по существу, перпендикулярно лицевой поверхности корпуса 603. Когда плашечный блок 607 выводится из корпуса 603, крышка 605 способна поворачиваться в вертикальной плоскости для ее поворота в другом направлении.
Фиг. 28А показывает вид сверху крышечного узла 801 согласно данному варианту осуществления изобретения. Крышка 605 может быть соединена с корпусом 603 двумя опорными элементами 807, 808, двумя подвижными блоками 803, 805 и двумя поворотными крышечными опорами 810, 811.
Опорные элементы 807, 808 соединены с корпусом 603 противовыбросового превентора любым известным способом. В некоторых вариантах осуществления опорные элементы 807, 808 жестко зафиксированы на корпусе 603 противовыбросового превентора. Сдвижной блок 803 подвижно соединен с опорным элементом 807, и сдвижной блок 805 подвижно соединен с опорным элементом 808. Сдвижные блоки 803, 805 приспособлены к смещению вдоль длины опорных элементов.
В некоторых вариантах осуществления опорные элементы 807, 808 включают опорные стержни, и сдвижные блоки 803, 805 включают линейные направляющие или вкладыши, которые приспособлены для скольжения вдоль длины опорных стержней. В других вариантах осуществления каждый из сдвижных блоков 803, 805 включает по меньшей мере один ролик, и опорные элементы 807, 808 имеют по меньшей мере один ролик, катящийся по верхней поверхности опорных элементов 807, 808.
Крышка 605 может быть соединена со сдвижными блоками 803, 805 двумя поворотными элементами 810, 811. Поворотный элемент 810 соединен с крышкой 605 и со сдвижным блоком 803. Второй поворотный элемент 811 соединен с другой стороной крышки 605 и со сдвижным блоком 805. Поворотные элементы 810, 811 присоединены таким образом, чтобы позволять крышке 605 поворачиваться вокруг горизонтальной оси. Это может быть выполнено путем жесткого крепления поворотных элементов 810, 811 к крышке 605 и поворотного соединения поворотных элементов 810, 811 со сдвижными блоками 803, 805. С другой стороны, поворотные элементы 810, 811 могут быть жестко скреплены со сдвижными блоками 803, 805 и соединены с крышкой 605 с возможностью вращения. Прочие средства подвижного и поворотного соединения крышки с опорными элементами могут быть скомпонованы без выхода за рамки смысла изобретения. Например, все соединения могут представлять собой поворотные соединения.
Фиг. 28В показывает вид сбоку крышечного узла 801 согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 28А. Опорные элементы 807, 808 (на фиг. 28В показан вид сбоку только опорного элемента 807) могут быть выставлены в одной плоскости с горизонтальной осью крышки 603. Сдвижные блоки 803, 805 (на фиг. 28В показан вид сбоку только сдвижного блока 803) и поворотные
- 17 014519 элементы 810 и 811 (фиг. 28А) могут быть выведены в положение, близкое к центру масс крышки 603.
Фиг. 28С показывает вид сверху крышечного узла 801 согласно варианту осуществления изобретения, показанному на фиг. 28 А и 28В. Крышка 605 повернута на 180° в вертикальной плоскости так, чтобы плашечный блок 607 был направлен наружу от корпуса 603 противовыбросового превентора. В этом положении плашечный блок 607 может быть доступен для инспектирования и замены.
Фиг. 29Ό показывает вид сбоку крышечного узла 801 с крышкой 605, повернутой так, чтобы плашечный блок 607 был направлен наружу от корпуса 603 противовыбросового превентора. Крышка может поворачиваться из начального положения (как показано на фиг. 28В) в любом направлении. В некоторых вариантах осуществления крышечный узел 801 может включать стопорный механизм, который может фиксировать крышку 605 в положении соединения с боковым каналом 650 в корпусе 603 или в положении поворота на 180° для инспектирования и замены. Кроме того, крышечный узел 801 согласно этому аспекту изобретения может иметь стопорный механизм, который предназначен для фиксирования крышки в положении поворота на 90°, то есть, с плашечным блоком 607, обращенным либо вверх, либо вниз. Такое положение было бы желательным, например, если условия делают преимущественным инспектирование плашечного блока 607 сверху или снизу.
Фиг. 29Α-29Ό показывают крышечный узел 901 согласно варианту осуществления изобретения. Крышка 605 соединена с корпусом 603 противовыбросового превентора по меньшей мере тремя опорными элементами 911, 912, 913, по меньшей мере два 911, 912 из которых шарнирно соединены с корпусом 603.
Фиг. 29А показывает вид сверху крышечного узла 901 согласно этому варианту осуществления изобретения. Крышка 605 показана введенной в зацепление с корпусом 603 противовыбросового превентора, и плашечный блок 607 показан расположенным внутри корпуса 603. Крышка 605 соединена с корпусом 603 противовыбросового превентора с помощью суппорта 915 крышечного узла, вертикального опорного элемента крышки 921 и трех опорных элементов 911, 912, 913 (опорный элемент 912 не показан в боковом виде фиг. 29А, см. фиг. 29В и 29С).
Фиг. 29В показывает вид с торца суппорта крышечного узла 901. Крышка 605 соединена с суппортом 915 крышечного узла опорной пластиной 919 крышки. В некоторых вариантах осуществления опорная пластина 919 включает фиксированное соединение, хотя опорная пластина 919 может включать поворотное соединение без выхода за рамки настоящего изобретения.
Суппорт 915 крышечного узла, с одной стороны, соединен с вертикальным опорным элементом крышки 921. С другой стороны, суппорт 915 крышечного узла соединен со сдвижным блоком 917. Суппорт 915 крышечного узла показан подвешенным на сдвижном блоке 917, но в вариантах осуществления изобретения могут быть применены прочие типы соединений.
Как показано на фиг. 29В, опорные элементы 911 и 912 соединены с корпусом 603 противовыбросового превентора на одной стороне бокового канала 650, и опорный элемент 913 соединен с корпусом 603 на противоположной стороне бокового канала 650. Вертикальный опорный элемент крышки 921 подвижно соединен с опорным элементом 911 вблизи верхней части вертикального опорного элемента крышки 921, и вертикальный опорный элемент крышки 921 подвижно соединен с опорным элементом 912 вблизи нижней части вертикального опорного элемента крышки 921. Сдвижной блок 917 подвижно соединен с опорным элементом 913.
Как показано на фиг. 29А и 29Ό, опорные элементы могут иметь различную длину. Опорные элементы 911 и 912 имеют достаточную длину, чтобы крышка 605 могла сдвигаться, по существу, перпендикулярно к лицевой поверхности корпуса 603 так, чтобы плашечный блок 607 выводился из корпуса 603. Боковой опорный элемент 913, с другой стороны, может иметь длину, выбранную так, что, когда крышка 605 смещается наружу от корпуса 603, сдвижной блок 917 перемещается до конца опорного элемента 913. При выполнении этого сдвижной блок 917 выходит из соединения с боковым опорным элементом 913.
Опорные элементы 911, 912 могут быть шарнирно соединены с корпусом 603 противовыбросового превентора. Как показано в фиг. 29 А и 29Ό, опорный элемент 911 шарнирно соединен с корпусом 603. Шарнирное соединение может включать петлю 923. Подобным образом опорный элемент 912, как показано на фиг. 29С, шарнирно соединен с корпусом 603 противовыбросового превентора. Соединение может включать петлю 924.
Как только сдвижной блок 917 выходит из соединения с опорным элементом 913, как показано на фиг. 29Ό, остальные опорные элементы 911, 912 и крышка 605 высвобождаются для поворота наружу от корпуса 603 противовыбросового превентора. В некоторых вариантах осуществления крышечный узел 901 включает ограничители (не показаны), которые предохраняют опорные элементы 911 и 912 и крышку 605 от поворота за пределы выбранного положения. Путем поворота на шарнирных соединениях опорных элементов 911 и 912 плашечный блок 607 становится более доступным для инспектирования и замены.
Для перемещения крышки в положение зацепления, как показано на фиг. 29А, крышка 605 может быть повернута обратно к корпусу 603 противовыбросового превентора. В некоторых вариантах осуществления крышечный узел 901 включает ограничители, которые предохраняют опорные элементы 911 и
- 18 014519
912 и крышку от поворота за пределы выравненного положения. Сдвижной блок 917 затем может быть вновь введен в соединение с опорным элементом 913, и крышка 605 может быть сдвинута в сторону корпуса 603 противовыбросового превентора, по существу, параллельно оси бокового канала 650.
Следует отметить, что крышечный узел 901 согласно этому варианту осуществления изобретения может не включать третий опорный элемент 913. В этом случае суппорт 915 крышечного узла не мог бы соединяться с любым опорным элементом. Крышка 605 могла бы сдвигаться наружу от корпуса 603 и затем поворачиваться, как только плашечный блок 607 выйдет из корпуса 603.
Фиг. 30А-30С показывают крышечный узел 1001 с трехпальцевым шарниром согласно варианту осуществления изобретения. Крышечный узел 1001 с трехпальцевым шарниром позволяет крышке 605 отодвигаться наружу от корпуса 603 противовыбросового превентора в направлении, по существу, перпендикулярном лицевой поверхности корпуса 603 так, что плашечный блок 607 выходит из корпуса 603.
Фиг. 30А показывает вид сверху крышки 605 в зацеплении с корпусом 603 противовыбросового превентора. Плашечный блок 607 располагается внутри корпуса 603. Крышка 605 также соединена с корпусом 603 с помощью крышечного узла 1001 с трехпальцевым шарниром. Крышечный узел 1001 с трехпальцевым шарниром согласно этому варианту осуществления изобретения может включать два петельных элемента 1015, 1017 и три точки 1021, 1022, 1023 вращения.
Первый петельный элемент 1015 может быть шарнирно соединен с крышкой 605 через петельный кронштейн 1013 крышки. Подвеска крышки может включать петлю 1023. Второй петельный элемент может быть шарнирно присоединен к корпусу 603 противовыбросового превентора через петельный кронштейн 1011. Петельная подвеска противовыбросового превентора может включать петлю 1021. Первый петельный элемент 1015 и второй петельный элемент 1017 могут быть шарнирно соединены между собой, каждый на противоположном конце от их соединения с крышкой 605 и корпусом 603, соответственно. Соединение между первым петельным элементом 1015 и вторым петельным элементом 1017 петельных элементов также может представлять собой петлю 1022.
Как показано на фиг. 30 А, когда крышка 605 находится в зацеплении с корпусом 603 противовыбросового превентора, петельные элементы 1015, 1017 образуют угол. Это позволяет крышке 605 быть вынутой наружу из корпуса 602, по существу, перпендикулярно лицевой поверхности корпуса 603. Фиг. 30В показывает крышку 605, выдвинутую наружу из корпуса 603 так, что плашечный блок 607 находится вне корпуса 603. Когда крышка выдвигается наружу из корпуса 603, петельные элементы 1015, 1017 могут образовывать прямую линию между петлями 1021 и 1023. С плашечным блоком 607, выведенным из корпуса 603, крышка 605 может быть повернута наружу от корпуса 603 на любой из петель 1021, 1022, 1023. Фиг. 30С показывает вид сверху крышки 605, повернутой наружу от корпуса 603 вращением на петле 1021.
В одном или более вариантах осуществления (не показаны) шарнирный крышечный узел может включать одиночный элемент, шарнирно соединенный с корпусом противовыбросового превентора и крышкой. Одиночный элемент может быть прямолинейно протяженным так, что крышка может быть сдвинута наружу от корпуса вдоль оси бокового канала. Будучи выведенной наружу, крышка могла бы быть повернута наружу от корпуса на любом из шарнирных соединений.
Фиг. 31А и 31В показывают крышечный узел 1101 согласно еще одному варианту осуществления изобретения. В показанном варианте осуществления опорные элементы 1109, 1111 подвижно соединены с корпусом 603 противовыбросового превентора и могут быть жестко закреплены на крышке 605.
Фиг. 31А показывает вид сверху варианта исполнения крышечного узла 1101 согласно изобретению. Крышка 605 может быть соединена с суппортом 1103 крышечного узла в точке 1117 подвески. В некоторых вариантах осуществления крышка 605 имеет поворотное соединение с суппортом 1103 крышечного узла. В одном варианте осуществления точка 1117 подвески включает поворотную пластину.
Суппорт 1103 крышечного узла может быть соединен с опорными элементами 1109, 1111 на противоположных концах суппорта 1103 крышечного узла. Концевой блок 1107 может быть предусмотрен на одном конце суппорта 1103 крышечного узла. Концевой блок 1107 может быть соединен с опорным элементом 1109. Второй концевой блок 1105 может находиться на втором конце суппорта 1103 крышечного узла. Второй концевой блок 1105 может быть соединен с опорным элементом 1111. В некоторых вариантах осуществления суппорт 1103 крышечного узла может быть жестко скреплен с опорными элементами 1109, 1111.
Опорные элементы 1109, 1111 могут быть подвижно соединены с корпусом 603 противовыбросового превентора. Корпус 603 может включать опорные блоки 1113, 1115, которые могут быть подвижно соединены с опорными элементами 1109, 1111. В одном варианте осуществления опорные блоки 1113, 1115 включают линейные направляющие и приспособлены обеспечивать скольжение опорных элементов 1109, 1111 в опорных блоках 1113, 1115 внутрь и наружу.
Фиг. 31В показывает крышечный узел 1101 с крышкой 605, сдвинутой наружу от корпуса 603 противовыбросового превентора, и плашечным блоком 607, выведенным из корпуса 603. Опорные элементы 1109, 1111 были выдвинуты наружу вместе с крышкой 605 относительно корпуса 603. В некоторых вариантах осуществления крышка 605 шарнирно соединена с суппортом крышечного узла 1103 и может быть повернута, как только плашечный блок 607 будет выведен из корпуса 603 противовыбросового превен
- 19 014519 тора.
Преимущественно крышечный узел согласно этому варианту осуществления изобретения не нуждается в опорных элементах, которые выступают за пределы крышки, даже когда крышка находится в зацеплении с корпусом противовыбросового превентора. Узел согласно этому варианту осуществления требует меньше места, когда крышка находится в зацеплении с корпусом противовыбросового превентора, поскольку опорные элементы не выступают за пределы крышки.
Фиг. 32 показывает вид сбоку варианта исполнения крышечного узла 1201 согласно варианту осуществления изобретения. В этом варианте осуществления опорные элементы не соединены с корпусом 603 противовыбросового превентора. Понятно, что другие варианты осуществления, описанные здесь, могут быть применимыми в ситуациях, где опорные элементы не соединены с корпусом 603 противовыбросового превентора.
Крышка 605 показана выдвинутой наружу из корпуса 603 так, что плашечный блок 607 выведен из корпуса 603. Крышка 605 может быть соединена с вертикальным опорным элементом 1207. В некоторых вариантах осуществления вертикальный опорный элемент 1207 шарнирно соединен с крышкой 605 в точке 1209 вращения. Вращение крышки 605 обеспечивает более легкий доступ к плашке 607. В других вариантах осуществления вертикальный опорный элемент 1207 скреплен с крышкой 605 с помощью разъемного соединения. Когда вертикальный опорный элемент 1207 скреплен с крышкой 605 с помощью разъемного соединения, вертикальный опорный элемент 1207 может быть отсоединен от крышки 605 и может быть использован для соединения еще с одной крышкой (не показана).
Опорный элемент 1203 может быть расположен вблизи крышки 605 так, что вертикальный опорный элемент 1207 может быть присоединен к опорному элементу 1203. В некоторых вариантах осуществления вертикальный опорный элемент 1207 включает по меньшей мере один ролик 1205, который приспособлен для качения по опорному элементу 1203. В некоторых вариантах осуществления опорный элемент 1203 представляет собой рельс.
Опорный элемент 1203 может быть подвешен любыми известными способами. Средство крепления опорного элемента 1203 не предполагает ограничивать изобретение. В качестве примера фиг. 32 показывает опорный элемент 1203, соединенный с поддерживающей растяжкой 1213 и стояком станины 1215 противовыбросового превентора.
Предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения может представлять более надежное устройство стопорения крышки. Дополнительно варианты осуществления могут обеспечивать более легкое техническое обслуживание противовыбросового превентора и более легкую замену плашек. Варианты осуществления настоящего изобретения могут сокращать время, требуемое для технического обслуживания противовыбросового превентора, и повышают уровень безопасности персонала, выполняющего техническое обслуживание.
В то время как изобретение было описано в отношении ограниченного числа вариантов осуществления, квалифицированным специалистам в этой области технологии, имеющим преимущество этого описания, будет понятно, что могут быть разработаны прочие варианты осуществления, которые не выходят за рамки изобретения, раскрытого здесь. Соответственно этому область изобретения может быть ограничена только прилагаемыми пунктами формулы изобретения.

Claims (14)

  1. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
    1. Устройство стопорения крышки, содержащее сегментированный радиальный стопор, расположенный вокруг крышки и приспособленный для зацепления с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора, по меньшей мере одну пружину, приспособленную для поджатия по меньшей мере одного сегмента сегментированного радиального стопора в запертом положении, опорную муфту, расположенную вокруг крышки и имеющую часть, приспособленную для фиксации зацепления сегментированного радиального стопора с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора.
  2. 2. Устройство стопорения крышки по п.1, в котором опорная муфта включает восемь сегментов.
  3. 3. Устройство стопорения крышки по п.1, в котором наружная поверхность сегментированного радиального стопора приспособлена для контакта с поверхностью отверстия в корпусе противовыбросового превентора, обеспечивая перемещение по меньшей мере одного сегмента радиального стопора радиально внутрь.
  4. 4. Устройство стопорения крышки по п.1, в котором по меньшей мере один сегмент сегментированного радиального стопора способен радиально выдвигаться наружу под действием силы тяжести в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора.
  5. 5. Устройство стопорения крышки по п.1, дополнительно включающее уплотнитель крышки, расположенный на обойме уплотнителя крышки.
  6. 6. Устройство стопорения крышки, содержащее сегментированный радиальный стопор, расположенный вокруг крышки и приспособленный для зацепления с соответствующим радиальным стопором,
    - 20 014519 расположенным в корпусе противовыбросового превентора, по меньшей мере одну пружину, приспособленную для поджатия по меньшей мере одного сегмента сегментированного радиального стопора в незапертом положении, первый приводной элемент приводной муфты, приспособленный для введения по меньшей мере первого сегмента сегментированного радиального стопора в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора, и второй приводной элемент приводной муфты, приспособленный для введения по меньшей мере второго сегмента сегментированного радиального стопора в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора.
  7. 7. Устройство стопорения крышки по п.6, в котором по меньшей мере один сегмент сегментированного радиального стопора способен радиально выдвигаться наружу под действием силы тяжести в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в корпусе противовыбросового превентора.
  8. 8. Устройство стопорения крышки по п.6, в котором первый приводной элемент расположен радиально внутри по меньшей мере первого сегмента сегментированного радиального стопора.
  9. 9. Устройство стопорения крышки по п.6, в котором второй приводной элемент расположен радиально внутри по меньшей мере второго сегмента сегментированного радиального стопора.
  10. 10. Устройство стопорения крышки по п.6, в котором первый и второй приводные элементы приводной муфты разделены по меньшей мере одной из вертикальной плоскости, горизонтальной плоскости и диагональной плоскости.
  11. 11. Способ стопорения крышки в противовыбросовом превенторе, содержащий следующие стадии: сборку сегментированного радиального стопора вокруг крышки, при этом по меньшей мере один сегмент радиального стопора поджимают в позицию запертого положения;
    введение крышки в канал противовыбросового превентора, при этом наружную поверхность сегментированного радиального стопора приводят в контакт с поверхностью канала, тем самым перемещают по меньшей мере один сегмент сегментированного радиального стопора радиально внутрь, пока по меньшей мере один сегмент сегментированного радиального стопора не выдвинется радиально наружу в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в противовыбросовом превенторе; и расположение опорной муфты в положении, в котором по меньшей мере часть опорной муфты находится радиально внутри сегментированного радиального стопора.
  12. 12. Способ по п.11, дополнительно включающий перемещение по меньшей мере одного нижнего сегмента сегментированного радиального стопора в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в противовыбросовом превенторе, под действием силы тяжести.
  13. 13. Способ стопорения крышки в противовыбросовом превенторе, содержащий следующие стадии: поджатие по меньшей мере одного сегмента сегментированного радиального стопора, расположенного вокруг крышки, в позиции незапертого положения;
    введение крышки в канал в противовыбросовом превенторе до рационального примыкания сегментированного радиального стопора к соответствующему радиальному стопору, расположенному внутри противовыбросового превентора;
    приведение первого приводного элемента в контакт с по меньшей мере первым сегментом сегментированного радиального стопора, при этом посредством по меньшей мере части первого приводного элемента радиально выводят наружу по меньшей мере первый сегмент сегментированного радиального стопора, поджатый в позицию незапертого положения, в зацепление с соответствующим радиальным стопором в противовыбросовом превенторе;
    приведение второго приводного элемента в контакт с по меньшей мере вторым сегментом сегментированного радиального стопора, при этом посредством по меньшей мере части второго приводного элемента радиально выводят наружу по меньшей мере второй сегмент сегментированного радиального стопора, поджатый в позицию незапертого положения, в зацепление с соответствующим радиальным стопором в противовыбросовом превенторе.
  14. 14. Способ по п.13, дополнительно включающий перемещение по меньшей мере одного нижнего сегмента сегментированного радиального стопора в зацепление с соответствующим радиальным стопором, расположенным в противовыбросовом превенторе, под действием силы тяжести.
EA200870364A 2006-03-22 2007-03-22 Монтажные узлы для крышек противовыбросового превентора EA014519B1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/386,223 US7413019B2 (en) 2001-05-04 2006-03-22 Mounts for blowout preventer bonnets
PCT/US2007/064676 WO2007109765A1 (en) 2006-03-22 2007-03-22 Mounts for blowout preventer bonnets

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200870364A1 EA200870364A1 (ru) 2009-02-27
EA014519B1 true EA014519B1 (ru) 2010-12-30

Family

ID=38522775

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200870364A EA014519B1 (ru) 2006-03-22 2007-03-22 Монтажные узлы для крышек противовыбросового превентора

Country Status (12)

Country Link
US (1) US7413019B2 (ru)
EP (1) EP1996790A4 (ru)
KR (1) KR101041507B1 (ru)
CN (1) CN101415904B (ru)
AU (1) AU2007227347B2 (ru)
BR (1) BRPI0711036A2 (ru)
CA (1) CA2646653C (ru)
EA (1) EA014519B1 (ru)
MX (1) MX2008011901A (ru)
MY (1) MY145382A (ru)
NO (1) NO20084424L (ru)
WO (1) WO2007109765A1 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8225857B2 (en) * 2009-11-25 2012-07-24 Hydril Usa Manufacturing Llc Breech lock mechanisms for blowout preventer and method
US8230931B2 (en) * 2009-12-29 2012-07-31 Hydril Usa Manufacturing Llc Lifting device and method for lifting a bonnet
WO2012037173A2 (en) 2010-09-14 2012-03-22 National Oilwell Varco, L.P. Blowout preventer ram assembly and method of using same
US9045961B2 (en) 2011-01-31 2015-06-02 National Oilwell Varco, L.P. Blowout preventer seal and method of using same
CN103764941B (zh) * 2011-06-08 2016-09-28 阿克森Ep股份有限公司 改进的防喷器
EP2836668B1 (en) 2012-04-10 2018-05-23 National Oilwell Varco, L.P. Blowout preventer locking door assembly and method of using same
US9175541B2 (en) 2012-04-10 2015-11-03 National Oilwell Varco, L.P. Blowout preventer seal assembly and method of using same
US9759032B2 (en) * 2015-04-17 2017-09-12 Cameron International Corporation Blowout preventer end connection
CN105569593B (zh) * 2015-12-23 2017-10-03 宝鸡石油机械有限责任公司 用于水下油气钻采设备的二次锁紧装置
MX2019007621A (es) * 2016-12-22 2019-10-09 Schlumberger Technology Bv Restriccion ajustable anular de ariete de tuberia para perforacion con presion controlada con arietes intercambiables.
US10689937B1 (en) 2017-02-13 2020-06-23 Horn Equipment Company, Inc. Blowout preventer with pressure equalization block

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5655745A (en) * 1995-01-13 1997-08-12 Hydril Company Low profile and lightweight high pressure blowout preventer
US5897094A (en) * 1996-12-27 1999-04-27 Varco Shaffer, Inc. BOP with improved door connectors
US20030085040A1 (en) * 2001-05-04 2003-05-08 Edward Hemphill Mounts for blowout preventer bonnets

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3658287A (en) * 1970-12-04 1972-04-25 Hydril Co Swinging blowout preventer head with fluid connector
US6554247B2 (en) 2001-05-04 2003-04-29 Hydril Company Quick release blowout preventer bonnet
US6845959B2 (en) * 2001-05-04 2005-01-25 Hydril Company, L.P. Quick release blowout preventer bonnet
US7699554B2 (en) * 2003-06-03 2010-04-20 Hydril Usa Manufacturing Llc Removable seal carrier for blowout preventer bonnet assembly
CN2823535Y (zh) * 2005-04-15 2006-10-04 任丘市铁虎石油机械有限公司 一种防喷装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5655745A (en) * 1995-01-13 1997-08-12 Hydril Company Low profile and lightweight high pressure blowout preventer
US5897094A (en) * 1996-12-27 1999-04-27 Varco Shaffer, Inc. BOP with improved door connectors
US5975484A (en) * 1996-12-27 1999-11-02 Varco Shaffer, Inc. Door connectors
US20030085040A1 (en) * 2001-05-04 2003-05-08 Edward Hemphill Mounts for blowout preventer bonnets

Also Published As

Publication number Publication date
EA200870364A1 (ru) 2009-02-27
CN101415904A (zh) 2009-04-22
CA2646653A1 (en) 2007-09-27
US20060243451A1 (en) 2006-11-02
EP1996790A4 (en) 2015-08-05
KR20090005323A (ko) 2009-01-13
NO20084424L (no) 2008-10-21
US7413019B2 (en) 2008-08-19
CA2646653C (en) 2011-05-24
BRPI0711036A2 (pt) 2011-08-23
AU2007227347A1 (en) 2007-09-27
CN101415904B (zh) 2012-11-07
WO2007109765A1 (en) 2007-09-27
MX2008011901A (es) 2008-11-06
MY145382A (en) 2012-01-31
EP1996790A1 (en) 2008-12-03
AU2007227347B2 (en) 2011-02-03
KR101041507B1 (ko) 2011-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA014519B1 (ru) Монтажные узлы для крышек противовыбросового превентора
RU2346141C2 (ru) Держатель крышки противовыбросового превентора (варианты), поддерживающее устройство для крышки противовыбросового превентора и способ доступа к плашке противовыбросового превентора
RU2260109C1 (ru) Быстросъемная крышка противовыбросового превентора
RU2256772C1 (ru) Поворотные опоры для крышек противовыбросовых превенторов
RU2273719C2 (ru) Блокировочный механизм крышки для противовыбросового превентора (варианты)
EP2049762B1 (en) Pressure energized radial seal
US7357187B2 (en) BOP conversion apparatus
NO347072B1 (en) Device for connection or release of bop ram actuator

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM RU