RU200268U1 - Привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к нефтегазодобывающей промышленности. Технический результат заключается в повышении надежности эксплуатационных качеств привода рабочих органов превентора. Привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления содержит гидроцилиндр, где поршень с одной стороны по направлению возвратно-поступательного движения приспособлен для связывания с рабочим органом , а с другой стороны связан с приводным винтом, причем приводной винт установлен в стакане с возможностью вращения и продольного перемещения, оснащен средством для блокировки продольного перемещения приводного винта, в виде винтов, установленных в стакане радиально к приводному винту, приводной винт имеет проточку, предназначенную для блокировки продольного перемещения, винты предназначены для введения в проточку, при этом между головками винтов и стаканом установлены полимерные прокладки. 7 з. п. ф-лы, 4 ил.

Description

Область техники.

Техническое решение относится к нефтегазодобывающей промышленности, к оборудованию нефтяных и газовых скважин, используется в приводе рабочих органов (плашка или шибер) превентора.

Уровень техники.

Известен превентор плашечный (источник [1]: патент RU 39909) содержащий корпус с вертикальным осевым каналом и горизонтальной полостью, в котором установлены подвижные плашки оснащенные приводами. Привод плашек содержит гидроцилиндр с цилиндром, поршнем, штоком, двумя крышками, одна из которых оснащена стаканом, снабжен подвижной опорной пластиной с фигурным отверстием, внутри которого расположен винтовой шток. Подвижная опорная пластина имеет два фиксированных положения, одно из которых соответствует режиму превентора «гидропривод» и другое положение - режиму превентора «ручной привод». В режиме превентора «гидропривод» винтовой шток размещен в большем отверстии подвижной опорной пластины с возможностью вращения и поступательного движения вдоль продольной оси, а в режиме превентора «ручной привод» винтовой шток размещен в меньшем отверстии подвижной опорной пластины с возможностью только вращательного движения. Механизм переключения режимов управления содержит подвижную опорную пластину, установленную в стакане крышки и взаимодействующую с винтовым штоком. В режиме «гидропривода», подвижная опорная пластина фиксируется болтом к крышке оснащенной стаканом, в нижнем крайнем положении, при этом ось винтового штока совпадает с осью большего отверстия пластины и свободно перемещается вдоль своей продольной оси, вместе с поршнем, с которым он соединен при помощи винтовой пары. При подаче рабочей жидкости в гидроцилиндр поршень совместно с винтовым штоком и штурвалом перемещаются вдоль продольной оси на величину рабочего хода, перемещая плашку из исходного в рабочее положение. В режиме ручного привода подвижная опорная пластина фиксируется болтом к крышке, оснащенной стаканом, в верхнем крайнем положении, при этом ось винтового штока совпадает с осью меньшего отверстия пластины. Винтовой шток свободно вращается вокруг оси но не способен на перемещение вдоль своей продольной оси, так как заблокирован пластиной. При вращении винтового штока поршень перемещается вдоль продольной оси на величину рабочего хода, перемещая плашку из исходного в рабочее положение.

В приводе плашек [1] не обеспечена защита пар трения, таких как винтовой шток - опорная пластина, крышка - опорная пластина, от загрязнений, что существенно снижает его надежность, снижает общий ресурс и наработку на отказ. Механизм переключения режимов управления в виде плоской опорной пластины, установленной в крышке, подвержен частым отказам, в результате попадания осадков (снег, дождь), грязи, и других загрязнений в пары трения и места контакта крышки, пластины, винта, особенно высока вероятность отказов при эксплуатации в условиях отрицательных температур окружающего воздуха (понижение температуры воздуха ниже 0°C). Поверхности контакта пластины с крышкой открыты для попаданий загрязнений типа: пыль, грязь, осадки (снег, дождь и т.п.), что приводит к механическому заклиниванию трущихся деталей. Переключатель режимов управления, выполненный в виде пластины, при понижении температуры воздуха ниже 0 °C подвержен отказам, так как поверхности контакта намораживаются (инеем, льдом) и схватываются по всей площади контакта. Переключатель, выполненный в виде пластины, и фиксирующий болт, в течение незначительного времени эксплуатации забиваются снегом и примораживаются, выкрутить фиксирующий болт, изменить положение пластины невозможно без предварительного обогрева и очистки поверхностей или требуется применять не предусмотренное конструкцией механическое воздействие.

Известен превентор (источник [2]: патент RU 59122 U1) содержащий корпус с осевым каналом, плашки трубные и глухие, привод плашек, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем, гильзой (цилиндром), двумя крышками, одна из которых оснащена стаканом, и винтовым штоком (приводным винтом). Привод плашек снабжен механизмом переключения режимов управления с гидравлического на ручной и обратно. Механизм переключения режимов управления выполнен в виде подвижной опорной пластины, оснащенной фигурным отверстием, выполненным в виде двух взаимно пересекающихся окружностей разного диаметра, внутри которого расположен винтовой шток. Пластина имеет два фиксированных положения, одно из которых соответствует режиму превентора «гидропривод», и другое положение - режиму превентора «ручной привод».

В режиме превентора «гидропривод» винтовой шток размещен в большем отверстии подвижной опорной пластины с возможностью вращения и возвратно-поступательного движения вдоль продольной оси, а в режиме превентора «ручной привод» винтовой шток размещен в меньшем отверстии подвижной опорной пластины с возможностью только вращательного движения. Пластина привода является средством для блокировки продольного перемещения винта.

В приводе плашек [2] не обеспечена защита пар трения, таких как винтовой шток - опорная пластина, опорная пластина - крышка, от загрязнений, что существенно снижает его надежность, снижает общий ресурс и наработку на отказ. Пары трения механизма переключения выполнены из металла (стали), как правило, это пара сталь-сталь, с высоким коэффициентом трения, из-за чего требуются значительные усилия для переключения режима управления. Механизм переключения режимов управления в виде опорной пластины, установленной в крышке, подвержен частым отказам, в результате попадания осадков (снег, дождь), грязи, и других загрязнений в пары трения и места контакта крышки, пластины, винта, особенно высока вероятность отказов при эксплуатации в условиях отрицательных температур окружающего воздуха (понижение температуры воздуха ниже 0 °C), например в районах крайнего севера. Поверхности контакта пластины с крышкой открыты для попадания загрязнений типа: пыль, грязь, осадки (снег, дождь и т.п.), что приводит к механическому заклиниванию трущихся деталей. Переключатель режимов управления, выполненный в виде пластины, при понижении температуры воздуха ниже 0 °C подвержен отказам, так как поверхности контакта блокируются (схватываются) льдом, инеем. Пластина контактирует с крышкой по всей площади поверхности одной стороны пластины. Переключатель, выполненный в виде пластины, в течение незначительного времени эксплуатации забиваются снегом, и примораживается, выкрутить болт, изменить положение пластины невозможно без предварительного обогрева и очистки поверхностей или требуется применять не предусмотренное конструкцией механическое воздействие. В случае отказа гидравлических систем привода рабочих органов превентора, механизм переключения режима управления на ручной, является средством позволяющим обеспечить герметизацию скважины и переключение режимов управления должно происходить без затруднений.

Известен превентор плашечный гидравлический двойной с технологическим конусом (Источник [3]: патент RU 167756 U1). Превентор содержит корпус, оснащенный сквозным вертикальным цилиндрическим каналом, и двумя сквозными горизонтальными плашечными каналами, в которых установлены рабочие органы – трубные и глухие плашки. Для перемещения плашек в плашечных каналах, каждая плашка оснащена приводом (см. источник [3] фиг.7), который имеет ручной и гидравлический режим работы, с механизмом переключения в виде подвижной опорной пластины оснащенной фигурным отверстием. Привод выполнен в виде гидроцилиндров, присоединенных к противоположным сторонам корпуса. Гидроцилиндры имеют возможность переключения из режима гидравлического управления в режим ручного управления перемещением плашек, с помощью пластины. Гидроцилиндр состоит из большой (первой) крышки и малой (второй) крышки оснащенной стаканом, между которыми расположен цилиндр. Крышки соединены шпильками с гидравлическими каналами. В цилиндре расположен поршень, оснащенный с одной стороны Т-образным пазом, а с другой стороны хвостовиком (штоком) с Т-образным выступом. Поршень с одной стороны соединен с толкателем, оснащенным Т-образным выступом, а с другой стороны соединен с плашкой оснащённой Т-образным пазом. Хвостовик (шток) поршня выходит через отверстие в большой крышке, толкатель выходит через отверстие в малой (второй) крышке. В малой (второй) крышке соосно толкателю установлен приводной винт, который образует с толкателем винтовую пару. В стакане малой (второй) крышки установлена пластина с фигурным отверстием, установленная с возможностью перемещения в направлении перпендикулярном продольной оси приводного винта и обратно. Приводной винт проходит в отверстие пластины. Пластина привода является средством для блокировки продольного перемещения приводного винта, переключает привод в ручной режим управления с гидравлического режима управления и наоборот. Приводной винт оснащен хвостовиком для установки штурвала и проточкой предназначенной для контакта с пластиной и блокировки положения винта. Приводной винт установлен в малой крышке с возможностью вращения и осевого перемещения, причем осевое перемещение приводного винта может быть заблокировано пластиной. Перемещение поршня в ручном режиме от крайнего закрытого до крайнего открытого положения привода осуществляется толкателем, соединенным через винтовую пару с приводным винтом, посредством вращения штурвала связанного с приводным винтом. При ручном режиме пластина располагается в проточке приводного винта, и блокирует продольное перемещение приводного винта. При гидравлическом режиме пластина не контактирует с приводным винтом, и приводной винт свободно перемещается в продольном направлении. При переключении в гидравлический режим управления, пластину перемещают в малой крышке так, чтобы она заняла противоположное положение относительно ручного режима управления, и закрепляют ее болтом. Большая (первая) и малая (вторая) крышки, поршень, цилиндр, содержат уплотнения. Хвостовик (шток) поршня и толкатель в местах выходов из крышек имеют уплотнения и грязесъемники. Малая крышка содержит гайку (букса) в месте выхода толкателя.

Привод для перемещения плашек [3] обладает существенными недостатками, так как в нем конструктивно не обеспечена защита пар трения, таких как толкатель-приводной винт, пластина - малая крышка, болт-пластина, болт-малая крышка, от загрязнения, что существенно снижает его надежность, снижает общий ресурс и наработку на отказ. Кроме того пары трения выполнены из металла (сталь), как правило это пара сталь-сталь, с высоким коэффициентом трения. Пары трения в приводе не обеспечивают низкие коэффициенты трения, из-за чего возрастают усилия на штурвале необходимые для вращения приводного винта. Механизм переключения режимов управления из ручного в гидравлический, выполненный в виде пластины с пазом, установленной в малой крышке, подвержен частым отказам, в результате попадания осадков (снег, дождь), грязи, и других загрязнений в пары трения и места контакта малой крышки, пластины, приводного винта, особенно высока вероятность отказов при эксплуатации в условиях отрицательных температур окружающего воздуха (понижение температуры воздуха ниже 0 °C), например в районах крайнего севера.

Поверхности контакта пластины и малой крышки, болта блокирующего пластину, приводного винта, открыты для попадания загрязнений типа: пыль, грязь, осадки (снег, дождь и т.п.), что приводит к механическому заклиниванию трущихся деталей. Переключатель режимов управления, выполненный в виде пластины при понижении температуры воздуха ниже 0 °C отказывает, так как поверхности контакта схватываются (примораживаются льдом, инеем, снегом). Пластина контактирует с малой крышкой по большой стороной, вся площадь поверхности одной стороны пластины контактирует с крышкой. Переключатель, выполненный в виде пластины, и болт предназначенный для фиксации пластины относительно малой крышки, в течение незначительного времени эксплуатации забиваются снегом и примораживаются, выкрутить болт, изменить положение пластины невозможно без предварительного обогрева и очистки поверхностей или требуется применять не предусмотренное конструкцией механическое воздействие. Переключение должно быть обеспечено в установленное время, иначе произойдет выброс флюида, времени для устранения неисправности, обогрева механизмов переключения режимов, при работе на скважине, в случае выброса, нет. Безотказность привода рабочих органов превентора имеет решающее значение в обеспечении безопасности эксплуатации противовыбросового оборудования скважин, в снижении риска выбросов скважинного флюида. В случае отказа гидравлических систем привода рабочих органов превентора, механизм переключения режима управления на ручной режим, является средством позволяющим обеспечить герметизацию скважины и переключение режимов управления должно происходить без затруднений.

Таким образом, из уровня техники следует, что существующие аналоги [1;2;3] имеют общие недостатки, связанные с использованием пластины в механизме переключения режимов, и их конструкции требуют дальнейшего совершенствования. Требуется повышение безотказности и надежности механизма переключения режима управления приводов, улучшение удобства эксплуатации. Эксплуатация оборудования нефтегазовых скважин осуществляется в условиях агрессивного воздействия окружающей среды (грязь, пыль, песок, нефть, газ, газоконденсат, пластовая вода, промывочная жидкость и их смеси) и низких температур (до минус 45°С) в условиях крайнего севера. Это приводит к преждевременному разрушению деталей, приводит к износу трущихся поверхностей и резьбы, увеличению зазоров больше установленных пределов, снижению надежности и может приводить к заклиниванию механизмов. Отказ в работе механизма приводит к необходимости его замены, или ремонта, что увеличивает затраты труда, времени и материалов на обслуживание скважины, а в отдельных случаях может приводить к аварии на скважине, неконтролируемому выбросу.

Раскрытие сущности технического решения.

Техническая задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в улучшении эксплуатационных качеств привода рабочих органов превентора, выраженное в повышении надежности, снижении вероятности отказа, увеличении срока службы, повышении безотказности, увеличении межремонтного интервала, увеличении периода наработки на отказ, снижении усилий на штурвале, обеспечении полного перекрытия канала превентора в условиях отказа гидравлических систем.

Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных качеств привода, заключающихся в повышении надежности перемещения рабочего органа, увеличении срока службы, повышении безотказности механизма, увеличении межремонтного интервала, увеличении периода наработки на отказ, снижении общих усилий для изменения режима управления. Привод позволяет загерметизировать устье скважины вручную при отказе гидростанции, питающей гидроцилиндры превентора.

Кроме того привод позволяет загерметизировать скважину в ручную без переключения в «ручной режим» привода. Вращая приводной винт ( с левой резьбой), винт упирается в опорную втулку и соответственно шток перемещается в противоположную сторону закрывая рабочий орган ( плашка, шибер)

Технический результат обеспечивается тем, что привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления содержит гидроцилиндр, где поршень с одной стороны по направлению возвратно-поступательного движения приспособлен для связывания с рабочим органом, а с другой стороны связан с приводным винтом, причем приводной винт установлен в стакане с возможностью вращения и продольного перемещения, оснащен средством для блокировки продольного перемещения приводного винта, приводной винт имеет проточку, предназначенную для блокировки продольного перемещения. Отличается тем, что средство для блокировки продольного перемещения приводного винта выполнено в виде винтов установленных в стакане радиально к приводному винту, и предназначенных для введения в проточку, при этом между головками винтов и стаканом установлены полимерные прокладки.

Предусмотрено, что прокладки под головками винтов выполнены из фторопласта, полиуретана, резины, поливинилхлорида и т.п. Прокладки выполняют функцию по защите резьбовой нарезки винтов от попадания осадков, и также не позволяют головке винта примерзать к крышке, уменьшают усилие необходимое для откручивания винта. Благодаря этому винты легко откручиваются, даже свободной рукой без использования ключа.

Предусмотрено, что винтов установлено два, три или четыре.

Предусмотрено, что между приводным винтом и стаканом установлена втулка с отверстиями для винтов.

Предусмотрено, что между приводным винтом и стаканом установлено уплотнение.

Предусмотрено, что между приводным винтом и стаканом установлен грязесъемник.

Предусмотрено, что поршень с возможностью снятия установлен на штоке, при этом шток с одного конца образует винтовую пару с приводным винтом, а с противоположного конца приспособлен для соединения с рабочим органом и предназначен для передачи усилий на рабочий орган (плашку или шибер).

Предусмотрено, что поршень выполнен совместно со штоком, предназначенным для передачи усилий на рабочий орган который приспособлен для соединения с рабочим органом, и с возможностью разъединения, соединен с толкателем, который образует винтовую пару с приводным винтом.

Сущность технического решения не ограничивается приведенным ниже описанием, она может быть применена с различными конструкциями превенторов.

Техническое решение поясняется чертежами:

фиг.1 – привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления, положение с закрытым и зафиксированным рабочим органом (плашкой) в гидравлическом режиме. (для фиксации плашки приводной винт 10 перемещен (выкручен в ручную) до упора в опорную втулку 20)

фиг.2 – привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления, положение с закрытым и зафиксированным рабочим органом (плашкой) в ручном режиме;

фиг.3 – привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления, с толкателем, положение с открытым рабочим органом (плашкой) в гидравлическом режиме;

фиг.4 – привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления, с толкателем, положение с открытым рабочим органом (плашкой) в ручном режиме.

На чертежах обозначено:

1- Гидроцилиндр;

2- рабочий орган;

3- ручной привод;

4- механизм переключения режимов управления;

5- цилиндр;

6- поршень;

7- первая крышка;

8- вторая крышка;

9- стакан;

10- приводной винт;

11- шток;

12- паз;

13- хвостовик;

14- винтовая пара;

15- винт;

16- проточка;

17- прокладка;

18- толкатель;

19- уплотнение;

20- опорная втулка;

21- грязесъемник.

Осуществление технического решения.

Пример 1.

Привод рабочих органов (плашка или шибер) превентора (фиг.1;2) с механизмом переключения режимов управления содержит гидроцилиндр 1, предназначенный для гидравлического привода рабочих органов 2, ручной привод 3, предназначенный для ручного привода рабочих органов 2, механизм переключения режимов управления 4, предназначенный для переключения из гидравлического режима управления в ручной режим управления, и обратно. Гидроцилиндр 1 содержит, выполненные из металла (стали) цилиндр 5, поршень 6, первую крышку 7, вторую крышку 8 оснащенную стаканом 9. Поршень 6 с одной стороны по направлению возвратно-поступательного движения связан с приводным винтом 10 ручного привода 3, а с другой стороны приспособлен для связывания с рабочим органом 2. Для этого поршень 6 установлен на штоке 11, один конец штока 11 имеет паз 12, для соединения с рабочим органом 2, а противоположный конец штока 11 оснащен внутренней винтовой нарезкой. Ручной привод 3 содержит приводной винт 10, установленный в стакане 9, оснащенный с одного конца хвостовиком 13 для соединения со штурвалом (штурвал не показан на схемах), а с противоположного конца оснащенный наружной винтовой нарезкой. Приводной винт 10 образует винтовую пару 14 со штоком 11. Приводной винт 10 установлен в стакане 9 с возможностью вращения и продольного перемещения (возвратно поступательно вдоль продольной оси). Механизм переключения режимов управления 4 содержит средство для блокировки продольного перемещения приводного винта 10, выполненное в виде в виде двух винтов 15 установленных радиально к приводному винту 10 в стенках стакана 9, в отверстиях, и проточки 16 выполненной на приводном винте 10. Винты 15 предназначены для входа в проточку 16. Между головкой винтов 15 и стаканом 9 установлены полиуретановые прокладки 17.

Пример 2.

Привод рабочих органов (плашка или шибер) превентора (фиг.1;2) с механизмом переключения режимов управления содержит гидроцилиндр 1, предназначенный для гидравлического привода рабочих органов 2, ручной привод 3, предназначенный для ручного привода рабочих органов 2, механизм переключения режимов управления 4, предназначенный для переключения из гидравлического режима управления в ручной режим, и обратно. Гидроцилиндр 1 содержит, выполненные из металла (стали) цилиндр 5, поршень 6, первую крышку 7, вторую крышку 8 оснащенную стаканом 9. Поршень 6 с одной стороны по направлению возвратно-поступательного движения связан с приводным винтом 10 ручного привода 3, а с другой стороны приспособлен для связывания с рабочим органом 2. Для этого поршень 6 установлен на штоке 11, один конец штока 11 имеет паз 12, для соединения с рабочим органом 2, а противоположный конец штока 11 оснащен внутренней винтовой нарезкой. Ручной привод 3 содержит приводной винт 10, установленный в стакане 9, оснащенный с одного конца хвостовиком 13 для соединения со штурвалом, а с противоположного конца оснащенный наружной винтовой нарезкой. Приводной винт 10 образует винтовую пару 14 со штоком 11. Приводной винт 10 установлен в стакане 9 с возможностью вращения и продольного перемещения (вдоль продольной оси). Механизм переключения режимов управления 4 содержит средство для блокировки продольного перемещения приводного винта 10, выполненное в виде в виде четырех винтов 15 установленных радиально к приводному винту 10 в отверстиях в стенках стакана 9 и проточки 16 на приводном винте 10. Винты 15 предназначены для входа в проточку 16. Между головкой винтов 15 и стаканом 9 установлены фторопластовые прокладки 17.

Пример 3.

Привод рабочих органов (плашка или шибер) превентора (фиг.3;4) с механизмом переключения режимов управления содержит гидроцилиндр 1, который включает, выполненные из металла (стали), цилиндр 5, поршень 6, первую крышку 7 и вторую крышку 8 оснащенную стаканом 9. Поршень 6 с одной стороны, по направлению возвратно-поступательного движения, связан с приводным винтом 10 ручного привода 3, через толкатель 18, а с другой стороны приспособлен для связывания с рабочим органом 2, для этого он содержит шток 11. Конец штока 11 имеет паз 12, для соединения с рабочим органом 2. Толкатель 18 оснащен винтовой нарезкой для соединения с приводным винтом 10. Приводной винт 10, установлен в стакане 9, оснащен с одного конца хвостовиком 13 для соединения со штурвалом, а с противоположного конца оснащен винтовой нарезкой для соединения с толкателем 18. Приводной винт 10 образует винтовую пару 14 с толкателем 18. Приводной винт 10 установлен в стакане 9 с возможностью вращения и продольного перемещения (вдоль продольной оси). Приводной винт 10 оснащен средством для блокировки продольного перемещения для этого он имеет проточку 16, а в стакане 9 установлены два винта 15, ориентированные радиально к приводному винту 10, и предназначенные для введения в проточку 16. Между головками винтов и стаканом установлены полиуретановые прокладки 17.

Пример 4.

Привод рабочих органов (плашка или шибер) превентора (фиг.3;4) с механизмом переключения режимов управления содержит гидроцилиндр 1, который включает, выполненные из металла (сталь), цилиндр 5, поршень 6, первую крышку 7, вторую крышку 8 оснащенную стаканом 9. Поршень 6 с одной стороны по направлению возвратно-поступательного движения связан с приводным винтом 10 ручного привода 3, через толкатель 18, а с другой стороны приспособлен для связывания с рабочим органом 2, для этого он содержит шток 11. Конец штока 11 имеет паз 12, для соединения с рабочим органом 2. Толкатель 18 оснащен винтовой нарезкой для соединения с приводным винтом 10. Приводной винт 10, установлен в стакане 9, оснащен с одного конца хвостовиком 13 для соединения со штурвалом, а с противоположного конца оснащен винтовой нарезкой. Приводной винт 10 образует винтовую пару 14 с толкателем 18. Приводной винт 10 установлен в стакане 9 с возможностью вращения и продольного перемещения (вдоль продольной оси). Приводной винт 10 оснащен средством для блокировки продольного перемещения для этого он имеет проточку 16, а в стакане 9 установлены три винта 15, ориентированные радиально к приводному винту 10, и предназначенные для введения в проточку 16. Между головками винтов и стаканом установлены резиновые прокладки 17.

Пример 5.

Привод рабочих органов (плашка или шибер) превентора (фиг.1;2) с механизмом переключения режимов управления содержит гидроцилиндр 1, предназначенный для гидравлического привода рабочих органов 2, ручной привод 3, предназначенный для ручного привода рабочих органов 2, механизм переключения режимов управления 4, предназначенный для переключения из гидравлического режима управления в ручной режим, и обратно. Гидроцилиндр 1 содержит, выполненные из металла (стали), цилиндр 5, поршень 6, первую крышку 7, вторую крышку 8 оснащенную стаканом 9. Поршень 6 с одной стороны по направлению возвратно-поступательного движения связан с приводным винтом 10 ручного привода 3, а с другой стороны приспособлен для связывания с рабочим органом 2. Для этого поршень 6 с возможностью снятия установлен на штоке 11, один конец штока 11 имеет паз 12, для соединения с рабочим органом 2, а противоположный конец штока 11 оснащен внутренней винтовой нарезкой. Ручной привод 3 содержит приводной винт 10, установленный в стакане 9, оснащенный с одного конца хвостовиком 13 для соединения со штурвалом, а с противоположного конца оснащенный наружной винтовой нарезкой. Приводной винт 10 образует винтовую пару 14 со штоком 11. Приводной винт 10 установлен в стакане 9 с возможностью вращения и продольного перемещения (вдоль продольной оси). Между приводным винтом 10 и стаканом 9 установлено уплотнение 19. Между приводным винтом 10 и стаканом 9 установлена опорная втулка 20 с отверстиями для винтов 15 с грязесъемником 21. Механизм переключения режимов управления 4 содержит средство для блокировки продольного перемещения приводного винта 10, выполненное в виде в виде двух винтов 15 установленных радиально к приводному винту 10 в отверстиях в стенках стакана 9 и проточки 16 на приводном винте 10. Винты 15 предназначены для входа в проточку 16. Между головкой винтов 15 и стаканом 9 установлены прокладки 17 из полиуретана.

Работает привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления следующим образом.

В режиме «гидропривод» (см. фиг.1;2) винты 15 выкручены из стакана 9 так что их концы не входят в проточку 16 приводного винта 10 и не препятствуют его продольному перемещению вдоль продольной оси. Прокладки 17 на винтах 15 препятствуют проникновению загрязнений в места контакта винт 15-стакан 9 (и винт 15-втулка 20 для примера 5). Прокладки 17 на винтах 15 препятствуют примерзанию головок винтов 15, и обеспечивают и уменьшение усилия необходимого для откручивания винтов. При подаче рабочей жидкости в гидроцилиндр 1 поршень 6 совместно со штоком 11 и приводным винтом 10 (и толкателем 18 для примеров 3 и 4, фиг.3) перемещаются вдоль продольной оси на величину рабочего хода, перемещая рабочий орган 2 из исходного в рабочее положение. Поршень 6, шток 11, приводной винт 10 (и толкателем 18 для примера 3 и 4, фиг.3) свободно совершают возвратно поступательные движения при подаче рабочей жидкости.

Прокладки 17 выполняют функцию по защите резьбовой нарезки винтов 15 от попадания осадков, и также не позволяют головке винта 15 примерзать к стакану 9, уменьшают усилие необходимое для откручивания винта. Благодаря этому винты 15 легко откручиваются и закручиваются, даже свободной рукой без использования ключа. Уплотнитель 19 и грязесъемник 21 герметизируют внутреннее пространство стакана и препятствуют проникновению загрязнений в пары трения

Для перевода в режим ручного управления (см.фиг.2;4) винты 15 закручивают (рукой или ключом) в стакана 9, прокладка 17 не позволяет соприкасаться головке винта 15 с поверхностью станка 9 герметизирует соединение и уменьшает силы трения. Концы винтов 15 входят в проточку 16 приводного винта 10, при этом они препятствуют его продольному перемещению вдоль продольной оси, но сохраняется возможность вращения приводного винта 10. Приводной винт 10 свободно вращается вокруг оси без перемещения вдоль своей продольной оси в стакане 9. При вращении приводного винта 10 (вращают штурвалом за хвостик 13, штурвал на чертежах не показан) шток 11 с поршнем 6 (и толкателем 18 для примера 3 и 4) перемещаются вдоль продольной оси на величину рабочего хода, перемещая рабочий орган 2 из исходного положения в рабочее. Перемещение обеспечивается винтовой парой 14, количество оборотов штурвала зависит от шага винтовой нарезки и величины рабочего хода. Прокладки 17 на винтах 15 препятствуют проникновению загрязнений в места контакта винт 15-стакан 9, винт 15-втулка 20. Прокладки 17 на винтах 15 препятствуют примерзанию головок винтов 15, и обеспечивают и уменьшение усилия необходимого для откручивания винтов.

Привод обеспечивает возможность ручного закрытия рабочих органов 2 без переключения привода в ручной режим из гидравлического режима управления. В случае если не сработала гидравлическая система привода превентора рабочие органы 2 можно закрыть штурвалом в ручную, без всяких переключений режимов управления. Чтобы загерметизировать скважину в ручную, когда привод находится в режиме гидропривода, без переключения в ручной режим управления (фиг.1) вращают приводной винт 10 (винт 10 оснащенный левой резьбой), винт 10 упирается в опорную втулку 20 (фиг.1) и шток 11 перемещается в противоположную сторону закрывая рабочий орган 2 (плашка, шибер). Таким образом, описанный привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления позволяет быстро закрыть скважину не переключая режимы управления, т.е. можно закрыть рабочие органы 2 путем подачи рабочей жидкости от гидравлической станции управления манипулируя рукоятками на станции, или закрыть рабочие органы 2 штурвалом вращая винты 10. При закрытии штурвалом, чтобы рукоятки на станции управления должны быть установлены в режим закрытия.

Таким образом, в приводе обеспечена защита пар трения механизма ручного привода 3 от загрязнения, что повышает его надежность, безотказность. Пары трения средства блокировки (винт-прокладка - стакан), выполнены как металл (сталь) -полимер, с коэффициентом трения менее чем сталь-сталь. Использование уплотнителя и грязесъемника дополнительно защищает от загрязнений пары трения приводной винт-стакан, приводной винт-шток (толкатель), что позволяет уменьшить усилия на штурвале необходимые для вращения приводного винта. Механизм переключения режимов управления из ручного в гидравлический выполненный в виде винтов с полимерными прокладками, установленных в стакане крышки, не подвержен отказам, в результате попадания осадков (снег, дождь), грязи, и других загрязнений, при эксплуатации в условиях отрицательных температур окружающего воздуха (понижение температуры воздуха ниже 0 °C), обеспечивает надежное и безотказное переключение превентора из режима «гидропривод» в ручной режим. Соединение винтов 15 со стаканом 9 в процессе эксплуатации не забивается снегом и место контакта не примораживается. Винты 15 легко открутить без предварительного обогрева и очистки поверхностей. Заявленный привод является средством позволяющим обеспечить герметизацию скважины в случае отказа гидравлической станции превентора.

Заявляемое техническое решение изготовлено с использованием промышленно выпускаемых изделий и материалов, его элементы могут быть изготовлены и собраны на современных промышленных предприятиях. Техническое решение применимо по указанному назначению и обеспечивает заявленный технический результат.

Claims (8)

1. Привод рабочих органов превентора с механизмом переключения режимов управления, содержащий гидроцилиндр, где поршень с одной стороны по направлению возвратно-поступательного движения приспособлен для связывания с рабочим органом, а с другой стороны связан с приводным винтом, причем приводной винт установлен в стакане с возможностью вращения и продольного перемещения, оснащен средством для блокировки продольного перемещения приводного винта, приводной винт имеет проточку, предназначенную для блокировки продольного перемещения, отличающийся тем, что средство для блокировки продольного перемещения приводного винта выполнено в виде винтов, установленных в стакане радиально к приводному винту и предназначенных для введения в проточку, при этом между головками винтов и стаканом установлены полимерные прокладки.

2. Привод по п. 1, отличающийся тем, что прокладки под головками винтов выполнены из фторопласта, полиуретана, резины, поливинилхлорида.

3. Привод по п. 1, отличающийся тем, что винтов установлено два, три или четыре.

4. Привод по п. 1, отличающийся тем, что между приводным винтом и стаканом установлена втулка с отверстиями для винтов.

5. Привод по п. 1, отличающийся тем, что между приводным винтом и стаканом установлено уплотнение.

6. Привод по п. 1, отличающийся тем, что между приводным винтом и стаканом установлен грязесъемник.

7. Привод по п. 1, отличающийся тем, что поршень с возможностью снятия установлен на штоке, при этом шток с одного конца образует винтовую пару с приводным винтом, а с противоположного конца приспособлен для соединения с рабочим органом и предназначен для передачи усилий на рабочий орган.

8. Привод по п. 1, отличающийся тем, что поршень выполнен совместно со штоком, предназначенным для передачи усилий на рабочий орган, который приспособлен для соединения с рабочим органом, и с возможностью разъединения соединен с толкателем, который образует винтовую пару с приводным винтом.

Images