Urzadzenie do rozkrecania i skrecania glowicy . . . przeciwerupcyJneJ. Przed1nict,2n, wyrialazku j 2::;t urz enic de roz cania l s cariia prewencera, stosowanego de zamkniecia wylotu otworu wiertniczego przy erupcji cieczy lub gazu. Glowica prewenterem, . . przecrwerupcyJna, ogólnie stosowana potocznie jest do nazywana zapobiegania wydostawani u sie z odwiertu pl ynu o zwieksz onym cisnieni u. Przeznaczona jest do zamkniecia wvlotu otworu wiertniczego przy wierceniach obrotowych w celu przeciwdzialania erupcji plynu zlozowego, podczas naglego wzrostu cisnienia odwiercie, które moze spowodowac: uszkodzenie urzadzen nad szybem. Gdy obserwuje sie nagly wzrost cisnienia na pluczke wiertnicza, glowica przeciwerupcyJna uruchamiana jest w celu zapobiezenia wydostaniu sie pluczki wiertniczej pod wysokim cisnieniem z odwiertu. Do pluczki wiertniczej dodaje sie zageszczacze, które sa w obiegu w zamknietym szybie dotad, az cisnienie pluczki wiertniczej znajdzie sie pod kontrola. Glowica przeciwerupcyjna jest nastepnie otwierana i wiercenie jest kontynuowane w sposób normalny. Glowice przeciwerupcyjne stosowane ::;a po te, aby kontrolowac cisnienie przypowierzchniowe, które moze niekorzystnie wplywac na urzadzenia stosowane w wierceniu odwiertów naftowych i gazowych. Do zamykania lub otwierania elementów uszczelniajacych trzpien, w celu dzialania na tlok, stosowane sa mechanizmy reczne oraz cisnienie pneumatyczne lub hydrauliczne. Czesto stosuje sie uruchamianie hydrauliczne, gdyz wymagane sa wzglednie duze sily zamykajace. Hydrauliczna sila wlaczajaca jest przykladana do cylindra zawierajacego tlok, który z kolei dziala na walek z przylaczonym do niego PL 443337 A1 2/13elementem trzpieniowym. W czasie wiercenia otworów w górotworze, niezbednych dla prowadzenia prac wydobywczych, z otworów tych wydobywaja sie gazy znajdujace sie w górotworze, które przedostaja sie swobodnie do atmosfery kopalnianej. Jest to przyczyna powstawania znacznych zagrozen dla zalogi pracuj acej przy wierceniu otworów. Stosowanie prewentera w czasie wykonywania otworów wiertniczych, w górotworze objetym eksploatacja gornicza, zabezpiecza górotwór przed wyplywem gazów. Z kolei w opisie wzoru uzytkowego PL 48832 opisano prewenter do otworów wiertniczych, zawierajacy korpus, prowadnice zasuwy, zasuwe duza i zasuwe wewnetrzna oraz zawór upustowy. Opisany prewenter charakteryzuje sie tym, ze korpus prewentera w ksztalcie odcinka rury zakonczony jest z jednej strony kolnierzem prewentera z otworami laczacymi, a z drugiej polaczony z poprzeczna, prostokatna prowadnica zasuwy. W jej srodku wykonany jest otwór gryzera, a wewnatrz zainstalowana jest przesuwnie zasuwa duza. W JeJ boku wykonane jest prostokatne wyciecie o wyzlobionych brzegach, w którym osadzona jest przesuwnie zasuwa wewnetrzna, przy której koncu, na zasuwie duzej, zamontowana jest oprawa uszczelki w ksztalcie pierscienia, na który zalozona jest uszczelka elastyczna, otaczajaca jednoczesnie do korpusu prewentera zawór upustowy. W opisie patentowym PL. 133 968 otwór wiertnicy, a dolaczony jest z boku (B) ujawniono glowice przeciwwybuchowa, z zamykaj acymi wylot odwiertu elementami, umieszczonymi w korpusie, charakteryzujaca sie tym, ze posiada przesuwne równolegle co najmniej dwie szczeki, majace postac pólstozkowych elementów umieszczonych swobodnie w odpowiednim stozkowym otworze pierscienia zamocowanego do korpusu, przy czym szczeki sa nasadzone na prowadnice w postaci tloków, natomiast prowadnice drugim koncem sa elastycznie polaczone z korpusem za pomoca gniazd z PL 443337 A1 3/13uszcze kami, przy czym komory nad tlokami polaczone przewodami z zewnetrznvm ukladem pneumatycznym poprzez cylindry. prowadnicy sa hvdrauliczno- Równiez w opisie patentowym PL/EP 2336484 opisana zostala glowica przeciwerupcyjna zawierajaca glówny korpus, oslone polaczona z glównym korpusem, zespól trzpienia zawierajacy walek trzpienia umieszczony ruchomo w oslonie, a charakteryzuje sie tym, ze walek trzpienia ma biegnacy od niego element przechodzacy przez otwór w oslonie, a wspomniany e ement ma glowice, tak, ze po uruchomieniu zespolu trzpienia, walek trzpienia porusza sie w glównym korpusie, a glowica i element przechodzacy przez otwór w oslonie sa powstrzymywane od ruchu, podczas gdy walel-'.: trzpienia kontynuuje ruch w glównym korpusie. Glowica jest nastepnie blokowana w miejscu, aby powstrzymac wspomniany walek trzpienia przed wycofaniem. Glowica przeciwerupcyjna ma gwint i odpowiadajacy mu gwint wokól otworu we wspomnianej oslonie. Ponadto, glowica obraca sie wzgledem wspomnianego walka trzpienia. Sposób blokowania zespolu trzpienia glowicy przeciwerupcyjnej w polozeniu sprzegniecia, obejmuje etapy uruchamiania zespolu trzpienia, walek trzpienia porusza sie w glównym korpusie, a glowica i element przechodzacy przez otwór w oslonie sa powstrzymywane przed ruchem, podczas gdy walek trzpienia nadal porusza sie w glównym korpusie w celu sprzegniecia z rura. Sposób ponadto obejmuje etap blokowania glowicy w miejscu w celu powstrzymania wycofywania wspomnianego walka trzpienia ze wspomnianego sprzegniecia z rura. W stanie techniki brakuje informacji o metodach i narzedziach sluzacych do odkrecania glowic. Znajduja sie tam jedynie informacje o rozwiazaniach technicznych produkowanych prewenterów oraz o sposobie ich dzialania. Kazdy zaklad stosuje swoje technologie, co niekiedy wiaze sie z niebezpieczenstwem dla pracownika lub nieprzestrzeganiem PL 443337 A1 4/13zasad BHP. Dotvchczasowe sposoby rozkrecania oraz skrecania nakretki prewentera wymagaly zablokowania kolnierza oraz wykonania d±wigni z belki o dlugosci kilku metrów, aby uzyskac odpowiedni moment obrotowy potrzebny do odkrecenia nakretki przy uzyciu suwnicy, a to wiazesie z duza czasochlonnoscia. Celem wynalazku jest stworzenie urzadzenia do roz cania l s cania glowicy . . . przeciwerupcyJneJ, dzieki któremu rozlaczenie nakretki z korpusem bedzie bezpieczne i szybkie. Urzadzenie powinno byc latwe w obsludze i umoz iwic zastosowanie go do róznvch wielkosci prewenterów. Wskazane jest, aby urzadzenie wywieralo na nakretke prewentera kontrolowany moment obrotowy, powodujacy rozkrecanie lub skrecanie polaczenia gwintowego pomiedzy nakretka a korpusem prewentera, przy czym kontrolowany moment obro powinien powstawac w wyniku oddzialywania sil mechanicznych - latwych do ustalenia, a nie poprzez sile niedookreslona. Cel ten osiagnieto w rozwiazaniu, w którym urzadzenie do rozkrecania i :::;krecania glowicy przeciwerupcyjnej charakteryzuje sie tym, ze sklada sie z ramy dolnej oraz nakladanej na nia ramv górnej, a na ramie dolnej, na co najmniej jednym pionowym wsporniku, w prowadnicy, zamontowany jest do uchwytu poprzez przegub jeden koniec hydraulicznego silownika rozkrecania, a jego drugi koniec poprzez przegub zamocowany jest do tarczy zabieraka, a od dolu do uchwytu przymocowany jest pionowo silownik podnoszenia, zas w dolnej ramie, w podstawie, znaj duje sie kwadratowy otwór, w którym montowany jest adapter zabezpieczany przez dociskacz, zas silowniki za pomoca przewodów hydraulicznych polaczone sa z pompa hydrauliczna ze sterowaniem, obslugiwana przez komputer wedlug zadanych przez wytwórce wstepnych parametrów rozkrecania lub skrecania prewentera. Urzadzenie ma adapter oraz zabierak, które posiadaja cztery rózne rozstawy otworów montazowych. PL 443337 A1 /13W urzadzeniu zabierak ma pierscien dolny oraz pierscien górny, polaczone ze soba w sposób nierozlaczny za pomaca lacznika, a pierscienie posiadaja na obwodzie wspólosiowe otwory, natomiast w dolnym pierscieniu sa otwory do mocowania nakretki prewentera. Urzadzenie ramie dolnej posiada laczniki wzmacniajace umieszczone pomiedzy wspornikiem a plyta dolna. Korzystnie, gdy w urzadzeniu uchwyt stanowi rolka obracajaca siew prowadnicy. Zaleta stosowania takiego urzadzenia jest mozliwosc nadzoru nad odkreceniem i zakreceniem nakretki prewentera oraz rezygnacja z suwnicy do wytwarzania momentu obrotowego, a takze ograniczenie czasu pracy. Rozkrecanie i skrecanie prewenterów przy uzyciu urzadzenia bedzie bezpieczne oraz ergonomiczne i w pelni bedzie podlegalo kontroli. Przedmiot wynalazku w przykladzie wykonania uwidoczniony jest na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia widok boczny urzadzenia, fig. 2 przedstawia widok aksonometryczny urzadzenia, fig.3 widok zabieraka, fig.4 widok uchwytu i opisano ponizej. Glównvm podzespolem urzadzenia do raz cania i skrecanJ_a glowicy przeciwerupcyjnej jest rama dolna 1. Sklada sie ona z podstawy 2 oraz pionowych wsporników 1- Podstawa~ ma ksztalt kwadratu o wymiarach 2500x2500 mrn i wykonana jest z blachy o grubosci 80 mm osadzonej na poprzecznych stalowych poziomych wspornikach 4. We wspornikach! wykonane sa przelotowe otwory umozliwiaj ace transport urzadzenia wózkiem widlowym. W podstawie~' w jej srodkowej czesci, wykonany jest kwadratowy otwór o wielkosci 8 O Ox8 O O mrn, odpowiadajacy wymiarowi adaptera 5. Po dwóch przeciwleglych bokach kwadratowego otworu wykonane sa po dwa gwintowane otwory, w które wkreca sie srube M30 ~' przykrecajaca do podstawy 2 dociski 7 adaptera 5. Na narozach podstawy 2 przyspawane sa pionowe wsporniki 3 wykonane z dwuteownika HEB300 zamknietego blacha. PL 443337 A1 6/13Dodatkowo, pomiedzy wspornikiem l a podstawa~' przyspawano wzmocnienia~ zapobiegajace zginaniu i skrecaniu wsporników l podczas procesu odkrecania i zakrecania nakretki prewentera 9. Dodatkowym wzmocnieniem wsporników l jest uzycie lacznikóvJ z askownika g=20mm. Jeden koniec lacznika 10 zamontowany jest do wzmocnienia ~' a drugi do ucha 11 przyspawanych w polowie wysokosci wspornika 3. Laczniki 10 zostaly zamontowane na dwóch przeciwleglych plaszczyznach ramy!, w miejscu mocowania silowników 12. Powyzej uch g, do wspornika l, przyspawana jest prowadnica 13 w która wlozony jest uchwyt 14. Prowadnica 13 maksztalt ceowy, dzieki czemu utrzymuje uchwyt 14 w pozycji pionowej, jednoczesnie zabezpieczajac go przed wypadnieciem. Uchwyt 14 ma ksztalt litery "T" i w czesci pionowej ma wykonany otwór 16 do montazu silownika 12. Silownik 12 typ CB-180 w pozycji poziomej przymocowany jest do uchwytu 14 za pomoca sworznia 15 wkladanego do otworu 16 i zabezpieczonego wkladka 17. Drugi koniec silownika 12 jest przymocowany do tarczy zabieraka 18. Wlozony jest on pomiedzy pierscienie zabieraka 19 i poprzez otwory 20 w nich wykonane Do uchwytu!! znajdujacego sie w zabezpieczony sworzniem 15. prowadnicy 13 od dolu przymocowany jest jeden koniec 21 typuCBL-60, a drugi koniec podstawy 2 ramy dolnej 1. Obydwa 12 oraz silowniki podnoszenia 21 silownika podnoszenia przymocowany jest do silowniki rozkrecania poprzez przewody hydrauliczne 22 podlaczone sa do pompy hydraulicznej 23 ze sterowaniem o wydajnosci ok 100 1/min, w której odczytuje sie wartosci cisnien potrzebne do odkrecenia nakretki oraz do podniesienia silowników wraz z nakretka w trakcie odkrecania. Zadaniem silownika podnoszenia 21 jest ustawienie silownika rozkrecania 12 prostopadle do nakretki 24 w trakcie procesu rozkrecania, którego zmiana polozenia nastepuje w zwiazku ze skokiem nakretki 24. Wywierany na nakretke 24 prewentera 9 kontrolowany moment obrotowy PL 443337 A1 7/13powoduje rozkrecanie lub skrecanie polaczenia gwintowanego pomiedzy nakretka 24 a korpusem prewentera 9. Kontrolowany moment obrotowy powstaje w wyniku oddzialywania sil wytwarzanych przez silowniki hydrauliczne 12, mocowane z jednej strony do ramy 1 urzadzenia, a ~ drugiej strony na obwodzie zabieraka 18 przymocowanego do nakretki 24 prewentera 2,, unieruchomionego na dolnej ramie 1 urzadzenia poprzez adapter~- uzyskanie maksymalnego 54 kNm. Moment ten Taka konstrukcja urzadzenia pozwalana momentu obrotowego wynoszacego ok. uzyskalismy w wyniku zastosowania hydraulicznych 12 typu CB-180, które dwóch podczas ,,rozkrecania" pracuja z takim samym cisnieniem. silowników pracy tj. Do pre1.r1entera 2, przykrecony jest srubami 25 od dolu adapter ~ oraz od góry zabierak 18. Tak przygotowany zestaw umieszczony jest w ramie dolnej 1 urzadzenia i poprzez docisk 1 adaptera ~ calosc przykrecona jest za pomoca srub M30 ~ do podstawy~ Kwadratowy ksztalt adaptera 5 odpowiada ksztaltowi otworu wykonanego w ramie dolnej wspólosiowego osadzenia _!,, przez co uzyskuje prewentera 10. Po sie pewnosc wlozeniu i przykreceniu zestawu na wsporniki 3 ramv dolnej 1 nalozona jest rama górna 27 i zabezpieczona jest czteroma sworzniami 28. Tak przygotowane urzadzenie jest gotowe do pracy. Operator nastepuje zaleznosci urzadzenia uruchamia silowniki ruch obrotowy nakretki 24 od skoku nakretki 24, a tym rozkrecania 12 i prewentera 9. W samym i predkosci obrotowej, nastepuje podnoszenie uchwytu 14 z silownikiem rozkrecenia 12 do góry wzgledem podstawy~ ramy dolnej_!,. Przedmiot wedlug wynalazku moze byc stosowany wbranzy naftowej do rozkrecania i skrecania glowic przeciwerupcujnych o róznych wymiarach polaczen kryzowych, zarówno w warsztatach naprawczych, jak i w miejscu dzialania prewentera, po uprzednim jego wyjeciu z wylotu otworu wiertniczego, bez koniecznosci jego transportu. PL 443337 A1 8/13Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do cania i C •--' cania glowicy przeciwerupcyjnej znamienne tym, ze sklada sie z dolnej ramy (.!,) oraz nakladanej na nia górnej ramy (27), a na dolnej ramie (.!,) , na co najmniej jednym pionowym wsporniku (_~), w prowadnicy (13), zamontowany jest do uchwytu (.!,!) jeden koniec hydraulicznego silownika (12), a jego drugi koniec zamocowany jest do zabieraka (18), a od dolu do uchwytu (14) przymocowany jest pionowo silownik (21), zas w dolnej ramie (.!,), w podstawie (~) znajduje sie kwadratowy otwór, w którym mont0v1any jest adapter (~) zabezpieczany przez docisk (2) , zas silowniki (12) i (21) za pomaca hydraulicznych przewodów (22) polaczone sa z hydrauliczna pompa (23) ze sterowaniem, umozliwiajaca zadanie wartosci przez wytwórce wstepnych parametrów rozkrecania lub skrecania prewentera. 2. Urzadzenie wedlua 7as~rz. znamienne tym, ze adapter (~) oraz zabierak ( 18) posiadaja cztery rózne rozstawy otworów montazowych. 3. Urzadzenie wedhJJ :casT:.rz. 1 znamienne tym, ze zabierak (18) ma pierscier1 dolny (18a) oraz pierscien górny (18b) polaczone ze soba w sposób nierozlaczny za pomoca laczników (28), a pierscienie (18a) i (18b) na obwodzie posiadaj a wspólosiowe otwory (18c), natomiast w dolnym pierscieniu (18a) sa otwory (24a) do mocowania nakretki (24) prewentera (~). 4. Urzadzenie wedlug zastrz.1 znamienne tym, ze dolna rama (.!,) posiada wzmocnienia (!!) umieszczone pomiedzy wspornikiem (l) a podstawa (~). . Urzadzenie wedlug zastrz.1 znamienne tym, ze uchwyt (14) stanowi rolka obracajaca sie w prowadnicy (13). PL 443337 A1 9/13Rysunki .r, L Fig.1 PL 443337 A1 /131 i -/ Fig.2 PL 443337 A1 11/1328 18b e Fig.3 Fig.4 PL 443337 A1 12/13al. Niepodleglosci 188/192 00-950 Warszawa, skr. poczt. 203 URZAD PATENTOWY RZECZYPOSPOLITEJ POLSKIEJ tel.: (+48) 22 579 OS SS I fax: (+48) 22 579 00 01 e-mail: kontakt@uprp.gov.pl I www.uprp,gov,pl SPRAWOZDANIE O STANIE TECHNIKI DO ZGLOSZENIA NR P.4433r Klasyfikacja zgloszenia: E21B 33/03, E21B 33/06 Podklasy w których prmrndzono poszukiwania: E21B33 Bazy komputero\\ e w któ0 eh prowadzono poszuki\, ania: EPODOC WPI bazy UPRP Kategoria dokumentu A A A A Dokumenty - z podana identyfikacja US8800646 B2 (Cameron Intmatioual Corporation) 12-08-2014 U S4804045 A (Red Lehman) 14-02-1989 US449 l 176 A (Red Lehman) 01-01-1985 W02005106188 Al (Bennett Dean Allen) 01-11-2005 D Dalszy ei,ig ,,:ykam dokumentów na nastepnej stronie A- dokument okresla1acy ogólny stan techmki, którv nie Jest uwazany za posiada1acy szczególne znaczeme, E-dokument sta11ov\1ac: \.\czesniejs:t.e zglosLeme lub patent, ale opublil-• .o\\any v\ lub po dacie zgloszenia. Odniesienie do zastrz. 1-5 1-5 1-5 1-5 1- dol.,,_umcnt, l,._tó1) mozc poddawac w \\ atpli\vusc za1,Lrzcga11c p1crwszci1sl\VO(-\\ ;..i_), lub prL:, tucwn)' w celu ustalenia dat: publiL1c_11 im1cgo c: towancgu dol"-umcntu 111b 'I innego S"I.C'/.cgól11c&n pmvoch1 O dokument od110S7IJCY sle do Hlnw11ieni[l 11";tnego pr7ez 7:-1Stoso1va11le. w~·st[l·wle11le h1b 11_jrnvnienie "- lmrv sposób P - dokument opublikowam pI?ed data zgloszenia. ale póiniei ni 1. zastrzegana daw piemszenstwa. T - dokument pózme,1sz,. opubl!kowany po dac1e zgloszema lub w dacie p1erwszenstwa 1 mebedac, w konfl!kc1e ze zgloszemem ale cytowam w celu zrozum1ema zasad lub Leoni lez4c, eh u podsta\l w, nalazlu, X - dol-, .. umcnt o szczególnym znacLcmu; LasLrLcgan:· \\ )' 11.alazd .... nic muLc byc UV\·azany La HO\\: lub me mozc b: c uwaLan: za posiadajacy poz10m \\: nalazCL)'. jcLcli ten clokumcnt brany jest pod uwage sarnocl/.iclnie. Y - dokument o S7.Czególn:vm z1rnc7.cni11; 7.r1Stf7.c.~m1~ 1 w:vm1Jn7ck nlc 11107.c byc uwa7.mrv 7.il posiadai~cy po7.10m Yryn;iln7.c7_\·. je7.cli ten dokmncnt 70st;inlc pol~c7ony z jedmm lub kilkoma tego tvpu dokumentam( a takie polaczenie bedzie ocz,wiste dla znawc,. & - dokument nalezacy do teJ sameJ rodzmy patentoweJ Sprawozdanie wykonal/-a:Marian Sobon Marian Sobon Ekspert Data: 23.06.2023 r. 23,06,2023 Uwagi do zgloszenia Sprawozdanie zostalo wykonane w oparciu o zastrz, z dnia 29.12.2022r. Podpis: /podpisano kwalifikowanym podpisem elektronicznym/ Pismo wydane w fonnie dokumentu elektronicznego PL 443337 A1 13/13 PL