RU168626U1 - Превентор - Google Patents

Abstract

Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к оборудованию нефтяных и газовых скважин, а именно к превенторам, используемым при низких температурах и оснащенным системами обогрева жидким теплоносителем.Превентор содержит корпус 1 с центральным проходным отверстием 7 и полостями 9, расположенными поперек продольной оси центрального проходного отверстия. В полостях расположены плашки 10, 11, оснащенные механизмами привода 14. Механизмы привода установлены в боковых крышках 22, зафиксированных к корпусу резьбовыми шпильками 23. Корпус оснащен полостью обогрева 30. В резьбовых шпильках 23 выполнен канал 39, сообщенный с полостью обогрева через ответный канал 37 (38), выполненный в корпусе.Техническое решение повышает надежность перекрытия центрального проходного отверстия корпуса превентора. Снижает вероятность отказа механизмов приводов плашек, во время эксплуатации превентора при отрицательных температурах исключает возможность примерзания плашек к боковым крышкам. 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Область техники.

Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к оборудованию нефтяных и газовых скважин, а именно к превенторам, используемым при низких температурах и оснащенным системами обогрева жидким теплоносителем. Превентор предназначен для герметизации устья нефтяных и газовых скважин, в условиях низких температур, при их строительстве, освоении и ремонте с целью обеспечения безопасности, предупреждения и ликвидации нефтегазоводопроявлений, охраны недр и окружающей среды. Герметизация осуществляется путем перекрытия кольцевого зазора между спущенной в скважину обсадной колонной и бурильными трубами или перекрытия устья скважины (сквозного осевого канала, центрального проходного отверстия) при отсутствии в ней бурильных труб.

Предшествующий уровень техники.

Эксплуатация превенторов в зимний период в условиях низких температур (до -45°С) без внешнего обогрева приводит к примерзанию рабочих органов (уплотнительных элементов, плашечных затворов, плашек глухих, трубных, отрезных) замерзанию эластичных, например резиновых, элементов рабочих органов и механизмов привода (винтовых приводов, гидравлических цилиндров) рабочих органов превентора, что служит причиной разгерметизации устья скважины, не перекрывается сквозной осевой канал, что приводит к авариям, происходит выброс флюида. Для эксплуатации превенторов при низких температурах они оборудуются системами обогрева, например камерой обогрева, для циркуляции теплоносителя и отверстиями с установленными штуцерами для подвода/отвода теплоносителя в камеру обогрева.

Известен превентор (RU 30826; [1]). Превентор содержит корпус с осевым каналом, в полости которого размещены рабочие органы - две трубные и две глухие плашки, снабженные винтовыми приводами, две пары боковых крышек с крепежными элементами для монтажа винтовых приводов плашек. Корпус превентора содержит полость для транзитного подвода теплоносителя. Полость выполнена в корпусе, закрыта крышками, и содержит два отверстия со штуцерами для присоединения рукавов, по которым подается и отводится теплоноситель. Боковые крышки имеют крепежные элементы (шпильки), которыми они крепятся к корпусу. Винтовой привод плашек выполнен в виде двухступенчатой винтовой пары.

Конструкция системы обогрева превентора [1] не обеспечивает быстрый и надёжный обогрев всех элементов превентора. Полость обогрева выполнена в корпусе, а подвод/ отвод теплоносителя осуществляется через крышки, закрепленные на боковых гранях корпуса и закрывающие полость обогрева. Аналог [1] не обеспечивает обогрев боковых крышек винтового привода плашек. При низких температурах элементы винтового привода плашек, за счет замерзания конденсата, воды, примерзают друг к другу, возрастает сопротивление штурвала винтового привода. Когда плашечный затвор превентора находится в положении «открыто», плашки контактируют с боковыми крышками винтового привода, при отрицательных температурах происходит примерзание (прихват) плашек к боковым крышкам винтового привода. В совокупности это вызывает экстремальные нагрузки в винтовом приводе плашек при попытке закрыть плашечный затвор, как следствие, происходит отказ, плашечный затвор не удается закрыть, сквозной осевой канал остается открытым, не происходит герметизация устья скважины. Конструкция аналога [1] не позволяет производить непосредственный или опосредованный обогрев винтового привода плашек и боковой крышки.

Известен превентор (RU 40380; [2]), содержащий корпус с осевым каналом, рабочие органы - плашки трубные с винтовым приводом для герметизации труб, плашки глухие с винтовым приводом для герметизации осевого канала при отсутствии труб в скважине, две пары боковых крышек с крепежными элементами для монтажа привода плашек, винтовой привод плашек выполнен в виде двухступенчатой винтовой пары. Корпус превентора содержит полость для транзитного подвода теплоносителя. Полость выполнена в корпусе, закрыта крышками и содержит два отверстия со штуцерами для присоединения рукавов, по которым подается и отводится жидкий теплоноситель.

Аналог [2] во время эксплуатации превентора при отрицательных температурах допускает вероятности отказа механизма винтового привода плашек, не исключена возможность примерзания плашек к боковым крышкам, что снижает надежность работы и срок службы превентора.

Известен превентор (RU 52907; [3]), содержащий корпус с верхним и нижним фланцами, имеющий сквозной осевой канал и выполненные в соответствующих ступенях корпуса две пары боковых каналов, ориентированных перпендикулярно сквозному осевому каналу и закрытых боковыми крышками, два плашечных затвора, один из которых содержит две оппозитно расположенные плашки трубные, а другой - две оппозитно расположенные плашки глухие, и по одному автономному винтовому приводу для каждой плашки, установленному в соответствующей боковой крышке. Сквозной осевой канал в корпусе выше боковых каналов выполнен коническим, обращенным большим основанием конуса наружу. В верхнем фланце выполнены два боковых радиальных сквозных отверстия, каждое из которых предназначено для герметичного размещения средства фиксации герметизирующих вставок. В корпусе имеется полость для циркуляции теплоносителя, подвод/отвод теплоносителя осуществлен через крышки со штуцерами. Полость для теплоносителя выполнена кольцевой. Подвод теплоносителя осуществляется через одну крышку, отвод через крышку с другой стороны корпуса.

Указанный аналог [3] также не обеспечивает обогрев боковых крышек винтового привода плашек. Конструкция полости обогрева не позволяет теплоносителю быстро передавать тепло боковым крышкам, так как теплоноситель с ними не контактирует и циркулирует в толще корпуса. При низких температурах случается примерзание (прихват) плашек к боковым крышкам винтовых приводов в открытом положении плашечного затвора, прихват элементов винтового привода. В целом это приводит к отказам и невозможности своевременно перекрыть сквозной осевой канал, снижает надежность работы и срок службы превентора.

В качестве прототипа выбран превентор (RU 156522; [4]), который по существу является наиболее близким к заявленному техническому решению. Превентор состоит из корпуса, оснащенного фланцами, вертикальным сквозным трубным каналом, плашечными полостями, расположенными перпендикулярно оси трубного канала, в полостях расположены рабочие органы - плашечные затворы. Плашечные полости закрыты боковыми крышками, которые закреплены шпильками к корпусу. Каждая плашка снабжена ручным механическим винтовым приводом, установленным в боковых крышках. Корпус снабжен расположенной между верхним и нижним плашечными затворами кольцевой полостью обогрева. Камера обогрева (полость обогрева) выполнена в виде углублений на противоположных боковых гранях корпуса, закрытых крышками и соединенных друг с другом через отверстия в корпусе. Крышки камеры обогрева оснащены штуцерами. Корпус также содержит два дополнительных резьбовых отверстия в камеру обогрева с установленными в них штуцерами, расположенные со стороны боковых крышек, при этом штуцера контактируют с боковыми крышками.

Прототип [4] обеспечивает обогрев боковых крышек. Подвод теплоносителя осуществлен через два штуцера, установленные в корпусе по одному с каждой стороны боковых крышек. Каждый штуцер расположен между винтовыми приводами на средней (срединной) линии и расположен между крепежными элементами боковой крышки. Расположение штуцера не очень неудобно в эксплуатации, так как винтовые приводы, расположенные сверху и снизу, а также крепежные элементы боковой крышки, расположенные по бокам от штуцера, существенно ограничивают пространство для установки и для последующего доступа к штуцеру, что затрудняет подключение и отключение рукавов, по которым подается и отводится теплоноситель.

Раскрытие сущности технического решения.

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении надежности работы, улучшении эксплуатационных качеств превентора, за счет снижения вероятности отказа механизма приводов, во время эксплуатации превентора при отрицательных температурах, исключения возможности примерзания рабочих органов (плашек) к боковым крышкам и корпусу превентора, а также в улучшении технологичности конструкции.

Технический результат заключается в повышении надежности перекрытия центрального проходного отверстия (сквозного осевого канала) корпуса превентора.

Технический результат обеспечивается тем, что превентор содержит корпус с центральным проходным отверстием и полостями, расположенными поперек продольной оси центрального проходного отверстия, в полостях расположены рабочие органы, оснащенные механизмами привода, механизмы привода установлены в боковых крышках, зафиксированных на корпусе крепежными элементами. Корпус оснащен полостью обогрева. Отличается тем, что в, как минимум, одном крепежном элементе выполнен канал, сообщенный с полостью обогрева через ответный канал в корпусе.

Указанная сущность обеспечивает достижение заявленного технического результата.

Предусмотрено, что крепежные элементы выполнены в виде резьбовых шпилек. Корпус превентора оснащен посадочным местом под герметизирующую вставку, выполненным в верхней части центрального проходного отверстия, а также отверстиями для установки механизмов фиксации герметизирующей вставки. Этим также достигается дополнительное повышение надежности перекрытия центрального проходного отверстия, так как обеспечивается возможностью установки в превентор герметизирующих вставок (КГОМ), которые предназначены для дополнительного перекрытия центрального проходного отверстия.

Повышение надежности перекрытия центрального проходного отверстия корпуса обеспечивается тем, что снижается вероятность отказа, проявляющегося в виде заклинивания рабочих органов (плашечного затвора) при низких температурах. Устранение заклинивания рабочих органов (плашечного затвора) в результате примерзания плашек или элементов механизма привода обеспечивается за счет более быстрого и эффективного обогрева превентора. В превенторе обеспечивается одновременный обогрев корпуса в районе рабочих органов (плашечного затвора) и обогрев механизма привода рабочих органов путем подвода/отвода теплоносителя через крепежные элементы (шпильки) крепления боковой крышки механизма привода к корпусу превентора.

Осуществление технического решения показано на двух примерах. Сущность полезной модели не ограничивается приведенным ниже описанием.

Полезная модель поясняется чертежами (фиг. 1-5), на которых изображен превентор ПП2Г-162×21 - превентор плашечный сдвоенный с гидравлическими механизмами привода плашек, условный проход 162 мм, рабочее давление 21 МПа, а также чертежами (фиг. 6-8), на которых изображен превентор ПП2-162×21 - превентор плашечный сдвоенный с ручными механизмами привода плашек, условный проход 162 мм, рабочее давление 21 МПа:

фиг. 1 - вид на превентор ПП2Г-162×21, в разрезе по центральному сечению вдоль перемещения плашек;

фиг. 2 - вид на превентор ПП2Г-162×21 снизу, в разрезе по линии А-А на фиг. 1;

фиг. 3 - вид на превентор ПП2Г-162×21 снизу, в разрезе по линии Б-Б на фиг. 1;

фиг. 4- вид на превентор ПП2Г-162×21, со стороны крепления гидроприводов;

фиг. 5 - вид на превентор ПП2Г-162×21, в разрезе по центральному сечению поперечно перемещению плашек (показано без плашек);

фиг. 6 - вид на превентор ПП2-162×21, в разрезе по центральному сечению вдоль перемещения плашек;

фиг. 7 - вид на превентор ПП2-162×21 сверху, в разрезе;

фиг. 8 - вид на превентор ПП2-162×21, в разрезе по центральному сечению поперечно перемещению плашек (показано без плашек).

Ниже описан частный случай реализации технического решения в превенторе ПП2Г-162×21.

Превентор ПП2Г-162×21 (далее превентор) содержит корпус 1 (фиг. 1-5). Корпус 1 выполнен в форме параллелепипеда, литым из легированной стали, оснащен двумя фланцами, верхним 2 и нижним 3 (фиг. 1; 4; 5), привалочными поверхностями 4, 5 (фиг. 1; 2; 3; 4), грузозахватными элементами 6 (фиг. 3; 4; 5). Корпус содержит центральное проходное отверстие 7 (фиг. 1; 2; 5), имеющее форму круга в поперечном сечении и оснащенное в верхней части посадочным местом 8 (фиг.1; 5) в форме расширяющегося конуса. Посадочное место 8 предназначено для установки герметизирующей вставки (не показана на схемах). Центральное проходное отверстие 7 предназначено для прохода спускаемых в скважину труб (не показаны на схемах). Корпус 1 содержит полости 9 (фиг. 1; 3), предназначенные для размещения плашек 10, 11 (фиг.1; 3). Полости 9 расположены поперек продольной оси центрального проходного отверстия 7, выполнены в виде двух сквозных отверстий 12, 13 (фиг. 5), проходящих от одной привалочной поверхности 4 корпуса 1 к противоположной привалочной поверхности 5. Первое сквозное отверстие 12 расположено в верхней части корпуса 1, образует две верхние полости 9, расположенные с противоположных сторон от продольной оси центрального проходного отверстия 7. В верхних полостях 9 оппозитно установлены две трубные плашки 10, вместе образующие плашечный затвор. Второе сквозное отверстие 13 расположено в нижней части корпуса 1, образует две нижние полости 9, расположенные с противоположных сторон от продольной оси центрального проходного отверстия 7. Плашечные полости 9 снабжены направляющими упорными выступами (не обозначены на схемах). В нижних полостях 9 оппозитно установлены две глухие плашки 11, вместе образующие плашечный затвор. Плашки 10, 11 в полостях 9 установлены с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к центральному проходному отверстию 7 и в обратном направлении. Каждая плашка 10, 11 снабжена собственным механизмом привода 14 (фиг. 1; 2). Каждый механизм привода 14 выполнен в виде гидроцилиндра 15 (фиг. 1; 3; 4), содержащего заднюю крышку 16 (фиг. 1; 3), цилиндр 17 (фиг. 1; 3), поршень 18 (фиг. 1; 3), шток 19 (фиг. 1; 3), винт 20 (фиг. 1; 3) с установленным штурвалом 21 (фиг. 1; 2). Поршень 18 установлен на штоке 19 и размещен в цилиндре 17. Один конец штока 19 соединен с плашкой 10 (11). Для соединения штока 19 с плашкой 10 (11) в корпусе плашки 10 (11) со стороны, обращенной к штоку 19, выполнен Т-образный паз, а на конце штока 19 выполнен Т-образный выступ. Второй конец штока 19 содержит левостороннюю резьбу, по которой связан с винтом 20. Конструкция задней крышки 16 содержит переключатель (не обозначен на схемах), который позволяет фиксировать винт 20 от продольного перемещения вдоль оси, при этом оставляя возможность свободного вращения. Фиксация винта 20 от продольного перемещения обеспечивает работу механизма привода 14 в ручном режиме. При вращении, через штурвал 21, винта 20, зафиксированного переключателем, по часовой стрелке, происходит перемещение по левосторонней резьбе штока 19 и плашки 10 (11) в сторону центрального проходного отверстия 7 (закрытие плашек), при вращении против часовой стрелки происходит перемещение штока 19 и плашки 10 (11) в обратном направлении (открытие плашек). Для работы в гидравлическом режиме винт 20 не фиксируется в задней крышке 16 и свободно перемещается вместе со штоком 19. Кроме того, конструкция винта 20 позволяет исключить случайное открытие плашек из закрытого положения. После закрытия плашек в гидравлическом режиме производится вращение винта 20 по часовой стрелке до упора, после чего закрытое положение плашек 10 (11) жестко зафиксировано.

Механизмы привода 14 установлены в боковых крышках 22 (фиг. 1; 2; 3; 4). Боковые крышки 22 установлены на привалочных поверхностях 4,5 корпуса 1 посредством шпилек 23 (фиг. 1; 2) с гайками 24 (фиг. 1; 2). Гидроцилиндры 15 закреплены к боковым крышкам 22 (фиг. 1; 2; 3) и корпусу 1 посредством шпилек 23 (фиг. 1; 2) и гаек 24 (фиг. 1; 2). Крышки 16,22, поршень 18, шток 19 герметизированы уплотнительными кольцами, манжетами 25 (фиг. 1) и прокладками 26 (фиг. 1). В задних крышках 16 выполнены гидравлические каналы 27 (фиг. 3) с входной конической резьбой 28 (фиг. 3). В боковых крышках 22 выполнены гидравлические каналы 29 (фиг. 3) с входной конической резьбой 28 (фиг. 3).

Корпус 1 превентора оснащен полостью обогрева 30 (фиг. 2; 3). Полость обогрева выполнена в теле корпуса 1 между верхними и нижними полостями 9 и вокруг центрального проходного отверстия 7. Корпус 1 содержит два углубления 31 (фиг. 5), выполненные на свободных гранях 32 (фиг. 2; 3; 5), соединенные друг с другом через каналы 33 (фиг. 1; 2; 5) и закрытые крышками 34 (фиг. 2; 3; 5). Крышки 34 выполнены в виде стальных пластин, оснащены штуцерами 35 (фиг. 2; 3; 4; 5), снабженными быстроразъемным соединением (далее БРС), герметично закреплены на корпусе 1 посредством болтов 36 (фиг. 2; 3; 5) с уплотнительной прокладкой (не показана на схемах). Крышки 34 перекрывают углубления 31 и совместно с каналами 33 образуют полость обогрева 30. Предусмотрено, что крышки 34 могут быть закреплены к корпусу 1 сваркой. Корпус 1 содержит два канала 37 (фиг. 2; 5), выполненные со стороны привалочной поверхности 4 в полость обогрева 30, и два канала 38 (фиг. 2; 5), выполненные со стороны привалочной поверхности 5 в полость обогрева 30. В двух шпильках 23, фиксирующих смежные гидроцилиндры 15 и боковые крышки 22 к корпусу 1 со стороны привалочной поверхности 4, выполнен продольный канал 39 (фиг. 2). В двух шпильках 23, фиксирующих смежные гидроцилиндры 15 и боковые крышки 22 к корпусу 1 со стороны привалочной поверхности 5, выполнен аналогичный продольный канал 39 (фиг. 2; 5). Шпильки 23 с продольным осевым каналом 39 расположены на средней линии между двух смежных боковых крышек 22. Продольный канал 39 шпилек 23 сопряжен с ответными каналами 37, 38, сообщенными с полостью обогрева 30. На наружных концах шпилек 23, снабженных продольным осевым каналом 30 установлены штуцеры 40 (фиг. 2; 3; 4), снабженные БРС.

Верхний фланец 2 корпуса 1 оснащен радиальными отверстиями 41 (фиг. 5) в центральное проходное отверстие 7. Радиальные отверстия 41 предназначены для установки подводящих и/или отводящих патрубков 42 (фиг. 1) для подвода/отвода обогревающего пара и/или для установки механизмов фиксации 43 (фиг. 1) герметизирующей вставки. Фланцы 2, 3 содержат отверстия под соединительные шпильки и канавку для установки прокладки (не обозначены на схемах).

Работает превентор ПП2Г-162×21 следующим образом.

Превентор устанавливают на устье скважины. Для этого его нижний фланец 3 устанавливают на верхнем фланце арматуры устья скважины и скрепляют с ним, используя при этом соединительные шпильки и располагая в канаке фланца 3 уплотнительную прокладку. Подключают механизмы привода 14 к насосной гидравлической станции управления. Для этого гидравлические магистрали 44 (фиг. 3) насосной станции управления соединяют с гидравлическими каналами 27 в задних крышках 16 и гидравлические магистрали 45 (фиг. 3) соединяют с гидравлическими каналами 29 в боковых крышках 22, используя конические резьбы 28, в которые устанавливают штуцеры, оснащённые БРС, 46 (фиг. 3).

Для герметизации устья скважины перекрывают центральное проходное отверстие 7. При наличии труб в скважине закрывают трубные плашки 10. Для этого рабочую жидкость через гидравлические магистрали 44 подают по каналам 27 к гидроцилиндрам 15 механизмов привода 14 трубных плашек 10. Рабочая жидкость проходит по каналам 27, заполняет заднюю часть полости цилиндра 17 и воздействует на поршень 18. Поршень 18 перемещается вместе с винтом 20 и со штоком 19, который перемещает плашку 10 по направлению к центральному проходному каналу 7. Плашки 10 перемещаются в корпусе 1 независимо одна от другой. В результате встречного движения плашки 10 доходят до поверхности герметизируемых труб и плотно обжимают их. После герметизации труб за штурвал 21 вращают винт 20 по часовой стрелке до упора, жестко фиксируя тем самым закрытое положение плашек 10.

Для открытия плашек 10, используя штурвал 21, вращают винт 20 против часовой стрелки до упора, после этого подают рабочую жидкость через гидравлические магистрали по каналам 29 к гидроцилиндрам 15 механизмов привода 14 трубных плашек 10. Рабочая жидкость проходит по каналам 29, заполняет переднюю часть полости цилиндра 17 и воздействует на поршень 18. Поршень 18 перемещается вместе с винтом 20 и со штоком 19, который перемещает плашку 10 по направлению от центрального проходного канала 7.

В случае отсутствия насосной гидравлической станции управления для закрытия трубных плашек 10 производят переключение гидропривода в ручной режим работы. Для этого переключателем (на схемах не обозначен) на задней крышке 16 фиксируют винт 20 от продольного перемещения. По часовой стрелке вращают штурвалы 21 трубных плашек 10 до тех пор, пока в результате встречного движения трубные плашки 10 не сойдутся, плотно обжимая герметизируемые трубы.

При отсутствии труб в скважине закрывают глухие плашки 11. Процесс закрытия глухих плашек 11 аналогичен процессу закрытия трубных плашек 10, который описан выше. При этом плашки 11 перемещаются в корпусе 1 независимо одна от другой в сторону центрального проходного отверстия 7 корпуса 1 и в своем крайнем закрытом положении сходятся в центре корпуса и перекрывают скважину.

При эксплуатации превентора в суровом и холодном климате, при низкой температуре воздуха, применяют систему обогрева. При низких (отрицательных) температурах конденсат и флюид замерзает, плашки 10, 11 и механизмы привода 14 замерзают и прихватываются, рабочая жидкость гидроцилиндра замерзает и густеет. В результате в механизмах привода 14 возникают экстремальные нагрузки, приводящие к отказу, плашки 10, 11 не удается перевести в нужное положение. При отрицательных температурах для облегчения движения плашек 10 и 11 в полостях 9 и устранения их примерзания к корпусу 1 и боковым крышкам 22, а также для обогрева механизмов привода 14 производят обогрев превентора. К штуцерам 40 с БРС подключают напорную магистраль станции обогрева превентора, к штуцерам 35 с БРС подключают обратную магистраль. Производят подачу жидкого или газообразного теплоносителя. Теплоноситель поступает к штуцерам 40, движется по продольному каналу 39 шпилек 23, передавая при этом тепловую энергию шпилькам 23, задним крышкам 16 гидропривода 15, боковым крышкам 22, цилиндру 17. Далее теплоноситель поступает по ответным каналам 37,38 в полость обогрева 30, движется по каналам 33 в углубления 31, контактируя с корпусом 1, передает тепловую энергию, согревая корпус 1. Из углублений 31 по штуцерам 35 охлажденный теплоноситель отводится в обратную магистраль станции обогрева. Теплоноситель циркулирует по каналам 39 и в полости обогрева 30, согревает корпус 1 и механизмы привода 14. Тепло от шпилек 23 и от корпуса 1 передается на боковые крышки 22, на механизмы привода 14. Нагрев корпуса 1 и механизмов привода 14 приводит к размораживанию замёрзшего флюида и конденсата, препятствующего движению плашек 10, 11 в полостях 9, движению поршня 18 в цилиндре 17, штока 19, винта 20, снижаются силы сопротивления движению плашек 10, 11. Подача теплоносителя существенно снижает усилия, необходимые для перемещения плашек 10, 11, и устраняет примерзание (прихват) плашек 10, 11 и механизмов привода 14 при сильных морозах.

Кроме того, при отсутствии давления в стволе скважины, если плашки 10,11 примерзли, а на превентор установлено дополнительное (надпревенторное) оборудование, быстрый и эффективный обогрев можно произвести путем подвода теплоносителя непосредственно к плашкам 10,11 до их открытия. Для этого в отверстия 41 устанавливают подводящий и отводящий патрубки 42. К патрубкам 42 подсоединяют соответствующие магистрали системы обогрева (не показана) с газообразным теплоносителем, например горячим сухим воздухом. Теплоноситель проходит в центральное проходное отверстие 7 корпуса 1, непосредственно контактирует с плашками 10,11 и нагревает их. После чего усилие, необходимое для открытия плашек 10, 11, снижается, они могут быть открыты без заедания механизмов привода 14. После прогрева плашек 10, 11 патрубки 42 удаляют, и вместо них устанавливают заглушки, либо механизмы фиксации герметизирующих вставок 43.

Для герметизации устья скважины также используют герметизирующие вставки (КГОМ). Герметизирующую вставку устанавливают в посадочное место 8, в отверстия 41 устанавливают механизмы фиксации 43 и зажимают ими герметизирующую вставку.

Далее описан частный случай реализации технического решения в превенторе ПП2-162×21.

Превентор ПП2-162×21 (далее превентор) содержит корпус 1 (фиг. 6; 7; 8). Корпус 1 выполнен в форме параллелепипеда, литым из легированной стали, оснащен двумя фланцами, верхним 2 и нижним 3 (фиг. 6; 8), привалочными поверхностями 4,5 (фиг. 7) грузозахватными элементами 6 (фиг. 8). Корпус содержит центральное проходное отверстие 7 (фиг. 6; 7; 8), имеющее форму круга в поперечном сечении и оснащенное в верхней части посадочным местом 8 (фиг. 6; 8) в форме расширяющегося конуса. Посадочное место 8 предназначено для установки герметизирующей вставки. Центральное проходное отверстие 7 предназначено для прохода спускаемых в скважину труб. Корпус 1 содержит полости 9 (фиг. 6), предназначенные для размещения плашек 10, 11 (фиг. 6). Полости 9 расположены поперек продольной оси центрального проходного отверстия 7, выполнены в виде двух сквозных отверстий 12, 13 (фиг. 8), проходящих от одной привалочной поверхности 4 корпуса 1 к противоположной привалочной поверхности 5. Первое сквозное отверстие 12 расположено в верхней части корпуса 1, образует две верхние полости 9, расположенные с противоположных сторон от продольной оси центрального проходного отверстия 7. В верхних полостях 9 оппозитно установлены две трубные плашки 10, вместе образующие плашечный затвор. Второе сквозное отверстие 13 расположено в нижней части корпуса 1, образует две нижние полости 9, расположенные с противоположных сторон от продольной оси центрального проходного отверстия 7. Полости 9 на боковых поверхностях снабжены направляющими упорными выступами. В нижних полостях 9 оппозитно установлены две глухие плашки 11, вместе образующие плашечный затвор. Плашки 10, 11 в полостях 9 установлены с возможностью возвратно-поступательного движения по направлению к центральному проходному отверстию 7 и в обратном направлении. Каждая плашка 10, 11 снабжена собственным механизмом привода 14 (фиг. 6; 7). Каждый механизм привода 14 содержит стакан 47 (фиг. 6), двухступенчатый винт 48 (фиг. 6), толкатель 49 (фиг. 6) с установленным штурвалом 21 (фиг. 6). Для соединения толкателя 49 с плашкой 10 (11) в корпусе плашки 10 (11) со стороны, обращенной толкателю 49, выполнен Т-образный паз, а на конце толкателя 49 выполнен Т-образный выступ. Механизмы привода 14 установлены в боковых крышках 22 (фиг. 6; 7). Боковые крышки 22 установлены на привалочных поверхностях 4, 5 корпуса 1 посредством шпилек 23 (фиг. 6; 7) с гайками 24 (фиг. 6; 7). Корпус 1 превентора оснащен полостью обогрева 30 (фиг. 7). Полость обогрева выполнена в теле корпуса 1 между верхними и нижними полостями 9 и вокруг центрального проходного отверстия 7. Корпус 1 содержит два углубления 31 (фиг. 8), выполненные на свободных гранях 32 (фиг. 7; 8), соединенные друг с другом через каналы 33 (фиг. 6; 7; 8) и закрытые крышками 34 (фиг. 7; 8). Крышки 34 выполнены в виде стальных пластин, оснащены штуцерами 35 (фиг. 7; 8), снабженными быстроразъемным соединением (на схемах не показано), герметично закреплены на корпусе 1 посредством болтов 36 (фиг. 7; 8) с уплотнительной прокладкой (на схемах не показано). Крышки 34 перекрывают углубления 31 и совместно с каналами 33 образуют полость обогрева 30. Предусмотрено, что крышки 34 могут быть закреплены к корпусу 1 сваркой. Корпус 1 содержит два канала 37 (фиг. 7; 8), выполненные со стороны привалочной поверхности 4 в полость обогрева 30, и два канала 38 (фиг.7), выполненные со стороны привалочной поверхности 5 в полость обогрева 30. В двух шпильках 23, фиксирующих боковые крышки 22 к корпусу 1 со стороны привалочной поверхности 4, выполнен продольный канал 39 (фиг. 7). В двух шпильках 23, фиксирующих смежные боковые крышки 22 к корпусу 1 со стороны привалочной поверхности 5, выполнен аналогичный продольный канал 39 (фиг. 7). Шпильки 23 с продольным осевым каналом 39 расположены на средней линии между двух смежных боковых крышек 22. Продольный канал 39 шпилек 23 сопряжен с ответными каналами 37, 38, сообщенными с полостью обогрева 30. На наружных концах шпилек 23, снабженных продольным осевым каналом 39, установлены штуцеры 40 (фиг. 7), снабженные быстроразъемным соединением (на схемах не показано). Верхний фланец 2 корпуса 1 оснащен радиальными отверстиями 41 (фиг. 5) в центральное проходное отверстие 7. Радиальные отверстия 41 предназначены для установки механизмов фиксации 43 (фиг. 6) герметизирующей вставки.

Работает превентор ПП2-162×21 следующим образом.

Превентор устанавливают на устье скважины, для этого его нижний фланец 3 устанавливают на верхнем фланце арматуры устья скважины и скрепляют с ним. Для герметизации устья скважины перекрывают центральное проходное отверстие 7. При наличии труб в скважине закрывают трубные плашки 10. Для этого вращают по часовой стрелке штурвалы 21 механизмов привода 14 трубных плашек 10 до тех пор, пока в результате встречного движения трубные плашки 10 не сойдутся, плотно обжимая герметизируемые трубы. При отсутствии труб в скважине закрывают глухие плашки 11. Процесс закрытия глухих плашек 11 аналогичен процессу закрытия трубных плашек 10, который описан выше. При этом плашки 11 перемещаются в корпусе 1 независимо одна от другой в сторону центрального проходного отверстия 7 корпуса 1 и в своем крайнем закрытом положении сходятся в центре корпуса и перекрывают скважину. При отрицательных температурах для облегчения движения плашек 10 и 11 в полостях 9 и устранения их примерзания к корпусу 1 и к боковым крышкам 22, а также для обогрева механизмов привода 14 производят обогрев превентора. К штуцерам 40 подключают напорную магистраль станции обогрева превентора, к штуцерам 35 подключают обратную магистраль. Производят подачу жидкого или газообразного теплоносителя. Теплоноситель поступает к штуцерам 40, движется по продольному каналу 39 шпилек 23, передавая при этом тепловую энергию шпилькам 23, боковым крышкам 22. Далее теплоноситель поступает в полость обогрева 30, по ответным каналам 37, 38, движется по каналам 33 в углубления 31, контактируя с корпусом 1, передает тепловую энергию, согревая корпус 1. Из углублений 31 по штуцерам 35 охлажденный теплоноситель отводится в обратную магистраль станции обогрева. Теплоноситель циркулирует в полости обогрева 30, согревает корпус 1 и механизмы привода 14. Тепло от шпилек 23, корпуса 1 передается на боковые крышки 22, на механизмы привода 14. Нагрев корпуса 1 и механизмов привода 14 приводит к размораживанию замёрзшего флюида и конденсата, препятствующего движению плашек 10, 11 в полостях 9, движению толкателя 49, снижаются силы сопротивления движению плашек 10, 11. Подача теплоносителя существенно снижает усилия необходимые для перемещения плашек 10, 11 и устраняет примерзание (прихват) плашек 10, 11 и механизмов привода 14 при сильных морозах.

Заявляемое техническое решение реализовано в ООО «ПИК НЕФТЬ» г. Тюмень с использованием промышленно выпускаемых изделий и материалов, его элементы могут быть изготовлены и собраны на современных промышленных предприятиях. Корпус 1 может быть изготовлен по технологии литья металла по выплавляемым моделям или по технологии литья в холодно-твердеющие смеси ХТС. Уплотнительные элементы, кольца, манжеты могут быть изготовлены из резины, полиуретана и аналогичных материалов. Полезная модель применима по указанному назначению и обеспечивает заявленный технический результат, позволяет повысить срок службы превентора, обеспечивает надежность и удобство его эксплуатации.

Claims (4)

1. Превентор, содержащий корпус с центральным проходным отверстием и полостями, расположенными поперек продольной оси центрального проходного отверстия, в полостях расположены рабочие органы, оснащенные механизмами привода, механизмы привода установлены в боковых крышках, зафиксированных на корпусе крепежными элементами, корпус оснащен полостью обогрева, отличающийся тем, что в, как минимум, одном крепежном элементе выполнен канал, сообщенный с полостью обогрева через ответный канал в корпусе.

2. Превентор по п.1, отличающийся тем, что крепежные элементы выполнены в виде резьбовых шпилек.

3. Превентор по п. 1, отличающийся тем, что корпус превентора оснащен посадочным местом под герметизирующую вставку, выполненным в верхней части центрального проходного отверстия, а также отверстиями для установки механизмов фиксации герметизирующей вставки.

4. Превентор по п.2. отличающийся тем, что шпильки, оснащенные продольным осевым каналом, расположены на средней линии между двумя смежными боковыми крышками.

Images