RU181499U1 - Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня - Google Patents
Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня Download PDFInfo
- Publication number
- RU181499U1 RU181499U1 RU2017137659U RU2017137659U RU181499U1 RU 181499 U1 RU181499 U1 RU 181499U1 RU 2017137659 U RU2017137659 U RU 2017137659U RU 2017137659 U RU2017137659 U RU 2017137659U RU 181499 U1 RU181499 U1 RU 181499U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- annular
- rotation
- housing
- bore
- Prior art date
Links
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims abstract description 10
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims abstract description 10
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 5
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 30
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 abstract 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 abstract 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 abstract 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/06—Blow-out preventers, i.e. apparatus closing around a drill pipe, e.g. annular blow-out preventers
- E21B33/061—Ram-type blow-out preventers, e.g. with pivoting rams
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Sealing Devices (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к оборудованию для герметизации устья нефтяных и газовых скважин при их строительстве, освоении и ремонте с целью обеспечения безопасности, предупреждения и ликвидации нефтегазовых проявлений, охраны недр и окружающей среды.Технический результат, который может быть достигнут при осуществлении полезной модели, заключается в увеличении общего межремонтного периода, повышении надежности устройства, а также снижения эксплуатационных расходов за счет применения узла торможения поршня от вращения во время проведения бурильных работ, снижающего износ уплотнительных элементов поршня, фиксации радиального шарикового подшипника.Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня содержит корпус с центральным проходным отверстием и кольцевой расточкой, в которой размещены поршень и планшайба, размещенная между поршнем и корпусом. В стенке кольцевой расточки выполнены гидравлические каналы для связи ее полостей с гидроприводом. На корпусе закреплена крышка с герметично установленной в ее центральном резьбовом отверстии крышкой ремонтной с центральным проходным отверстием. В корпусе и крышке с возможностью вращения на опорах качения расположена полая гильза. С верхней частью полости гильзы герметично соединена опора верхняя с центральным проходным отверстием, содержащая сферическую выемку. Под опорой верхней расположена опора нижняя с центральным проходным отверстием, герметично установленная на торце поршня с возможностью вращения на опорах качения и скольжения, и герметично взаимодействующая с нижней частью гильзы. Уплотнительный элемент расположен между верхней и нижней опорами и взаимодействует верхней частью со сферической выемкой опоры верхней, а нижней - с торцевой поверхностью опоры нижней. Узел торможения поршня от вращения во время проведения бурильных работ состоит из прикрепленного к планшайбе прижима с коническим отверстием, сопрягающимся своей внутренней поверхностью с кольцевым уплотнением ответной формы, обеспечивающим возможность регулировки обжатия поршня в радиальном направлении, и кольцевого толкателя, прикрепленного к фланцу поршня, и контактирующий в рабочем положении своей плоской поверхностью с соответствующей поверхностью прижима с усилием, необходимым для торможения вращения поршня, за счет пружин сжатия.
Description
Полезная модель относится к оборудованию для герметизации устья нефтяных и газовых скважин при их строительстве, освоении и ремонте с целью обеспечения безопасности, предупреждения и ликвидации нефтегазовых проявлений, охраны недр и окружающей среды. Техническим результатом является повышение надежности и безопасности работы, а также увеличение общего межремонтного периода, снижение эксплуатационных расходов.
Известен аналог заявляемой полезной модели вращающийся универсальный гидравлический превентор (патент РФ №2208126, МПК Е21В 33/06, опубликовано 10.07.2003), содержащий:
- корпус с центральным проходным отверстием и кольцевой расточкой,
- крышку с центральным проходным отверстием,
- гильзу, вращающуюся в подшипниках качения, размещенных в корпусе и крышке, и имеющую сферическую выемку,
- поршень, подвижно установленный в кольцевой расточке корпуса,
- уплотнительный элемент, расположенный на торцевой поверхности поршня и взаимодействующий со сферической выемкой гильзы,
- планшайбу, выполненную в виде втулки, размещенную между поршнем и гильзой,
- гидравлические каналы для связи полостей крышки и корпуса с гидроприводом.
Недостатком известного превентора являются повышенные эксплуатационные трудозатраты при его техническом обслуживании или ремонте, обусловленные особенностями конструкции, которая требует для замены уплотнительного элемента демонтажа крышки и гильзы, установленной на подшипниках качения. Обратная сборка гильзы предполагает операцию установки подшипников качения с регулировкой натягов и центрирования, что в полевых условиях выполнить невозможно. Поэтому для разборки известное устройство необходимо транспортировать в цех по ремонту оборудования, что увеличивает время простоя буровой установки.
Совокупность перечисленных обстоятельств увеличивает трудоемкость и эксплуатационные затраты на обслуживание известного превентора, сокращает межремонтный период, снижает надежность и безопасность его работы.
В качестве прототипа принят патент «Превентор кольцевой сферический роторный» (патент РФ №2527054, МПК Е21В 33/06, опубликовано 27.08.2014), содержащий:
- корпус с центральным проходным отверстием и кольцевой расточкой,
- крышку с центральным проходным отверстием,
- гильзу, вращающуюся в подшипниках качения, размещенных в корпусе и крышке, и имеющую сферическую выемку,
- поршень, подвижно установленный в кольцевой расточке корпуса,
- уплотнительный элемент, расположенный на торцевой поверхности поршня и взаимодействующий со сферической выемкой гильзы,
- планшайбу, выполненную в виде втулки, размещенную между поршнем и гильзой,
- гидравлические каналы для связи полостей крышки и корпуса с гидроприводом,
- фланец, с центральным проходным отверстием и герметично соединенный с крышкой,
- радиальный стопор гильзы, установленный в крышке,
- опору верхнюю с центральным проходным отверстием, герметично соединенной с верхней частью полости гильзы и содержащую сферическую выемку,
- опору нижнюю с центральным проходным отверстием, герметично установленную на торце поршня с возможностью вращения на опорах качения и скольжения и герметично взаимодействующей с нижней частью гильзы,
- уплотнительный элемент расположен между верхней и нижней опорами и взаимодействует с ними.
В данном устройстве для решения задачи создается момент сопротивления вращению результате взаимодействия герметизирующих поверхностей уплотняющих манжет поршня и гильзы.
Момент сопротивления зависит от усилия прижатия герметизирующего материала и площади контакта в зоне герметизации. Технический результат достигается за счет большей площади контакта уплотняющих манжет поршня относительно уплотняющих манжет гильзы. Момент сопротивления вращению поршня будет больше, чем момент сопротивления вращению опоры нижней, и поршень будет неподвижен относительно корпуса.
Недостатками превентора прототипа являются:
1. Износ уплотнительных манжет при проведении бурильных работ. Спущенная колонна труб в процессе бурения создает силы трения, обеспечивающие вращение уплотнительного элемента, нижней опоры и гильзы, в то время как поршень остается неподвижным за счет большей площади уплотнительных элементов. По мере износа манжет, соотношение сил трения может изменяться и не обеспечивать статическое положение поршня, что крайне нежелательно.
2. Радиальный шариковый подшипник, на котором установлена гильза не зафиксирован в осевом направлении, что может привести к его неправильной работе и разрушению.
Задачей настоящей полезной модели является создание превентора, не обладающего перечисленными недостатками.
Для обеспечения этого технического результата известный превентор дополнительно снабжен: узлом торможения, включающим прикрепленный к планшайбе прижим с коническим отверстием, сопрягающимся своей внутренней поверхностью с кольцевым уплотнением ответной формы, обеспечивающий возможность регулировки обжатия поршня в радиальном направлении, и кольцевым толкателем, прикрепленным к фланцу поршня, и контактирующий в рабочем положении своей плоской поверхностью с соответствующей поверхностью прижима с усилием, необходимым для торможения вращения поршня, за счет пружин сжатия.
Поставленная задача решена нижеследующим. Конструкция заявляемого кольцевого вращающегося превентора с тормозным устройством поршня (отражена на фиг. 1.) содержит корпус 1 с центральным проходным отверстием и кольцевой расточкой, в которой размещены поршень 2 и планшайба 3, размещенная между поршнем и корпусом. В стенке кольцевой расточки выполнены гидравлические каналы для связи ее полостей с гидроприводом. На корпусе закреплена крышка 4 с установленной в ее центральном резьбовом отверстии крышкой ремонтной 5 с центральным проходным отверстием. В корпусе и крышке с возможностью вращения на опорах качения расположена полая гильза 6. С верхней частью полости гильзы 6 герметично соединена опора верхняя 7 с центральным проходным отверстием, содержащая сферическую выемку. Под опорой верхней расположена опора нижняя 8 с центральным проходным отверстием, герметично установленная на торце поршня с возможностью вращения на опорах качения и скольжения, и герметично взаимодействующая с нижней частью гильзы. Уплотнительный элемент 9 расположен между верхней и нижней опорами и взаимодействует верхней частью со сферической выемкой опоры верхней 7, а нижней - с торцевой поверхностью опоры нижней 8.
Согласно заявляемой полезной модели дополнительно снабжен узлом торможения, состоящим из прижима 10, прикрепленным к планшайбе 3 посредством винтов, уплотнительного элемента конической формы 11, кольцевого толкателя 12 закрепленного винтами 13 к верхней поверхности фланца поршня 2, пружинами сжатия 13.
Заявляемый превентор дополнительно снабжен дистанционным кольцом 14 для фиксации радиального шарикового подшипника, на котором установлена гильза.
Заявляемый превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством работает следующим образом.
Превентор устанавливают и закрепляют на устье скважины (посадочный фланец нижестоящего оборудования не показан).
При проведении спускоподъемных операций (фиг. 1) колонну труб 15 опускают через центральное проходное отверстие превентора, и уплотнительный элемент 9. Превентор при этом открыт, т.е. уплотнительный элемент 9 не сомкнут на трубе 15, т.к. не поджат поршнем 2.
Для осуществления герметизации устья скважины подают гидравлическую жидкость в гидравлический канал корпуса 1 превентора для создания давления под поршнем 2. Под действием давления жидкости поршень 2 (фиг. 2) поднимается вверх и через опору нижнюю 8 воздействует на уплотнительный элемент 9, перемещая его вверх по сферической выемке опоры верхней 7 превентора. Уплотнительный элемент 9, упруго деформируясь при взаимодействии со сферической выемкой, смыкается, охватывая спущенную трубу 15, и перекрывает центральное отверстие опоры верхней 7, тем самым, герметизируя устье скважины.
Для проведения бурильных работ начинают вращение спущенной колонны труб 15, которое от нее благодаря силам трения, возникающим в результате поджатая материала уплотнительного элемента 9 в зонах контактов к герметизируемой поверхности, передается опоре нижней 8 и опоре верхней 7, и, далее, гильзе 6, начинающей вращение на подшипниках качения.
Во время закрытия превентора кольцевой толкатель 12 упирается в прикрепленный к планшайбе прижим 10, с усилием необходимым для обеспечения торможения поршня обеспечиваемым пружинами сжатия 13, коническое отверстие прижима 10 сопрягается своей внутренней поверхностью с кольцевым уплотнением 11 имеющим ответную коническую поверхность, обеспечивая регулировку обжатия поршня 2 в радиальном направлении за счет возможности перемещения в осевом направлении, предотвращая тем самым его вращение, а также обеспечивая дополнительную герметизацию. Кроме того, одновременно на контакте поз. 10 и 12 усилие, создаваемое пружинами 13 образует дополнительный момент торможения, равный произведению:
Mm=F⋅R⋅μ,
где F - сила трения приведенная;
R - радиус окружности приложения силы F;
μ - коэффициент трения.
Вращение от колонны труб будет передаваться опоре нижней 8, которая будет вращаться относительно поршня 2 совместно с уплотнительным элементом 9 и гильзой 6.
При необходимости открытия превентора гидравлическая жидкость подается в гидравлический канал корпуса расположенный над поршнем (фиг. 1), поршень 2 под действием давления опускается вниз, уплотнительный элемент 9 под действием упругих свойств материала возвращается в исходное положение и освобождает колонну труб 15 для проведения необходимых работ.
Существенность отличий заявляемой полезной модели от прототипа заключается в следующем:
1. Превентор снабжен дополнительным узлом торможения поршня, включающим прикрепленный к планшайбе прижим 10 с коническим отверстием, сопрягающимся своей внутренней поверхностью с кольцевым уплотнением 11 ответной формы, обеспечивающий возможность регулировки обжатия поршня в радиальном направлении, и кольцевым толкателем 12, прикрепленным к фланцу поршня, и контактирующий в рабочем положении своей плоской поверхностью с соответствующей поверхностью прижима с усилием, необходимым для торможения вращения поршня, за счет пружин сжатия 13. Таким образом, при работе заявляемого превентора поршень 2 остается неподвижным, следовательно, уплотняющие манжеты, установленные на сопрягаемых с ним поверхностях меньше изнашиваются, обеспечивая дополнительную герметизацию, уменьшается вероятность выхода их из строя, что увеличивает общий межремонтный период превентора, снижает эксплуатационные расходы и повышает безопасность эксплуатации.
2. Радиальный шариковый подшипник зафиксирован по внутреннему кольцу гильзой 6, по внешнему кольцу дополнительно установлено дистанционное кольцо 14, фиксирующее подшипник в осевом направлении.
Claims (2)
1. Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня, содержащий корпус с центральным проходным отверстием и кольцевой расточкой, крышку, крышку ремонтную, поршень с фланцем, подвижно установленный в кольцевой расточке корпуса, полую гильзу, размещенную в корпусе и крышке с возможностью вращения на опорах качения, опору нижнюю, герметично установленную на торце поршня с возможностью вращения на опорах качения и скольжения, отличающийся тем, что превентор снабжен дополнительным узлом торможения, включающим прикрепленный к планшайбе прижим с коническим отверстием, сопрягающимся своей внутренней поверхностью с кольцевым уплотнением ответной формы, обеспечивающий возможность регулировки обжатия поршня в радиальном направлении, и кольцевым толкателем, прикрепленным к фланцу поршня, и контактирующий в рабочем положении своей плоской поверхностью с соответствующей поверхностью прижима с усилием, необходимым для торможения вращения поршня, за счет пружин сжатия.
2. Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно снабжен дистанционным кольцом для фиксации опор качения гильзы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017137659U RU181499U1 (ru) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017137659U RU181499U1 (ru) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU181499U1 true RU181499U1 (ru) | 2018-07-17 |
Family
ID=62915210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017137659U RU181499U1 (ru) | 2017-10-27 | 2017-10-27 | Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU181499U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109519139A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-26 | 四川共拓岩土科技股份有限公司 | 一种防高压水的孔口安全封闭装置 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU969888A1 (ru) * | 1981-01-05 | 1982-10-30 | За витель Г - :-П.Л.Пшеничный | Превентор |
| RU2085701C1 (ru) * | 1993-05-12 | 1997-07-27 | Павел Леонтьевич Пшеничный | Универсальный привод плашечного превентора |
| WO1999049172A1 (en) * | 1998-03-27 | 1999-09-30 | Hydril Company | Offshore drilling system |
| RU2208126C2 (ru) * | 2001-01-29 | 2003-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" | Вращающийся универсальный гидравлический превентор |
| RU2238391C2 (ru) * | 2000-06-29 | 2004-10-20 | Научно-исследовательское и проектное предприятие "Траектория" | Устройство для герметизации устья скважины и система смазки и охлаждения подшипников (варианты) |
| RU2527054C1 (ru) * | 2013-07-08 | 2014-08-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" | Превентор кольцевой сферический роторный |
-
2017
- 2017-10-27 RU RU2017137659U patent/RU181499U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU969888A1 (ru) * | 1981-01-05 | 1982-10-30 | За витель Г - :-П.Л.Пшеничный | Превентор |
| RU2085701C1 (ru) * | 1993-05-12 | 1997-07-27 | Павел Леонтьевич Пшеничный | Универсальный привод плашечного превентора |
| WO1999049172A1 (en) * | 1998-03-27 | 1999-09-30 | Hydril Company | Offshore drilling system |
| RU2238391C2 (ru) * | 2000-06-29 | 2004-10-20 | Научно-исследовательское и проектное предприятие "Траектория" | Устройство для герметизации устья скважины и система смазки и охлаждения подшипников (варианты) |
| RU2208126C2 (ru) * | 2001-01-29 | 2003-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" | Вращающийся универсальный гидравлический превентор |
| RU2527054C1 (ru) * | 2013-07-08 | 2014-08-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" | Превентор кольцевой сферический роторный |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109519139A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-03-26 | 四川共拓岩土科技股份有限公司 | 一种防高压水的孔口安全封闭装置 |
| CN109519139B (zh) * | 2018-10-30 | 2020-12-11 | 四川共拓岩土科技股份有限公司 | 一种防高压水的孔口安全封闭装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3587734A (en) | Adapter for converting a stationary blowout preventer to a rotary blowout preventer | |
| US2243340A (en) | Rotary blowout preventer | |
| US3492007A (en) | Load balancing full opening and rotating blowout preventer apparatus | |
| US3724862A (en) | Drill head and sealing apparatus therefore | |
| USRE38249E1 (en) | Rotating blowout preventer and method | |
| US10927612B2 (en) | Downhole auxiliary drilling apparatus | |
| EP0333943B1 (en) | Valve stem seal | |
| RU181499U1 (ru) | Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня | |
| US10302218B2 (en) | Drill stem safety valve actuator | |
| CN105953000A (zh) | 中压高速旋转接头 | |
| US10344552B2 (en) | Rotating control device having a partition seal assembly | |
| CA2975156C (en) | Multi-way valve | |
| US4356997A (en) | Flow control mechanism for high pressure wells | |
| US20070236006A1 (en) | Rotating fluid union | |
| RU50590U1 (ru) | Противовыбросовый устьевой сальник | |
| RU191857U1 (ru) | Превентор кольцевой повышенной надежности | |
| CN207245650U (zh) | 高压机械密封石油钻机浮动冲管总成 | |
| RU174332U1 (ru) | Герметизатор устьевой роторный | |
| RU2347060C1 (ru) | Герметизатор устьевой роторный | |
| RU2527054C1 (ru) | Превентор кольцевой сферический роторный | |
| CN111536253A (zh) | 一种长使用寿命球阀 | |
| US20130161029A1 (en) | Hydrodynamic journal bearing flow control bushing for a rotating control device | |
| RU2573887C2 (ru) | Сальник устьевой аксиальный противовыбросовый | |
| US2788074A (en) | Well head equipment for wells with multiple pipe strings | |
| RU2398954C1 (ru) | Превентор кольцевой сферический |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20180523 |