RU191857U1 - Превентор кольцевой повышенной надежности - Google Patents
Превентор кольцевой повышенной надежности Download PDFInfo
- Publication number
- RU191857U1 RU191857U1 RU2018114565U RU2018114565U RU191857U1 RU 191857 U1 RU191857 U1 RU 191857U1 RU 2018114565 U RU2018114565 U RU 2018114565U RU 2018114565 U RU2018114565 U RU 2018114565U RU 191857 U1 RU191857 U1 RU 191857U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- piston
- housing
- preventer
- sealing
- rotation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP 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
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.
Превентор кольцевой повышенной надежности 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. Превентор снабжен дополнительным узлом торможения, включающим жестко прикрепленное к планшайбе шлицевое ступенчатое кольцо, сопрягающимся с упругим уплотнительным элементом, и зубчатым толкателем, прикрепленным к фланцу поршня, и контактирующий в рабочем положении своей зубчатой поверхностью с упругим уплотнительным элементом с усилием, необходимым для торможения поршня, за счет пружин сжатия, за счет деформации упругого элемента, входящего в шлицевые пазы ступенчатого кольца внешней боковой поверхностью и осуществляющего торможение поршня. Кроме того, деформация уплотнительного кольца в осевом направлении вызывает радиальные напряжения, создавая соответствующее усилие в радиальном направлении и осуществляет комплексное торможение поршня, предотвращая тем самым его вращение, а также обеспечивая дополнительную герметизацию.
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 в 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.
Недостатком известного превентора является:
1. Износ уплотнительных манжет при проведении бурильных работ. Спущенная колонна труб 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 приведет к абразивному износу уплотнений с потерей их герметичности и пропуску жидкости от гидропривода при ее подаче на перемещение поршня для закрытия уплотнительного элемента, вследствие чего усилие поджатия уплотнительного элемента к герметизируемой трубе может быть недостаточным для противодействия давлению скважины на ее устье.
Задачей настоящей полезной модели является создание технического решения превентора, не обладающего данным недостатком.
Для обеспечения этого технического результата в известный превентор дополнительно снабжен: узлом торможения, включающим жестко прикрепленное к планшайбе (шлицевое) ступенчатое кольцо, сопряженный по диаметру и высоте с его уступом кольцевой уплотнитель, подпружиненный кольцевой зубчатый толкатель, прикрепленный к фланцу поршня с возможностью осевого перемещения относительно него и сопряженный с его цилиндрической поверхностью.
Поставленная задача решена следующим. Конструкция заявляемого превентора кольцевого повышенной надежности (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 торцовой поверхностью опоры нижней 8. Кроме того, превентор снабжен дистанционным кольцом 10.
Согласно заявляемой полезной модели превентор дополнительно снабжен узлом торможения, включающим жестко прикрепленное к планшайбе 3 (шлицевое) ступенчатое кольцо 11, сопряженный по диаметру и высоте с его уступом кольцевой уплотнитель 12, подпружиненный пружинами сжатия 13 кольцевой зубчатый толкатель 14, прикрепленный к фланцу поршня 2 с возможностью осевого перемещения относительно него и сопряженный с его цилиндрической поверхностью.
сопряженный по диаметру и высоте с его уступом кольцевой уплотнитель,
Заявляемый превентор кольцевой повышенной надежности 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 7 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 8, и, далее, гильзе 5, начинающей вращение в подшипниках качения.
Во время закрытия превентора зубчатый толкатель 14 упирается в упругий уплотнительный элемент 12 с усилием, необходимым для обеспечения торможения поршня, обеспечиваемым пружинами сжатия 13, упругий уплотнительный элемент, деформируясь, входит в шлицы ступенчатого кольца и одновременно в пазы зубчатого толкателя, предотвращая его смещение и соответственно поршня в окружном направлении. При этом деформация уплотнительного кольца в осевом направлении вызывает радиальную деформацию, создавая соответствующее усилие в радиальном направлении и осуществляет комплексное торможение поршня 2 как в радиальном, так и в окружном направлениях, предотвращая тем самым его вращение, а также обеспечивая дополнительную герметизацию.
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:
Превентор снабжен дополнительным узлом торможения, включающим жестко прикрепленное к планшайбе шлицевое ступенчатое кольцо 11, сопрягающимся с упругим уплотнительным элементом 12, и зубчатым толкателем 14, прикрепленным к фланцу поршня, и контактирующий в рабочем положении своей зубчатой поверхностью с упругим уплотнительным элементом 12 с усилием, необходимым для торможения поршня, за счет пружин сжатия 13, за счет деформации упругого элемента входящего в шлицевые пазы ступенчатого кольца внешней боковой поверхностью и осуществляющего торможение поршня. Кроме того, деформация уплотнительного кольца е осевом направлении вызывает радиальные напряжения, создавая соответствующее усилие в радиальном направлении и осуществляет комплексное торможение поршня 2, предотвращая тем самым его вращение, а также обеспечивая дополнительную герметизацию.
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, что снижает эксплуатационные расходы и повышает безопасность эксплуатации.
Claims (1)
- Превентор кольцевой повышенной надежности 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 жестко прикрепленное к планшайбе шлицевое ступенчатое кольцо, сопряженный по диаметру и высоте с его уступом кольцевой уплотнитель, подпружиненный кольцевой зубчатый толкатель, прикрепленный к фланцу поршня с возможностью осевого перемещения относительно него и сопряженный с его цилиндрической поверхностью.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114565U RU191857U1 (ru) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | Превентор кольцевой повышенной надежности |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018114565U RU191857U1 (ru) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | Превентор кольцевой повышенной надежности |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU191857U1 true RU191857U1 (ru) | 2019-08-26 |
Family
ID=67734011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018114565U RU191857U1 (ru) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | Превентор кольцевой повышенной надежности |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU191857U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113137203A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-07-20 | 青海九零六工程勘察设计院 | 一种地下水钻进过程中用的井口防喷保护结构 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU969888A1 (ru) * | 1981-01-05 | 1982-10-30 | За витель Г - :-П.Л.Пшеничный | Превентор |
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) |
WO2012127180A2 (en) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | Managed Pressure Operations Pte Ltd | Sealing assembly |
RU2527054C1 (ru) * | 2013-07-08 | 2014-08-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" | Превентор кольцевой сферический роторный |
-
2018
- 2018-04-19 RU RU2018114565U patent/RU191857U1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU969888A1 (ru) * | 1981-01-05 | 1982-10-30 | За витель Г - :-П.Л.Пшеничный | 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) |
RU2208126C2 (ru) * | 2001-01-29 | 2003-07-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский механический завод" | Вращающийся универсальный гидравлический превентор |
WO2012127180A2 (en) * | 2011-03-23 | 2012-09-27 | Managed Pressure Operations Pte Ltd | Sealing assembly |
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 |
---|---|---|---|---|
CN113137203A (zh) * | 2021-05-27 | 2021-07-20 | 青海九零六工程勘察设计院 | 一种地下水钻进过程中用的井口防喷保护结构 |
CN113137203B (zh) * | 2021-05-27 | 2022-02-11 | 青海九零六工程勘察设计院 | 一种地下水钻进过程中用的井口防喷保护结构 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3587734A (en) | Adapter for converting a stationary blowout preventer to a rotary blowout preventer | |
RU191857U1 (ru) | Превентор кольцевой повышенной надежности | |
RU50590U1 (ru) | Противовыбросовый устьевой сальник | |
US10302218B2 (en) | Drill stem safety valve actuator | |
CN207245650U (zh) | 高压机械密封石油钻机浮动冲管总成 | |
CN102536304A (zh) | 高压旋转密封输水器 | |
CN113216888B (zh) | 一种光杆磁密封结构装置 | |
CN110424925A (zh) | 一种电控磁耦合井下安全阀 | |
EP0441015B1 (en) | Annular sealing apparatus | |
RU181499U1 (ru) | Превентор кольцевой вращающийся с тормозным устройством поршня | |
CN109923278B (zh) | 压力平衡双作用剪切闸阀 | |
RU2527054C1 (ru) | Превентор кольцевой сферический роторный | |
CN111536253A (zh) | 一种长使用寿命球阀 | |
US2224446A (en) | Valve mechanism | |
EP2607612B1 (en) | Hydrodynamic journal bearing flow control bushing for a rotating control device | |
CN113898637B (zh) | 夹紧油缸 | |
RU2398954C1 (ru) | Превентор кольцевой сферический | |
US2207199A (en) | Blowout preventer | |
CN110242242A (zh) | 随动型旋转环形防喷器 | |
RU2270325C1 (ru) | Устройство герметизации устья скважины | |
CN112303275A (zh) | 一种金属密封球阀 | |
RU2299307C1 (ru) | Противовыбросовый устьевой сальник | |
CN111022017A (zh) | 手动式压裂及生产井口装置及其使用方法 | |
CN103806859A (zh) | 实用性强的双闸板防喷装置 | |
RU2304693C2 (ru) | Превентор |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20190728 |