RU2214499C2 - Ram-type blowout preventer (versions) - Google Patents
Ram-type blowout preventer (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2214499C2 RU2214499C2 RU2001134260/03A RU2001134260A RU2214499C2 RU 2214499 C2 RU2214499 C2 RU 2214499C2 RU 2001134260/03 A RU2001134260/03 A RU 2001134260/03A RU 2001134260 A RU2001134260 A RU 2001134260A RU 2214499 C2 RU2214499 C2 RU 2214499C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- channel
- preventer
- ram
- cylindrical
- sealing
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, а именно к устройствам для герметизации устья скважин с целью предупреждения выбросов, и используется в составе комплекса противовыбросового оборудования. 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 equipment complex.
Известен превентор, содержащий корпус, в котором установлены плашки с уплотнениями и привод. Плашки в сечении выполнены цилиндрической формы, ограниченной эксцентрично расположенными относительно друг друга верхней и нижней полуокружностями (1). A known preventer comprising a housing in which dies with seals and a drive are installed. The dies in the section are cylindrical, limited by the upper and lower semicircles eccentrically located relative to each other (1).
Основной причиной выхода из строя превенторов является повреждение поверхностей превентора, контактирующих с уплотнителями плашек. Это относится как к превенторам с плашечными каналами круглого сечения, так и к превенторам с плашечными каналами прямоугольного сечения. The main reason for failure of preventers is damage to the surfaces of the preventer in contact with the seal dies. This applies both to preventers with ram channels of circular cross section, and to preventers with ram channels of rectangular cross section.
Задачей предлагаемого технического решения является увеличение продолжительности жизненного цикла превентора и осуществление ремонта поврежденных поверхностей превентора, контактирующих с уплотнителями плашек, без демонтажа превентора из устья скважины. The objective of the proposed technical solution is to increase the life cycle of the preventer and repair damaged surfaces of the preventer in contact with the ram seals without dismantling the preventer from the wellhead.
Указанная задача достигается тем, что в известном противовыбросовом плашечном превенторе, включающий корпус со стволовым вертикальным каналом и плашечным каналом с уплотнительными элементами, с двух сторон от которых предусмотрены крышки и приводы, плашечный канал имеет круглое сечение, превентор дополнительно содержит полый сменный элемент в виде открытой цилиндрической вставки со сквозными отверстиями в боковой цилиндрической поверхности, установленной в расточке плашечного канала сквозными отверстиями соосно стволовому каналу, при этом на наружной боковой цилиндрической поверхности сменного элемента вдоль его направляющих с двух сторон от стволового вертикального канала предусмотрены гнезда под уплотнительные элементы, а внутренняя поверхность цилиндрической вставки контактирует с плашками. This task is achieved by the fact that in the known blowout preventer, the preventer, including a housing with a vertical barrel channel and a die channel with sealing elements, covers and actuators are provided on both sides, the die channel has a circular cross section, the preventer further comprises a hollow interchangeable element in the form of an open a cylindrical insert with through holes in the lateral cylindrical surface mounted in the bore of the ram channel through holes in alignment with the stem channel, at the same time, on the outer lateral cylindrical surface of the replaceable element along its guides on two sides of the vertical barrel channel, nests for sealing elements are provided, and the inner surface of the cylindrical insert is in contact with the dies.
Кроме того, в противовыбросовом плашечном превенторе уплотнительные элементы цилиндрической вставки могут быть выполнены в виде сменных колец, при этом положение точек, лежащих на средней линии дна гнезда под уплотнительный элемент, определено зависимостью
φ = arcsinR/r•cosα,
где r - радиус дна гнезда;
R - радиус гнезда по средней линии в проекции на плоскость, проходящую через оси X, Y, перпендикулярно оси Z;
α и φ - текущее значение угла радиуса-вектора, соединяющего центр осей координат (точку О) с точкой А, лежащей на средней линии дна гнезда под уплотнительный элемент, и определяющее ее положение в проекциях на плоскости XY и YZ соответственно, а средний диаметр уплотнительного элемента выбирается из соотношения
где a = 0,01745 • (r + d/2) • arcsin R/r,
d - диаметр сечения уплотнительного кольца;
k = f(Pp) - коэффициент, характеризующий степень деформации уплотнительного кольца (Рр - рабочее давление превентора).In addition, in a blowout preventer ram preventer, the sealing elements of the cylindrical insert can be made in the form of interchangeable rings, while the position of the points lying on the midline of the bottom of the socket under the sealing element is determined by the dependence
φ = arcsinR / r • cosα,
where r is the radius of the bottom of the nest;
R is the radius of the nest along the midline in projection onto a plane passing through the X, Y axis, perpendicular to the Z axis;
α and φ are the current value of the angle of the radius vector connecting the center of the coordinate axes (point O) with point A lying on the midline of the bottom of the socket under the sealing element, and determining its position in the projections on the XY and YZ plane, respectively, and the average diameter of the sealing element is selected from the ratio
where a = 0.01745 • (r + d / 2) • arcsin R / r,
d is the diameter of the cross section of the sealing ring;
k = f (P p ) is a coefficient characterizing the degree of deformation of the sealing ring (P p is the working pressure of the preventer).
Во втором варианте выполнения в известном противовыбросовом плашечном превенторе, включающем корпус со стволовым вертикальным каналом и плашечным каналом с уплотнительными элементами, с двух сторон от которых предусмотрены крышки и приводы, плашечный канал имеет прямоугольное сечение, превентор дополнительно содержит сменный элемент в виде полого открытого седла с уплотнительным элементом, цилиндрическая часть сменного элемента расположена в предусмотренном в стволовом вертикальном канале гнезде и служит для фиксации сменного элемента, а его плоскоовальная часть с отверстием, соосным цилиндрической части, расположена в предусмотренной в плашечном канале расточке с внутренней рабочей полостью плоскоовальной формы в плоскости, перпендикулярной вертикальной оси стволового вертикального канала, и служит для контакта с плашками, при этом цилиндрическая часть сменного элемента зафиксирована стопорными винтами с коническими окончаниями, контактирующими с коническими заточками, выполненными в гнезде стволового вертикального канала превентора, причем вершины конических окончаний и конических заточек расположены на разных уровнях для обеспечения возможности поджатия наружной плоскоовальной части сменного элемента к внутренней плоскости расточки плашечного канала, а уплотнительный элемент расположен в гнезде, выполненном на наружной боковой поверхности цилиндрической части сменного элемента. In the second embodiment, in the known blowout preventer, the preventer includes a housing with a vertical stem channel and a ram channel with sealing elements, covers and actuators are provided on both sides of the ram, the ram channel has a rectangular section, the preventer additionally contains a replaceable element in the form of a hollow open saddle with by a sealing element, the cylindrical part of the replaceable element is located in the socket provided in the vertical barrel channel and serves to fix the replaceable element ment, and its flat-oval part with a hole coaxial to the cylindrical part, is located in the bore provided in the ram channel with the inner working cavity of the flat-oval shape in the plane perpendicular to the vertical axis of the barrel vertical channel, and serves to contact the rams, while the cylindrical part of the replaceable element is fixed locking screws with conical ends in contact with the conical sharpeners made in the socket of the vertical barrel of the preventer, and the tops of the horses eskih endings and conical sharpening at different levels to enable the compression of the outer part of the flat oval replacement element to the inner bore plane spot channel, and the sealing member is disposed in a nest formed on the outer side surface of the cylindrical part of the replacement element.
На фиг. 1 показан превентор с плашечным каналом круглого сечения, на фиг. 2 - превентор с плашечным каналом прямоугольного сечения; на фиг.3 - узел крепления сменного элемента в превенторе с плашечным каналом прямоугольного сечения; на фиг.4 - выполнение гнезда под уплотнение сменного элемента по осям XZ для превентора с плашечным каналом круглого сечения; на фиг. 5 - выполнение гнезда под уплотнение сменного элемента по осям YZ для превентора с плашечным каналом круглого сечения; на фиг.6 - разрез Б-Б фиг. 4; на фиг.7 - уплотнительный элемент сменного элемента; на фиг.8 - сменный элемент для превентора с каналами прямоугольного сечения (Rс - радиус плоскоовальной части сменного элемента; Dс - диаметр цилиндрической части сменного элемента, е - эксцентриситет).In FIG. 1 shows a preventer with a die channel of circular cross section; FIG. 2 - a preventer with a spot channel of rectangular cross section; figure 3 - the attachment of the removable element in the preventer with a spot channel of rectangular cross section; figure 4 - the implementation of the nest under the seal of the replaceable element along the axes XZ for the preventer with a ram channel of circular cross section; in FIG. 5 - the implementation of the nest under the seal of the replaceable element along the YZ axes for the preventer with a die channel of circular cross section; 6 is a section BB of FIG. 4; Fig.7 - sealing element of a removable element; on Fig - replacement element for the preventer with channels of rectangular cross-section (R with the radius of the flat oval part of the replacement element; D with the diameter of the cylindrical part of the replacement element, e is the eccentricity).
Противовыбросовый плашечный превентор состоит из корпуса 1, крышек 2, приводов 3, стволового вертикального канала 4, канала 5 круглого сечения под плашки 6 (на фиг.1 показаны в закрытом положении) с уплотнительными элементами 7 и полого сменного элемента, выполненного в виде полой открытой цилиндрической вставки (гильзы), со сквозными отверстиями в боковой цилиндрической поверхности, расположенной в расточке плашечного канала 5 с двух сторон от стволового канала 4. При монтаже сквозного отверстия сменного элемента устанавливается соосно стволовому каналу. A blowout preventer consists of a
Расточка в плашечном канале выполнена таким образом, что внутренняя (рабочая) поверхность сменного элемента является продолжением плашечного канала. The boring in the die channel is made in such a way that the inner (working) surface of the replaceable element is a continuation of the die channel.
На наружной боковой цилиндрической поверхности сменного элемента 8 вдоль его направляющих с двух сторон от стволового канала 4 предусмотрены гнезда 9 под уплотнительные элементы 10, которые могут быть выполнены в виде колец. Стопорные шрифты 19 фиксируют сменный элемент в осевом направлении и страхуют его от проворачивания. On the outer lateral cylindrical surface of the replaceable element 8 along its guides on two sides of the
Гнезда 9 в сменном элементе под уплотнительные элементы 10 в противовыбросовом плашечном превенторе с плашечным каналом круглого сечения выполняются таким образом, чтобы положение точек А, лежащих на средней линии 11 его дна 12, определялись зависимостью
φ = arcsinR/r•cosα,
где r - радиус дна гнезда;
R - радиус гнезда по средней линии в проекции на плоскость, проходящую через оси X, Y, перпендикулярно оси Z;
α и φ - текущее значение угла радиуса-вектора, соединяющего центр осей координат (точку О) с точкой А и определяющее ее положение в проекциях на плоскости XY и YZ соответственно.The sockets 9 in the replacement element for the sealing elements 10 in the blowout preventer with a ram channel of circular cross section are made so that the position of points A lying on the
φ = arcsinR / r • cosα,
where r is the radius of the bottom of the nest;
R is the radius of the nest along the midline in projection onto a plane passing through the X, Y axis, perpendicular to the Z axis;
α and φ are the current value of the angle of the radius vector connecting the center of the coordinate axes (point O) with point A and determining its position in the projections on the XY and YZ planes, respectively.
Уплотнительный элемент 10 изготовлен из резины или полимерного материала, средний диаметр которого определяется из соотношения
Dу=k[1,5(a + R) - a R],
где а - диаметр сечения уплотнительного элемента;
k = f(Рр) - коэффициент, характеризующий степень деформации уплотнительного элемента (Рр - рабочее давление превентора).The sealing element 10 is made of rubber or a polymer material, the average diameter of which is determined from the ratio
D y = k [1,5 (a + R) - a R],
where a is the diameter of the cross section of the sealing element;
k = f (P p ) is a coefficient characterizing the degree of deformation of the sealing element (P p is the working pressure of the preventer).
Второй вариант выполнения противовыбросового плашечного превентора включает корпус 1, крышки 2, приводы 3, стволовой вертикальный канал 4, канал 13 прямоугольного сечения под плашки 14 (на фиг.2 показаны в закрытом положении) с уплотнительными элементами 15 и сменный элемент превентора, выполненный в виде полого открытого седла (например, тройника), цилиндрическая часть 16 которого служит для фиксации сменного элемента в стволовом вертикальном канале 4, а перпендикулярная ей плоскоовальная часть 17 с отверстием, соосным цилиндрической 16, смонтирована в предусмотренной в канале 13 расточке (гнезде) для контакта с плашками 14 вдоль ее внутренней поверхности. The second embodiment of a blowout preventer includes a
Цилиндрическая часть 16 сменного элемента соосна со стволовым каналом и фиксируется от проворачивания и осевого смещения равномерно расположенными в цилиндрической части сменного элемента стопорными винтами 18 с коническими окончаниями с возможностью контактирования с коническими заточками 21, выполненными в гнезде стволового канала 4 превентора, при этом вершины конических окончаний и конических заточек располагаются на разных уровнях, что обеспечивает возможность поджатия наружной прямоугольной части сменного элемента к поверхности расточки плашечного канала 13. The
Расточки в плашечном канале 13 и стволовом канале 4 выполнены таким образом, что внутренние поверхности сменного элемента являются продолжением плашечного канала и стволового соответственно. The bores in the
Большая ось 24 внутренней рабочей части 22 сменного элемента, контактирующая с плашками, ориентирована вдоль плашечного канала 13 (фиг.2) и соосна с ним. The
На наружной боковой поверхности цилиндрической части сменного седла вдоль ее направляющей предусмотрено гнездо 25 под уплотнительный элемент 26. On the outer side surface of the cylindrical part of the removable seat along its guide, a
Способ изготовления гнезда 9 в сменном элементе 8 заключается в том, что по расчетным координатам X, Y, Z точек средней линии дна канавки и поворотной координате составляется программа для обработки гильзы на станке ЧПУ. A method of manufacturing the socket 9 in the replaceable element 8 is that according to the calculated coordinates X, Y, Z of the points of the midline of the bottom of the groove and the rotary coordinate, a program is compiled for processing the sleeve on the CNC machine.
Замена сменного элемента в противовыбросом плашечном превенторе с круглым плашечным каналом осуществляется следующим образом: отстыковывают крышки, удаляют стопорные штифты 19, извлекают из расточки плашечного канала сменный элемент, на его место устанавливают новый сменный элемент, фиксируют его штифтами и монтируют крышки. Replacing a replaceable element in a blowout preventer with a round die channel is carried out as follows: undock the covers, remove the locking pins 19, remove the replaceable element from the boring of the die channel, install a new replaceable element, fix it with pins and mount the covers.
Замена сменного элемента в противовыбросовом плашечном превенторе с прямоугольным плашечным каналом осуществляют следующим образом: предварительно отвертывают стопорные винты 18 (фиг. 3), удерживающие сменный элемент, удаляют его через плашечный канал 13 (фиг. 2), а затем устанавливают новый сменный элемент и фиксируют его стопорными винтами 18 (фиг. 3). Replacement of the replaceable element in a blowout preventer with a rectangular die channel is carried out as follows: first, the locking screws 18 (Fig. 3) that hold the replaceable element are unscrewed, remove it through the ram channel 13 (Fig. 2), and then a new replaceable element is installed and fixed its locking screws 18 (Fig. 3).
Реализация заявляемого технического решения позволит рабочим (внутренним) поверхностям сменных элементов придать необходимые (в отличие от всего корпуса) свойства, требующиеся в эксплуатации: износо- и коррозионностойкость, устойчивость к задирам, прочность, низкий коэффициент трения и т. д. Это в свою очередь обеспечит экономию дорогостоящих высоколегированных сталей, которые были бы необходимы для изготовления всего корпуса, а при использовании заявляемого предложения только для изготовления сменных элементов. The implementation of the proposed technical solution will allow the working (internal) surfaces of the replaceable elements to give the necessary (unlike the entire body) properties required in operation: wear and corrosion resistance, resistance to scoring, strength, low coefficient of friction, etc. This, in turn, It will save expensive high-alloy steels, which would be necessary for the manufacture of the entire body, and when using the proposed proposal only for the manufacture of replaceable elements.
Источник информации
1. Патент РФ 2111336, МКИ 6 Е 21 В 33/06, опубл. 20.05.98 г.Sourse of information
1. RF patent 2111336, MKI 6 E 21 V 33/06, publ. 05/20/98
Claims (3)
φ = arcsinR/r•cosα,
где r - радиус дна гнезда;
R - радиус гнезда по средней линии в проекции на плоскость, проходящую через оси X, Y. перпендикулярно оси Z;
α и φ - текущее значение угла радиуса-вектора, соединяющего центр осей координат (точку О) с точкой А, лежащей на средней линии дна гнезда под уплотнительный элемент, и определяющее ее положение в проекциях на плоскости XY и YZ соответственно,
а средний диаметр уплотнительного элемента выбран из соотношения
где a = 0,01745•(r+d/2)arcsin R/r;
d - диаметр сечения уплотнительного элемента;
k = f(Pp) - коэффициент, характеризующий степень деформации уплотнительного элемента (Рp - рабочее давление превентора).2. Blowout preventer ram according to claim 1, characterized in that the sealing elements of the cylindrical insert are made in the form of interchangeable rings, while the position of the points lying on the midline of the bottom of the socket under the sealing element is determined by the dependence:
φ = arcsinR / r • cosα,
where r is the radius of the bottom of the nest;
R is the radius of the nest along the midline in projection onto a plane passing through the X, Y axis. Perpendicular to the Z axis;
α and φ are the current value of the angle of the radius vector connecting the center of the coordinate axes (point O) with point A lying on the midline of the bottom of the socket under the sealing element, and determining its position in the projections on the XY and YZ planes, respectively
and the average diameter of the sealing element is selected from the ratio
where a = 0.01745 • (r + d / 2) arcsin R / r;
d is the diameter of the cross section of the sealing element;
k = f (P p ) is a coefficient characterizing the degree of deformation of the sealing element (P p is the working pressure of the preventer).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134260/03A RU2214499C2 (en) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | Ram-type blowout preventer (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001134260/03A RU2214499C2 (en) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | Ram-type blowout preventer (versions) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001134260A RU2001134260A (en) | 2003-10-10 |
RU2214499C2 true RU2214499C2 (en) | 2003-10-20 |
Family
ID=31988590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001134260/03A RU2214499C2 (en) | 2001-12-20 | 2001-12-20 | Ram-type blowout preventer (versions) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2214499C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2632721C1 (en) * | 2016-09-26 | 2017-10-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" | Die preventer |
RU2724695C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-06-25 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Preventer with replaceable ring and method of its installation on support flange of wellhead fittings |
RU2724711C1 (en) * | 2020-01-28 | 2020-06-25 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Blow out preventor for wells with inclined mouth |
-
2001
- 2001-12-20 RU RU2001134260/03A patent/RU2214499C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2632721C1 (en) * | 2016-09-26 | 2017-10-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" | Die preventer |
RU2724695C1 (en) * | 2020-01-22 | 2020-06-25 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Preventer with replaceable ring and method of its installation on support flange of wellhead fittings |
RU2724711C1 (en) * | 2020-01-28 | 2020-06-25 | Публичное акционерное общество «Татнефть» имени В.Д. Шашина | Blow out preventor for wells with inclined mouth |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11346339B2 (en) | High pressure pump | |
US20190264683A1 (en) | Fluid end access cover locking mechanism | |
US4576384A (en) | Split mechanical face seal | |
CA2555885C (en) | Stripper rubber adapter | |
US8100143B2 (en) | Multi-way valve with fan-shaped flow channel sealing pair | |
CN1524158A (en) | Quick release blowout preventer bonnet | |
EP2994683B1 (en) | Pipe connector | |
US11391374B1 (en) | Dual ring stuffing box | |
CN1524157A (en) | Rotational mounts for blowout preventer bonnets | |
CN1678852A (en) | Elliptical sealing surface for butterfly valve | |
US20220349472A1 (en) | Dual ring stuffing box | |
RU2214499C2 (en) | Ram-type blowout preventer (versions) | |
CN102713136A (en) | Breech lock mechanisms for blowout preventer and method | |
JP2007512473A (en) | Gasket with push rod retainer | |
US4978102A (en) | Aligning and seal ring retracting apparatus for plug type valve | |
US20160138436A1 (en) | Method of remanufacturing a rocker arm and a remanufactured rocker arm | |
CA1232893A (en) | Through conduit gate valve | |
JP2010019373A (en) | Split seal ring | |
US20130221622A1 (en) | Cartridge and related methods | |
CA2967606C (en) | Seal housing and related apparatuses and methods of use | |
US20050046114A1 (en) | Rotary seal member, assembly and methods for a hydraulic rotary swivel | |
US9080563B2 (en) | Pump rod connector apparatus and method | |
US11905947B2 (en) | Fluid end of a hydraulic fluid pump and method of assembling the same | |
JP2011202695A (en) | Assembly method for elastic seal device, and assembly fixture used therefor | |
JP2005240936A (en) | Fluid-pressure cylinder and its manufacturing method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20031221 |
|
NF4A | Reinstatement of patent | ||
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20180816 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191221 |