RU2164585C2

RU2164585C2 - Preventer

Info

Publication number: RU2164585C2
Application number: RU99111666A
Authority: RU
Inventors: В.И. Кузнецов; А.А. Останин; А.П. Тимофеев; С.Г. Шиляев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Станкотехника" АК "Туламашзавод"
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2001-03-27

Abstract

FIELD: oil and gas production. SUBSTANCE: invention is related to fixtures used to seal well-heads to prevent blowouts and to be part of complex blowout prevention equipment. In hydraulic drive of preventer there is provided additional cylinder with piston not fixed on rod that augments pressure on rod when preventer is open. This piston is capable of action on piston of working cylinder. Heating chamber is formed by outer wall of working cylinder of hydraulic drive and housing. Cylindrical pin with limiting nut is located in hinge of lid. Collector is made fast to lid that is mounted for limited movement together with it and jointly with hydraulic drive along pin of ear. Combined rubber and polymer seals are provided between ear and pin. Usage of invention provides for rise of operational reliability of preventer thanks to re-distribution of load on radial seals, for tightening of well-head under operational pressure with closure of pipe dies on cylindrical part of pipe and of blind dies when there are no strings, for closure and opening of dies under operational pressure of well, for manual closure of dies of hydraulic preventers in absence of controlling pressure, for replacement of dies without removal of preventer from well- head and without dismantling of hydraulic lines, for centering of embraced pipe with closure of preventer, for heating of seals and dies by heat transfer agent ( steam ) when ambient temperature is below 0 C. EFFECT: raised operational reliability of preventer. 1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для герметизации устья скважин с целью предупреждения выбросов, и используется в составе комплекса оборудования противовыбросового. The invention relates to the oil and gas industry, and in particular to devices for sealing the wellhead in order to prevent emissions, and is used as part of a blowout control system complex.

Известен превентор, включающий корпус с каналами, крышки с проушинами, имеющими отверстия и каналы для подвода жидкости, жестко связанные с корпусом тройники, сообщающие каналы крышек и корпуса и выполненные с цилиндрическими головками, имеющими радиальные уплотнения, размещенные в отверстиях проушин крышек, и цилиндрические хвостовики, размещенные в отверстиях проушин, кроме того, превентор снабжен установленными с наружных сторон проушин крышек кронштейнами, жестко связанными с корпусом и цилиндрическими хвостовиками (1). Known preventer, comprising a housing with channels, covers with eyes having holes and channels for supplying liquid, tees rigidly connected to the housing, communicating channels of the covers and housing and made with cylindrical heads having radial seals located in the holes of the lids of the covers, and cylindrical shanks placed in the holes of the eyes, in addition, the preventer is equipped with brackets mounted on the outer sides of the eyes of the covers rigidly connected to the body and cylindrical shanks (1).

Известная конструкция превентора не обеспечивает разгрузку радиальных уплотнений при затягивании болтов крепления крышки к корпусу, что ведет к односторонней их деформации и снижает надежность работы превентора. The known design of the preventer does not provide the unloading of radial seals when tightening the bolts attaching the cover to the housing, which leads to their unilateral deformation and reduces the reliability of the preventer.

Задачей предлагаемого технического решения является повышение надежности работы превентора за счет перераспределения нагрузки радиальных уплотнений, обеспечение герметизации устья скважины при рабочем давлении при закрытии трубных плашек на цилиндрической части трубы и глухих плашек при отсутствии колонн, закрывание и открывание плашек под рабочим давлением скважины, закрывании плашек гидравлических превенторов вручную при отсутствии управляющего давления, смену плашек без снятия превентора с устья скважины и без демонтажа гидравлических линий, центрирование охватываемой трубы при закрывании превентора, расхаживание труб между замковыми соединениями, обогрев теплоносителем (паром) уплотнителей и плашек при температуре окружающей среды ниже 0^oC.The objective of the proposed technical solution is to increase the reliability of the preventer due to the redistribution of the load of the radial seals, ensuring the sealing of the wellhead at working pressure when closing the dies on the cylindrical part of the pipe and blank dies in the absence of columns, closing and opening dies under the working pressure of the well, closing hydraulic dies manual preventers in the absence of control pressure, change dies without removing the preventer from the wellhead and without dismantling the hydra influential lines, centering the covered pipe when closing the preventer, pacing the pipes between the lock joints, heating the seals and dies with coolant (steam) at an ambient temperature below 0 ^o C.

Для решения поставленной задачи в превенторе, включающем корпус с каналами плашки со штоками, крышки с петлями, имеющими отверстия и каналы для подвода жидкости, коллекторы гидропереходов, сообщающие каналы крышек и корпуса и гидропривод для каждой плашки с жестко закрепленным на штоке поршнем в рабочем цилиндре, в гидроприводе превентора предусмотрен дополнительный, усиливающий давление на штоке при открывании превентора, цилиндр с незафиксированным на штоке поршнем, имеющий возможность воздействия на поршень рабочего цилиндра, и камера обогрева, образованная внешней стенкой рабочего цилиндра гидропривода и кожухом, в петле крышки - цилиндрический палец с ограничительной гайкой, причем коллектор жестко закреплен на крышке с возможностью их перемещения совместно с гидроприводом вдоль пальца проушины, а между проушиной и пальцем предусмотрены уплотнения. To solve the problem in the preventer, which includes a housing with channel channels with rods, rods, hinges with holes and channels for supplying fluid, manifolds of hydraulic transitions, communicating channels of covers and bodies and a hydraulic drive for each plate with a piston rigidly fixed to the rod in the working cylinder, in the hydraulic drive of the preventer there is an additional cylinder that increases pressure on the rod when opening the preventer, a cylinder with a piston not fixed on the rod, which can act on the piston of the working cylinder, and cam The heating region, formed by the outer wall of the hydraulic cylinder and the casing, in the cover loop there is a cylindrical pin with a restrictive nut, and the collector is rigidly fixed to the cover with the possibility of their movement along with the hydraulic drive along the eye finger, and seals are provided between the eye and the finger.

Кроме того, уплотнения между проушиной и пальцем предусмотрены комбинированные резинополимерные. In addition, combined rubber-polymer seals are provided between the eye and the finger.

На фиг. 1 показан превентор, общий вид; на фиг.2 - разрез превентора по плашечному каналу; на фиг. 3 - гидропереход. In FIG. 1 shows a preventer, general view; figure 2 is a section of a preventer on a spot channel; in FIG. 3 - hydraulic transition.

Превентор состоит из корпуса 1, крышек 2, гидропривода 3 с винтами фиксации 4 плашек 5 (на фиг. показаны в закрытом положении), поворотного гидроперехода 6. Для подвода гидравлической жидкости от корпуса 1 к гидроприводу 3 в полости 7,8,9,10,11 выполнены отверстия 12,13,14,15,16,17,18 и каналы. The preventer consists of a housing 1, covers 2, a hydraulic actuator 3 with fixing screws 4 of the dies 5 (shown in the closed position in Fig.), A rotary hydraulic transition 6. For supplying hydraulic fluid from the housing 1 to the hydraulic actuator 3 in the cavity 7,8,9,10 11 holes 12,13,14,15,16,17,18 and channels are made.

Гидропривод 3 на каждую плашку 5 состоит из двух цилиндров рабочего 19 и дополнительного 20, усиливающего давление на штоке, для обеспечения дополнительного усилия при открывании превентора, включающий в себя поршень 21, жестко связанный со штоком (жестко закрепленный на штоке) 22, и поршень 23, незафиксированный на штоке 22, и камеры обогрева 24, образованной внешней стенкой рабочего цилиндра 19 и кожухом 25. The hydraulic actuator 3 for each ram 5 consists of two cylinders of the working 19 and an additional 20, which increases the pressure on the rod, to provide additional force when opening the preventer, including a piston 21, rigidly connected to the rod (rigidly fixed to the rod) 22, and the piston 23 , not fixed on the rod 22, and the heating chamber 24 formed by the outer wall of the working cylinder 19 and the casing 25.

Поворотный гидропереход 6 состоит из петли 26, жестко закрепленной на корпусе 1, проушины 27, герметизируемых между собой радиальными уплотнениями 28, коллектора 29, жестко закрепленного на крышке 2, которая вместе с ним и гидроприводом 3 может перемещаться вдоль цилиндрических пальцев 30 проушин 27 с ограничительными гайками 31. Rotary hydraulic transition 6 consists of a loop 26, rigidly fixed to the housing 1, eyes 27, sealed to each other by radial seals 28, a manifold 29, rigidly mounted on the cover 2, which together with it and the hydraulic actuator 3 can move along the cylindrical fingers 30 of the eyes 27 with restrictive nuts 31.

Между проушиной 27 и коллектором 29 установлены комбинированные резинополимерные уплотнения 32 с зубчиком. Крышки закреплены на корпусе винтами 33. Between the eye 27 and the collector 29 installed combined rubber-polymer seals 32 with a clove. The covers are fixed to the housing with screws 33.

Работает превентор следующим образом. The preventer works as follows.

Для закрывания превентора рабочая жидкость подается в полости 9 и 10 гидропривода 3, воздействует на поршень 21, перемещая шток 22 и, смыкая плашки 5 в центре превентора, герметизирует его стволовой проход. To close the preventer, the working fluid is supplied to the cavities 9 and 10 of the hydraulic actuator 3, acts on the piston 21, moving the rod 22 and closing the dies 5 in the center of the preventer, seals its stem passage.

При этом рабочее давление скважины, попадая в заплашечную полость 11, самозапирает плашки 5. Поршень 23 перемещается по штоку 22 свободно до упора в крышку 2, не создавая дополнительной нагрузки на плашки 5. Дополнительно шток 22 фиксируется винтами 4. In this case, the working pressure of the well, falling into the cavity 11, self-locks the dies 5. The piston 23 moves freely along the stem 22 to the stop 2, without creating an additional load on the dies 5. Additionally, the stem 22 is fixed with screws 4.

Для открывания превентора винтами 4 расфиксируются штоки 22, рабочая жидкость подается в полости 7 и 8 гидропривода. Поршни 21 оттягивают штоки 22 и размыкают плашки 5. При этом поршень 23, упираясь в поршень 21, создает дополнительное усилие, необходимое для преодоления самозапирающего воздействия рабочего давления скважины, без увеличения давления рабочей жидкости в гидроприводе 3. To open the preventer with screws 4, the rods 22 are released, the working fluid is supplied to the cavity 7 and 8 of the hydraulic actuator. Pistons 21 pull the rods 22 and open the dies 5. In this case, the piston 23, resting on the piston 21, creates the additional force necessary to overcome the self-locking effect of the working pressure of the well, without increasing the pressure of the working fluid in the hydraulic actuator 3.

Для замены плашки 5 превентор ставится в положение "открыто", винты 33 вывинчиваются из корпуса 1, крышка 2 перемещается по пальцам 30 проушины 27, а затем поворачивается на петлях 26. Плашка 5 снимается со штока 22 и заменяется. Крышка 2 закрывается и винтами 33 фиксируется на корпусе 1, при этом возможность перемещения крышки по пальцам 30 проушины 27 разрушает радиальное уплотнение 28 от усилий затяжки винтами 33, что повышает надежность работы уплотнений и продлевает срок их службы. To replace the die 5, the preventer is set to the “open” position, the screws 33 are unscrewed from the housing 1, the cover 2 moves along the fingers 30 of the eye 27, and then rotates on the hinges 26. The die 5 is removed from the rod 22 and replaced. The cover 2 is closed and fixed by screws 33 on the housing 1, while the possibility of moving the cover over the fingers 30 of the eye 27 destroys the radial seal 28 from the tightening forces of the screws 33, which increases the reliability of the seals and prolongs their service life.

Обогрев гидропривода в холодное время с помощью камеры обогрева 24 также повышает надежность работы превентора. Heating the hydraulic actuator in cold time using the heating chamber 24 also increases the reliability of the preventer.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1239265, МКИ E 21 В 33/06, приоритет от 23.11.83 г., публ. от 23.06.86 г., бюл. N 23.Sources of information
1. USSR author's certificate N 1239265, MKI E 21 B 33/06, priority dated 11/23/83, publ. from 06/23/86, bull. N 23.

Claims

1. A preventer comprising a housing with channels, rams with rods, caps with loops having openings and channels for supplying fluid, hydraulic transition manifolds communicating channels of the covers and housing, and a hydraulic actuator for each ram, with a piston rigidly fixed to the rod in the working cylinder, characterized in that the hydraulic actuator has an additional cylinder reinforcing pressure when opening the preventer, a cylinder with a piston not fixed on the rod, which can act on the piston of the working cylinder, and a heating chamber, images constant prices outer wall of the working cylinder and the hydraulic drive housing, the loop cover - a cylindrical finger nut to the preamble, wherein the collector is rigidly secured to the cover with the possibility of moving along together with the hydraulic finger lugs, and between the lug and finger seals are provided.

2. The preventer according to claim 1, characterized in that the seals between the eye and the finger provide combined rubber-polymer.