RU2125643C1

RU2125643C1 - Preventer

Info

Publication number: RU2125643C1
Application number: RU97105894A
Authority: RU
Inventors: Юрий Евгеньевич Ленкевич; Абдула Закирович Субаев; Анатолий Викторович Дитковский
Original assignee: Военизированная противофонтанная часть "Лiкво"
Priority date: 1997-04-04
Filing date: 1997-04-04
Publication date: 1999-01-27

Abstract

FIELD: oil and gas production industry. SUBSTANCE: this is intended for hermetic sealing of well mouth at drilling oil and gas wells. Preventer has body with connecting flange and central axial passage. Located in body are main circular sealing member and additional circular sealing member. Both sealing members are positioned axially. Provided are hydraulic actuators in the form of circular hydraulic cylinders. Mounted on rod of each hydraulic cylinder is pusher which can interact with sealing member. Sluice chamber is created between sealing members. When axial passage in preventer is open, string of pipes with joints can freely pass through preventer. At sending command for closing, hydraulic pressure from pumping unit is delivered to rodless space of hydraulic cylinder of hydraulic actuator for one or both circular sealing members. Aforesaid embodiment of preventer improves reliability of operation and widens its technological potentialities. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности и предназначено для герметизации устья при бурении нефтяных и газовых скважин. The invention relates to the oil and gas industry and is intended for sealing the mouth when drilling oil and gas wells.

Известен превентор, содержащий корпус с присоединительным фланцем и центральным осевым каналом, размещенный в корпусе кольцевой герметизирующий элемент, который снабжен гидравлическим приводом, гидравлический привод выполнен в виде кольцевого гидроцилиндра, шток которого снабжен толкателем, толкатель установлен с возможностью взаимодействия с герметизирующим элементом (см. каталог фирмы "Камерон" "Противовыбросовое оборудование. 1/16" API 700 бар, сконструировано для в/о Химмашэкспорт, Москва СССР; в/о Химмашэкспорт контракт N 0.036/3/83254, 83255, Камерон N QE-54600-10,20 NQ техдокументации P 193/89; том 1, раздел 3) - прототип. A preventer is known that contains a housing with a connecting flange and a central axial channel, an annular sealing element located in the housing, which is equipped with a hydraulic actuator, the hydraulic actuator is made in the form of an annular hydraulic cylinder, the rod of which is equipped with a pusher, the pusher is mounted to interact with the sealing element (see catalog Kameron company “Blowout prevention equipment. 1/16" API 700 bar, designed for the chemical industry in Moscow, the USSR; chemical industry in the contract N 0.036 / 3/83254, 83255, Ameron N QE-54600-10,20 NQ technical documentation P 193/89; Volume 1, Chapter 3) - prototype.

Данная конструкция превентора не позволяет производить спуск (подъем) колонны насосно-компрессорных труб с муфтами, не имеющими соответствующих заходных фасок из-за возможности разрушения герметизирующего элемента превентора торцом муфты. This design of the preventer does not allow the descent (ascent) of the tubing string with couplings that do not have appropriate lead-in bevels due to the possibility of destruction of the preventer sealing element by the end face of the coupling.

В основу изобретения поставлена задача усовершенствования превентора, в котором за счет установки дополнительного герметизирующего элемента повышается надежность работы, и за счет образования шлюзовой камеры достигается возможность пропуска муфт спускаемых (поднимаемых) под давлением труб, что расширяет технологические возможности превентора. The basis of the invention is the task of improving the preventer, in which due to the installation of an additional sealing element, the reliability of the operation is increased, and due to the formation of a lock chamber, it is possible to pass couplings of the pipes that are lowered (raised) under pressure, which expands the technological capabilities of the preventer.

Поставленная задача решается за счет того, что в превенторе, содержащем корпус с присоединительным фланцем и центральным осевым каналом, размещенный в корпусе кольцевой герметизирующий элемент, который снабжен гидравлическим приводом, гидравлический привод выполнен в виде кольцевого гидроцилиндра, шток которого снабжен толкателем, толкатель установлен с возможностью взаимодействия с герметизирующим элементом, новым является то, что превентор снабжен дополнительным герметизирующим элементом, который размещен в корпусе превентора соосно герметизирующему элементу, и снабжен гидравлическим приводом, гидравлический привод выполнен в виде кольцевого гидроцилиндра, шток которого снабжен толкателем, толкатель установлен с возможностью взаимодействия с дополнительным герметизирующим элементом, с образованием между герметизирующими элементами шлюзовой камеры. The problem is solved due to the fact that in the preventer containing a housing with a connecting flange and a central axial channel, an annular sealing element located in the housing, which is equipped with a hydraulic actuator, the hydraulic actuator is made in the form of an annular hydraulic cylinder, the rod of which is equipped with a pusher, the pusher is installed with the possibility interaction with the sealing element, new is that the preventer is equipped with an additional sealing element, which is placed in the housing of the preventer with Ba sealing element and provided with a hydraulic actuator, the hydraulic actuator is configured as a circular cylinder, the rod of which is provided with a pusher, the pusher is mounted for cooperation with an additional sealing member to form the sealing elements between the lock chamber.

Это позволяет производить спуск (подъем) колонны труб в скважину под давлением, герметизируя движущуюся трубу по наружной поверхности сначала до муфты одним, а затем за муфтой другим герметизирующими элементами превентора. При этом исключается разрушение герметизирующих элементов превентора муфтой колонны труб. This allows the descent (lifting) of the pipe string into the well under pressure, sealing the moving pipe on the outer surface, first to the coupling one, and then behind the coupling by other sealing elements of the preventer. This eliminates the destruction of the sealing elements of the preventer coupling pipe string.

При одновременном включении обоих герметизирующих элементов превентора происходит дополнительная герметизация колонны труб, за счет чего повышается надежность работы превентора. With the simultaneous inclusion of both sealing elements of the preventer, an additional sealing of the pipe string occurs, thereby increasing the reliability of the preventer.

На чертеже изображен превентор: левая половина в исходном состоянии, правая - в рабочем. The preventer is shown in the drawing: the left half is in the initial state, the right half is in the working state.

Превентор содержит корпус 1, верхнюю 2 и нижнюю 3 быстросъемные торцевые крышки с присоединительными фланцами. Внутри корпуса 1 размещены два кольцевых герметизирующих элемента 4. Они установлены в зазоре между внутренними торцами крышек 2, 3 и опорными плитами 5, закрепленными на внутренней гильзе 6 гидроцилиндра привода. Каждый из герметизирующих элементов 4 со стороны опорной плиты 5 поджат толкателем 7 в осевом направлении. Толкатель 7 закреплен на штоке 8 гидроцилиндра гидравлического привода герметизирующего элемента 4. Гидравлический привод выполнен в виде кольцевого гидроцилиндра, а именно: внутренняя 6 и наружная 9 гильзы, глухие крышки 10 и крышки 11 со стороны штоков 8 установлены внутри корпуса 1, скреплены в единый пакет посредством верхней 2 и нижней 3 быстросъемных торцевых крышек. The preventer includes a housing 1, upper 2 and lower 3 quick-release end caps with connecting flanges. Inside the housing 1 there are two annular sealing elements 4. They are installed in the gap between the inner ends of the covers 2, 3 and the base plates 5, mounted on the inner sleeve 6 of the actuator hydraulic cylinder. Each of the sealing elements 4 from the side of the base plate 5 is pushed by the pusher 7 in the axial direction. The pusher 7 is mounted on the rod 8 of the hydraulic cylinder of the sealing element hydraulic drive 4. The hydraulic drive is made in the form of an annular hydraulic cylinder, namely: inner 6 and outer 9 sleeves, blind covers 10 and covers 11 on the side of the rods 8 are installed inside the housing 1, fastened in a single package by means of the upper 2 and lower 3 quick-release end caps.

Поршни 12 жестко связаны с кольцевыми штоками 8. Pistons 12 are rigidly connected with annular rods 8.

Штоковая и бесштоковая полости гидроцилиндров сообщены посредством гидравлических линий с насосной станцией. The rod and rodless cavities of the hydraulic cylinders are communicated via hydraulic lines to the pumping station.

Торцевые быстросъемные крышки 2 и 3 закреплены в корпусе 1 посредством кольцевых секторов 13, образующих с корпусом 1 и крышками 2 и 3 корпусно-фланцевое соединение. Сектора 13 зафиксированы в посадочной канавке посредством болтов 14. The end quick-detachable covers 2 and 3 are fixed in the housing 1 by means of annular sectors 13 forming a housing-flange connection with the housing 1 and the covers 2 and 3. Sectors 13 are fixed in the landing groove by means of bolts 14.

Колонна труб 15 с муфтами 16 пропущена через осевой канал превентора. The pipe string 15 with couplings 16 is passed through the axial channel of the preventer.

Превентор работает следующим образом. The preventer works as follows.

При открытом осевом канале превентора колонна труб 15 с муфтами 16 беспрепятственно проходит через превентор. При подаче команды "закрыто" давление от насосной станции подается по гидравлической линии в бесштоковую полость гидроцилиндра гидравлического привода одного или обоих герметизирующих элементов 4. With the axial channel of the preventer open, the pipe string 15 with couplings 16 passes unhindered through the preventer. When the command is “closed”, pressure from the pumping station is supplied via a hydraulic line to the rodless cavity of the hydraulic cylinder of the hydraulic drive of one or both sealing elements 4.

В этом случае поршень 12 гидроцилиндра под действием давления рабочей жидкости перемещается в направлении выдвижения штока 8. Толкатель 7, закрепленный на штоке 8 прижимает герметизирующий элемент 4 к внутреннему торцу быстросъемной торцевой крышки 2, 3. Герметизирующий элемент 4, установленный в зазоре между внутренним торцем крышки 2, 3 и опорной плитой 5, закрепленной на внутренней гильзе 6, разжимается внутрь к оси превентора и обжимает трубу 15 по наружной поверхности, герметизируя тем самым устье скважины. In this case, the piston 12 of the hydraulic cylinder moves under the influence of the pressure of the rod 8. The pusher 7, mounted on the rod 8 presses the sealing element 4 to the inner end of the quick-release end cap 2, 3. The sealing element 4, installed in the gap between the inner end of the cap 2, 3 and the base plate 5, mounted on the inner sleeve 6, is squeezed inward to the axis of the preventer and compresses the pipe 15 on the outer surface, thereby sealing the wellhead.

При подаче команды "открыто" давление от насосной станции подается по гидравлической линии в штоковую полость гидроцилиндра гидравлического привода одного или обоих герметизирующих элементов 4. В этом случае поршень 12 гидроцилиндра под действием давления рабочей жидкости перемещается в направлении втягивания штока 8. When the command is “open”, pressure from the pumping station is supplied via a hydraulic line to the rod cavity of the hydraulic cylinder of the hydraulic drive of one or both sealing elements 4. In this case, the piston 12 of the hydraulic cylinder moves under the influence of the working fluid pressure in the direction of the rod 8 retraction.

Толкатель 7, закрепленный на штоке 8, отходит от герметизирующего элемента 4. Последний под действием внутренних напряжений сжимается в исходное состояние, свободно пропуская колонну труб 15 по осевому каналу превентора. The pusher 7, mounted on the rod 8, moves away from the sealing element 4. The latter is compressed under the influence of internal stresses to its original state, freely passing the pipe string 15 along the axial channel of the preventer.

При спуске труб 15 в скважину под давлением превентор герметизирует движущуюся трубу 15 по наружной поверхности попеременно: сначала до муфты 16 - нижним герметизирующим элементом 4, а после ее вхождения в осевой канал превентора - верхним герметизирующим элементом 4. После открытия нижнего герметизирующего элемента 4 муфта 16 колонны 15 беспрепятственно продолжает свой путь вниз. Вышеописанным перехватом избегается взаимодействие муфты 16 спускаемой колонны 15 с герметизирующими элементами 4 превентора, чем исключается их разрушение. When the pipes 15 are lowered into the well under pressure, the preventer seals the moving pipe 15 alternately on the outer surface: first, to the sleeve 16, with the lower sealing element 4, and after it enters the axial channel of the preventer, with the upper sealing element 4. After opening the lower sealing element 4, the coupling 16 columns 15 uninterruptedly continues its way down. The above-described interception avoids the interaction of the coupling 16 of the descent column 15 with the sealing elements 4 of the preventer, which eliminates their destruction.

Элементы кольцевого гидроцилиндра: внутренняя 6 и наружная 9 гильзы, глухие крышки 10 и крышки 11 со стороны штоков 8 установлены внутри корпуса 1 и скреплены в единый пакет посредством верхней 2 и нижней быстросъемных крышек. Торцевые быстросъемные крышки 2 и 3 закреплены в корпусе 1 посредством кольцевых секторов 13. Сектора 13 зафиксированы в посадочной канавке посредством болтов 14. Elements of the annular hydraulic cylinder: inner 6 and outer 9 sleeves, blind covers 10 and covers 11 on the side of the rods 8 are installed inside the housing 1 and fastened in a single package by means of the upper 2 and lower quick-release covers. End quick-release covers 2 and 3 are fixed in the housing 1 by means of annular sectors 13. Sectors 13 are fixed in the landing groove by means of bolts 14.

Claims

A preventer comprising a housing with a connecting flange and a central axial channel, an annular sealing element, which is equipped with a hydraulic actuator, housed in the housing, a hydraulic actuator in the form of an annular hydraulic cylinder, the rod of which is equipped with a pusher, the pusher is mounted to interact with the sealing element, characterized in that the preventer is equipped with an additional sealing element, which is placed in the preventer housing coaxially with the sealing element and is equipped with hydraulic with a hydraulic drive, the hydraulic drive is made in the form of an annular hydraulic cylinder, the rod of which is equipped with a pusher, the pusher is installed with the possibility of interaction with an additional sealing element with the formation of a lock chamber between the sealing elements.