RU2304693C2 - Preventer - Google Patents
Preventer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2304693C2 RU2304693C2 RU2004115043/03A RU2004115043A RU2304693C2 RU 2304693 C2 RU2304693 C2 RU 2304693C2 RU 2004115043/03 A RU2004115043/03 A RU 2004115043/03A RU 2004115043 A RU2004115043 A RU 2004115043A RU 2304693 C2 RU2304693 C2 RU 2304693C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- lock chamber
- pipe string
- sealing element
- pipe
- preventer
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
- Actuator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для герметизации устья скважины при бурении нефтяных и газовых скважин.The invention relates to the oil industry and is intended to seal the wellhead when drilling oil and gas wells.
Известен «Превентор» (патент RU №2212517, Е21В 33/06, опубл. БИ №26 от 20.09.2003г.), содержащий двухсекционный корпус с осевым каналом, по две трубные плашки в каждой секции корпуса с приводом и уплотнительными манжетами для герметизации труб, спускаемых в скважину, через осевой канал в корпусе, при этом нижняя секция корпуса имеет трубные плашки с диаметром герметизируемого отверстия, отличающимся от диаметра герметизированного отверстия верхней секции, и снабжена пластиной с опорным кольцом и подвижной пробкой и приводом, выполненным с возможностью перемещения пластины до совмещения осей симметрии пробки и герметизированного отверстия для обеспечения, за счет воздействия давления со стороны скважины, ее последующего поднятия вверх в зону уплотнительных манжет до силового упора в опорное кольцо пластины и перекрытия герметизируемого отверстия, остающегося между уплотнительными манжетами сдвинутых плашек при отсутствии труб в скважине, и принудительного перевода пробки вниз с последующим раздвижением плашек с пластиной при разгерметизации скважины.The well-known "Preventor" (patent RU No. 2212517, ЕВВ 33/06, publ. BI No. 26 of 09.20.2003), containing a two-section housing with an axial channel, two pipe dies in each section of the housing with a drive and sealing cuffs for sealing pipes lowered into the well through an axial channel in the housing, the lower section of the housing having tube dies with a diameter of the sealed hole different from the diameter of the sealed hole of the upper section, and provided with a plate with a support ring and a movable plug and a drive configured to moving the plate to the alignment of the axis of symmetry of the plug and the sealed hole to ensure, due to the pressure from the side of the well, its subsequent lifting up into the area of the sealing cuffs to the stop in the support ring of the plate and overlapping the sealed hole remaining between the sealing cuffs of the shifted dies in the absence of pipes in the well, and forcing the plug down, followed by the expansion of the dies with the plate during depressurization of the well.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
во-первых, механическое управление уплотнительными манжетами, что усложняет использование устройства при спуске колонны труб под давлением с большим количеством резьбовых соединений;firstly, the mechanical control of the sealing cuffs, which complicates the use of the device when lowering the pipe string under pressure with a large number of threaded connections;
во-вторых, пространство между уплотнительными манжетами не сообщается гидравлической системой, что исключает возможность циркуляции при сборке или разборке спускаемой колонны труб и может привести к «прихвату» оборудования, если не исключается возможность обрушения в открытом стволе скважины;secondly, the space between the sealing cuffs is not communicated by the hydraulic system, which eliminates the possibility of circulation during assembly or disassembly of the descent pipe string and can lead to “seizure” of equipment if the possibility of collapse in an open wellbore is not excluded;
в-третьих, при скручивании или раскручивании резьбовых соединений спускаемой колонны труб усиленно происходит износ верхней уплотнительной манжеты, что приводит к ее частой замене с остановкой буровых работ и, как следствие, к дополнительным материальным затратам.thirdly, when twisting or unscrewing the threaded joints of the descent pipe string, wear of the upper sealing collar intensely occurs, which leads to its frequent replacement with stopping drilling operations and, as a result, to additional material costs.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является «Превентор» (патент RU №2125643, Е21В 33/06, опубл. БИ №2 от 27.01.1999г.), содержащий корпус с присоединительным фланцем и центральным осевым каналом, размещенный в корпусе кольцевой герметизирующий элемент, который снабжен гидравлическим приводом, который выполнен в виде кольцевого гидроцилиндра, шток которого снабжен толкателем, толкатель установлен с возможностью взаимодействия с герметизирующим элементом, при этом превентор снабжен дополнительным герметизирующим элементом, который размещен в корпусе превентора соосно герметизирующему элементу и снабжен гидроприводом, гидравлический привод выполнен в виде гидроцилиндра, шток которого снабжен толкателем, толкатель установлен с возможностью взаимодействия с дополнительным герметизирующим элементом с образованием между герметизирующими элементами шлюзовой камеры.The closest in technical essence and the achieved result is the "Preventor" (patent RU No. 2125643, ЕВВ 33/06, publ. BI No. 2 of 01/27/1999), comprising a housing with a connecting flange and a central axial channel, an annular sealing an element that is equipped with a hydraulic actuator, which 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 the sealing element, while the preventer is equipped with an additional sealing elec ment, which is arranged in the housing coaxially preventer sealing element and provided with a hydraulic drive, hydraulic drive is designed as a hydraulic 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.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
во-первых, при спуске колонны труб под давлением для ее наращивания или сокращения на одну трубу необходимо держать в закрытом состоянии верхний герметизирующий элемент, то есть под давлением от гидравлической станции;firstly, when lowering the pipe string under pressure, to increase or reduce it by one pipe, it is necessary to keep the upper sealing element closed, that is, under pressure from the hydraulic station;
во-вторых, пространство между герметизирующими элементами не сообщается с гидравлической станцией, что исключает возможность циркуляции при сборке или разборке спускаемой колонны труб и может привести к «прихвату» оборудования, если есть возможность обрушения в открытом стволе скважины;secondly, the space between the sealing elements does not communicate with the hydraulic station, which excludes the possibility of circulation during the assembly or disassembly of the descent pipe string and can lead to “seizure” of equipment if there is the possibility of collapse in an open wellbore;
в-третьих, при скручивании или раскручивании резьбовых соединений спускаемой колонны труб усиленно происходит износ верхнего герметизирующего элемента, что приводит к его частой замене с остановкой работ на скважине и, как следствие, к дополнительным материальным затратам;thirdly, when twisting or unscrewing the threaded joints of the descent pipe string, wear of the upper sealing element intensely occurs, which leads to its frequent replacement with stopping work at the well and, as a result, to additional material costs;
в-четвертых, сложно поддерживать необходимый баланс гидравлических давлений, воздействующих на герметизирующие элементы, так как они не зависят от внутреннего давления в шлюзовой камере.fourthly, it is difficult to maintain the necessary balance of hydraulic pressures acting on the sealing elements, since they are independent of the internal pressure in the lock chamber.
Технической задачей предлагаемого изобретения является создание простого, дешевого и надежного в эксплуатации устройства с возможностью непрерывной циркуляции за счет увеличения срока службы верхнего герметизирующего элемента, регулирования усилия воздействия на верхний герметизирующий элемент в зависимости от давления в шлюзовой камере, создаваемого внутри скважины или принудительно снаружи устройства.The technical task of the invention is the creation of a simple, cheap and reliable device with the possibility of continuous circulation by increasing the service life of the upper sealing element, regulating the force exerted on the upper sealing element depending on the pressure in the lock chamber created inside the well or forced outside the device.
Техническая задача решается превентором, содержащим корпус с центральным осевым каналом и верхним и нижним герметизирующими элементами, между которыми расположена шлюзовая камера, при этом каждый герметизирующий элемент соответственно снабжен верхним и нижним гидравлическими приводами для герметизации спускаемой и/или поднимаемой в скважину колонны труб, насосную станцию с регуляторами давления.The technical problem is solved by a preventer comprising a housing with a central axial channel and upper and lower sealing elements between which a lock chamber is located, each sealing element being respectively equipped with upper and lower hydraulic actuators for sealing the pipe string being lowered and / or lifted into the well, a pump station with pressure regulators.
Новым является то, что шлюзовая камера выполнена с возможностью герметичного разделения на верхнюю и нижнюю полости, а верхний герметизирующий элемент изготовлен с возможностью вращения без нарушения герметичности шлюзовой камеры, при этом верхняя полость шлюзовой камеры выполнена с возможностью сообщения с верхним гидравлическим приводом, а нижняя полость шлюзовой камеры - с возможностью сообщения с насосной станцией через нижний регулятор давления после прижатия нижнего герметизирующего элемента к колонне труб под действием нижнего гидравлического привода, причем внутреннее пространство колонны труб выполнено с возможностью сообщения с насосной станцией через верхний регулятор давления.New is that the lock chamber is made with the possibility of tight separation into the upper and lower cavities, and the upper sealing element is made to rotate without violating the tightness of the lock chamber, while the upper cavity of the lock chamber is configured to communicate with the upper hydraulic drive, and the lower cavity lock chamber - with the possibility of communication with the pumping station through the lower pressure regulator after pressing the lower sealing element to the pipe string under the action of the lower hydraulic drive, and the inner space of the pipe string is configured to communicate with the pumping station through the upper pressure regulator.
Новым является также то, что корпус выполнен сборным из верхнего герметизирующего элемента с верхним гидроприводом, шлюзовой камеры и нижнего герметизирующего элемента с нижним гидроприводом.Also new is the fact that the housing is prefabricated from an upper sealing element with an upper hydraulic actuator, a lock chamber, and a lower sealing element with an lower hydraulic actuator.
На Фиг.1 изображен превентор с частичным осевым разрезом.Figure 1 shows a preventer with a partial axial section.
На Фиг.2 изображен превентор со сборным корпусом.Figure 2 shows a preventer with a precast housing.
Превентор содержит корпус 1 с центральным осевым каналом 2 и верхним 3 и нижним 4 герметизирующими элементами, между которыми расположена шлюзовая камера 5. Каждый герметизирующий элемент 3 и 4 соответственно снабжен верхним 6 и нижним 7 (выполненный в предлагаемом варианте в виде перекрытого нижним герметизирующим элементом 4 канала 7) гидравлическими приводами для герметизации спускаемой и/или поднимаемой в скважину (не показана) колонны труб 8. Превентор также оборудован насосной станцией 9 с верхним 10 и нижним 11 регуляторами давления. Шлюзовая камера 5 выполнена с возможностью герметичного разделения (например, задвижкой 12) на верхнюю 13 и нижнюю 14 полости. Верхний герметизирующий элемент 3 изготовлен с возможностью вращения без нарушения герметичности шлюзовой камеры 5 на подшипнике 15. Верхняя полость 13 шлюзовой камеры 5 выполнена с возможностью сообщения с верхним гидравлическим приводом 6 через канал 16. Нижняя полость 14 шлюзовой камеры 5 выполнена с возможностью сообщения с насосной станцией 9 через нижний регулятор давления 11 и канал 7, который является в предложенном варианте нижним гидравлическим приводом 7, после прижатия нижнего герметизирующего элемента 4 к колонне труб 8. Внутреннее пространство колонны труб 8 также выполнено с возможностью сообщения с насосной станцией 9 через верхний регулятор давления 10. Для простоты использования и замены корпус 1 может быть выполнен сборным (см. Фиг.2) из верхнего герметизирующего элемента 3 с верхним гидроприводом б, шлюзовой камеры 5 и нижнего герметизирующего элемента 4 с нижним гидроприводом 7. Для исключения несанкционированных перетоков жидкости использованы уплотнения (см. Фиг.1) 17, 18, 19, 20 и 21.The preventer comprises a
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Превентор в сборе (см. Фиг.1) устанавливается сверху соосно на буровую платформу (не показана) с колонной труб 8, которая сверху крепится любым известным способом с возможностью вращения и подачи в ее внутреннее пространство жидкости (например, при помощи силового вертлюга 22 с технологическим патрубком 23). На колонне труб 8 на нижнем конце предварительно размещают рабочий инструмент (не показан). Если в скважине нет внутреннего давления, колонна труб 8 спускается и/или поднимается обычным способом (наворотом и/или отворотом одной трубы от другой). При этом верхний 3 и нижний 4 герметизирующие элементы не контактируют с колонной труб 8, исключая свой износ. В случае возникновения внутреннего давления или выброса жидкости в верхней полости 13 шлюзовой камеры 5 повышается давление, которое передается через канал 16 к верхнему гидравлическому приводу, который прижимает верхний герметизирующий элемент 3 к колонне труб 8, исключая несанкционированный выброс жидкости наружу. Причем если колонна труб 8 вращается, то верхний герметизирующий элемент 3 для исключения излишнего износа вращается благодаря подшипнику 14 вместе с ней. При необходимости циркуляции во время работы жидкость из насосной станции 9 через верхний регулятор 10, силовой вертлюг 22 и технологический патрубок 23 подается во внутреннее пространство колонны труб 8.The preventer assembly (see Figure 1) is mounted on top coaxially on a drilling platform (not shown) with a pipe string 8, which is mounted on top by any known method with the possibility of rotation and supply of fluid into its internal space (for example, using a power swivel 22 s technological pipe 23). On the pipe string 8 at the lower end, a working tool (not shown) is preliminarily placed. If there is no internal pressure in the well, the pipe string 8 is lowered and / or lifted in the usual way (by twisting and / or turning one pipe from another). In this case, the upper 3 and lower 4 sealing elements do not contact the pipe string 8, excluding their wear. In the event of internal pressure or liquid ejection in the upper cavity 13 of the
Для сохранения при спуске колонны труб 8 циркуляции производят следующие операции.To save during the descent of the column pipe 8 circulation produce the following operations.
После того как муфта 24 колонны труб 8 располагается в нижней полости 14 шлюзовой камеры 5, колонну труб 8 фиксируют на устье скважины, нижний регулятор 11 открывают, нижний гидравлический привод 7 прижимает нижний герметизирующий элемент 4 к колонне труб 8. Затем канал 7 открывает сообщение нижней полости 14 с насосной станцией 9. Давление в верхней 13 и нижней 14 полостях шлюзовой камеры 5 поднимается, и, как следствие, верхний герметизирующий элемент 3 благодаря верхнему гидравлическому приводу 6 прижимается к технологическому патрубку 23, изолируя шлюзовую камеру 5 от внешнего пространства. Далее производят отворот технологического патрубка 23 от муфты 24, при этом верхний герметизирующий элемент 3 вращается вместе с технологическим патрубком 23. В результате жидкость во внутреннее пространство колонны труб 8 подается как через вертлюг 22 и технологический патрубок 23, так и через канал 7. Технологический патрубок 23 приподнимают до расположения его нижней части в верхней полости 13 шлюзовой камеры 5, верхний регулятор 10 перекрывают, верхнюю 13 и нижнюю 14 полости герметично разделяют задвижкой 12. Давление в верхней полости 13 шлюзовой камеры 5 падает, верхний герметизирующий элемент 3 отходит от технологического патрубка 23, который извлекают из превентора. При этом циркуляция через внутреннее пространство колонны труб 8 поддерживается только через канал 7. Затем к технологическому патрубку 23 герметично присоединяют верхнюю трубу 25, являющуюся составной частью колонны труб 8, которую опускают в верхнюю полость 13 шлюзовой камеры 5, открывают верхний регулятор 10. В результате верхний герметизирующий элемент 3 прижимается к верхней трубе 25. Далее открывают задвижку 12, объединяя верхнюю 13 и нижнюю 14 полости шлюзовой камеры 5. В результате жидкость во внутреннее пространство колонны труб 8 подается как через вертлюг 22, технологический патрубок 23 и верхнюю трубу 25, так и через канал 7. После чего верхнюю трубу 25 наворачивают на колонну труб 8, нижний регулятор 11 перекрывают, и нижний герметизирующий элемент 4 отходит от колонны труб 8. Потом фиксацию на устье скважины колонны труб 8 снимают. Далее работы в скважине проводятся в обычном режиме до следующего цикла наращивания колонны труб 8.After the coupling 24 of the pipe string 8 is located in the lower cavity 14 of the
Для сохранения при подъеме колонны труб 8 циркуляции производят следующие операции.To save when lifting the column pipe 8 circulation produce the following operations.
После того как муфта 24 колонны труб 8 располагается в нижней полости 14 шлюзовой камеры 5, колонну труб 8 фиксируют на устье скважины, нижний регулятор 11 открывают, нижний гидравлический привод 7 прижимает нижний герметизирующий элемент 4 к колонне труб 8. Затем канал 7 открывает сообщение нижней полости 14 с насосной станцией 9. Давление в верхней 13 и нижней 14 полостях шлюзовой камеры 5 поднимается, и, как следствие, верхний герметизирующий элемент 3 благодаря верхнему гидравлическому приводу 6 прижимается к верхней трубе 25, изолируя шлюзовую камеру 5 от внешнего пространства. Далее производят отворот верхней трубы 25 от муфты 24, при этом верхний герметизирующий элемент 3 вращается вместе с верхней трубой 25. В результате жидкость во внутреннее пространство колонны труб 8 подается как через вертлюг 22, технологический патрубок 23 и верхнюю трубу 25, так и через канал 7. Верхнюю трубу 25 приподнимают до расположения его нижней части в верхней полости 13 шлюзовой камеры 5, верхний регулятор 10 перекрывают, верхнюю 13 и нижнюю 14 полости герметично разделяют задвижкой 12. Давление в верхней полости 13 шлюзовой камеры 5 падает, верхний герметизирующий элемент 3 отходит от верхней трубы 25, который извлекают из превентора. При этом циркуляция через внутреннее пространство колонны труб 8 поддерживается только через канал 7. Затем отсоединяют верхнюю трубу 25 от технологического патрубка 23. Далее технологический патрубок 23 опускают в верхнюю полость 13 шлюзовой камеры 5, открывают верхний регулятор 10. В результате верхний герметизирующий элемент 3 прижимается к технологическому патрубку 23. Далее открывают задвижку 12, объединяя верхнюю 13 и нижнюю 14 полости шлюзовой камеры 5. В результате жидкость во внутреннее пространство колонны труб 8 подается как через вертлюг 22 и технологический патрубок 23, так и через канал 7. После чего технологический патрубок наворачивают на колонну труб 8, нижний регулятор 11 перекрывают и нижний герметизирующий элемент 4 отходит от колонны труб 8. Потом фиксацию на устье скважины колонны труб 8 снимают. Далее работы в скважине проводятся в обычном режиме до следующего цикла отсоединения верхней трубы 25 от колонны труб 8.After the coupling 24 of the pipe string 8 is located in the lower cavity 14 of the
Для удобства эксплуатации и быстроты замены корпус 1 может быть выполнен сборным (см.Фиг.2) и включает: верхний герметизирующий элемент 3 с верхним гидроприводом 6, снизу - нижний герметизирующий элемент 4 с нижним гидроприводом 7, а между ними - шлюзовую камеру 5.For ease of operation and speed of replacement, the
Предлагаемая конструкция превентора проста и надежна в эксплуатации за счет автоматической регулировки прижатия в зависимости от давления в шлюзовой камере верхнего герметизирующего элемента, установленного в корпусе с возможностью вращения для уменьшения износа при работе, позволяет производить спускоподъемные операции с непрерывной циркуляцией, все это в совокупности снижает материальные затраты, связанные с заменой изношенных частей и остановкой работ при этом, и сводит к минимуму возможность «прихвата» инструмента при его работе в открытом стволе скважины.The proposed design of the preventer is simple and reliable in operation due to the automatic adjustment of the pressure depending on the pressure in the lock chamber of the upper sealing element mounted in the housing with the possibility of rotation to reduce wear during operation, allows hoisting operations with continuous circulation, all of which together reduce material costs associated with replacing worn parts and stopping work at the same time, and minimizes the possibility of “picking up" the tool during its operation those in the open hole.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115043/03A RU2304693C2 (en) | 2004-05-18 | 2004-05-18 | Preventer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004115043/03A RU2304693C2 (en) | 2004-05-18 | 2004-05-18 | Preventer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004115043A RU2004115043A (en) | 2005-10-27 |
RU2304693C2 true RU2304693C2 (en) | 2007-08-20 |
Family
ID=35864044
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004115043/03A RU2304693C2 (en) | 2004-05-18 | 2004-05-18 | Preventer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2304693C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011005144A1 (en) | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Aleksandrov Dmitriy Ivanovich | Downhole device |
CN103573206A (en) * | 2013-11-22 | 2014-02-12 | 中国石油天然气集团公司 | Rotary assembly of active sealing type rotary blowout preventer |
-
2004
- 2004-05-18 RU RU2004115043/03A patent/RU2304693C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011005144A1 (en) | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Aleksandrov Dmitriy Ivanovich | Downhole device |
CN103573206A (en) * | 2013-11-22 | 2014-02-12 | 中国石油天然气集团公司 | Rotary assembly of active sealing type rotary blowout preventer |
CN103573206B (en) * | 2013-11-22 | 2017-01-18 | 中国石油天然气集团公司 | Rotary assembly of active sealing type rotary blowout preventer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004115043A (en) | 2005-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
USRE44520E1 (en) | Tubing hanger with annulus bore | |
US6729392B2 (en) | Tubing hanger with ball valve in the annulus bore | |
US8844617B1 (en) | Annular blowout container (ABOC) | |
RU170983U1 (en) | MECHANICAL DEVICE FOR PROTECTION OF THE FORMATION | |
US4434847A (en) | Flow controlling apparatus | |
CN208184692U (en) | Deepwater drilling casing head and annular space sealing device tripping in tool | |
RU2304693C2 (en) | Preventer | |
CN108278095B (en) | Piston reciprocating type drilling-free plug stage cementing device | |
RU2527054C1 (en) | Spherical circular rotary preventer | |
CN114645688B (en) | Packer while drilling for sealing and isolating high-pressure stratum overflow in well | |
CN110374537B (en) | Electric control valve type top sealing device | |
RU2274728C1 (en) | Well head sealing device | |
RU2623750C1 (en) | Method for underground well repair to replace submersible equipment and exclude influence of well-killing fluid on productive plast | |
RU29959U1 (en) | PREVENTOR | |
RU172672U1 (en) | HYDROMECHANICAL PACKER DEVICE WITH SWELLING BUSHING | |
CN112240190A (en) | Open hole segmented well completion segmented transformation device and operation method thereof | |
RU48354U1 (en) | PREVENTOR | |
CN110374546A (en) | It is a kind of to cross cable top package device | |
RU2592903C1 (en) | Method for underground well repair for replacement of downhole pumping equipment without action on formation | |
CN111236895B (en) | Normally open type thermal recovery exhaust valve | |
RU2798532C1 (en) | Wellhead rotary stripper | |
CN114016946B (en) | CO (carbon monoxide)2Wellhead device for oil extraction | |
CN219509614U (en) | Hanger with intelligent monitoring and automatic shutoff functions for wellhead | |
SU969888A1 (en) | Blowout preventer | |
CN211058768U (en) | Built-in hydraulic plate valve oil pipe head device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20080519 |