RU2466267C2

RU2466267C2 - "puzcs" - submersible locking device aligned with self-trapping, to isolate oil products leaking uncontrolled from pipe drilled in sea bottom

Info

Publication number: RU2466267C2
Application number: RU2010150890/03A
Authority: RU
Inventors: Михаил Федорович Худолеев (RU); Михаил Федорович Худолеев; Игорь Михайлович Худолеев (RU); Игорь Михайлович Худолеев
Original assignee: Михаил Федорович Худолеев; Игорь Михайлович Худолеев
Priority date: 2010-12-03
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2012-11-10
Also published as: RU2010150890A

Abstract

FIELD: oil and gas production.

SUBSTANCE: device comprises a tip equipped with aligning, self-trapping and locking accessories, has a cone apron and negative buoyancy. The device is made as capable of being "placed" onto a "bare" end of the pipe and forced alignment with the pipe, and also with fixation on the pipe using a controlled self-trap. At the same time the device comprises a gag of cone shape, having windows and made as capable of forced closing of a well pipe.

EFFECT: device independence, possibility to remotely control device connection to an emergency section of a pipe.

5 dwg

Description

Изобретение относится к горному делу, связанному с разведкой и добычей нефтепродуктов из морского дна.The invention relates to mining related to the exploration and production of petroleum products from the seabed.

Назначение устройства «ПУЗЦС» - перекрытие неконтролируемого вытекания нефтепродуктов из трубы скважины, пробуренной в морском дне, в случае, например, ее разрыва.The purpose of the PUZSS device is to shut off uncontrolled leakage of oil products from a well pipe drilled in the seabed, in the case of, for example, its rupture.

Известны устройства для перекрытия в трубе потока, в том числе нефтепродуктов, такие как вентили с ручным или машинным приводом: конусные, дисковые, клиновые и другие, стационарно встроенные в трубу (см. Г.П.Дмитриев, Л.И.Махарадзе, Т.Ш.Гочиташвили. Напорные гидротранспортные системы. Москва, Недра, 1991 г.).Known devices for shutting off the flow in the pipe, including oil products, such as valves with manual or machine drive: cone, disk, wedge and others, permanently built into the pipe (see G.P.Dmitriev, L.I. Makharadze, T .Sh. Gochitashvili. Pressure hydrotransport systems. Moscow, Nedra, 1991).

«ПУЗЦС» отличается от известных запирающих устройств, во-первых, тем, что устройство «ПУЗЦС» автономно от трубы и одевается на трубу при аварии (при ее разрыве), во-вторых, тем, что устройство «ПУЗЦС» снабжено приспособлениями, позволяющими дистанционно, например с корабля, осуществлять стыковку «ПУЗЦС» с концом трубы, предварительно гладко обрезанным, производить центровку с трубой, жесткое сцепление с трубой, плавное перекрытие утечки нефтепродуктов из трубы, исключающее гидравлический удар, благодаря применению кляпа конусной формы, имеющего специальные окна, позволяющие через окна в наконечнике устройства плавно изменять сечение перекрываемого потока нефтепродуктов.“PUZSS” differs from the known locking devices, firstly, in that the PUZSS device is autonomous from the pipe and is put on the pipe in case of an accident (when it breaks), and secondly, in that the PUZSS device is equipped with devices allowing remotely, for example, from a ship, dock the PUZSTS with the end of the pipe previously smoothly cut, align with the pipe, tightly adhere to the pipe, smoothly shut off the leakage of oil products from the pipe, eliminating water hammer due to the use of a cone-shaped gag, and which has special windows that allow through the windows at the tip of the device to smoothly change the cross section of the blocked flow of oil products.

Цель изобретения - уменьшить площади загрязнения поверхности моря нефтепродуктами, вытекающими из трубы, снижение тем самым отрицательных экологических последствий для окружающей среды.The purpose of the invention is to reduce the area of pollution of the sea surface by oil products flowing from the pipe, thereby reducing the negative environmental effects on the environment.

Поставленная цель достигается тем, что устройство «ПУЗЦС», имеющее отрицательную плавучесть, подвешенное на канате, закрепленном на грузоподъемном механизме судна, снабженное необходимыми приспособлениями с дистанционным управлением с судна, одевается на гладко обрезанную по торцу оконечность аварийной трубы, принудительно, по команде с судна центрируется с трубой, жестко скрепляется с трубой, по команде с судна плавно перекрывает поток нефтепродуктов, вытекающих из аварийной трубы.This goal is achieved by the fact that the device "PUZSS" having negative buoyancy, suspended on a rope, mounted on the lifting gear of the vessel, equipped with the necessary devices with remote control from the vessel, is worn on the end of the emergency pipe smoothly cut at the end, forcibly, at the command of the vessel it is centered with the pipe, rigidly fastened to the pipe, on command from the vessel it smoothly blocks the flow of oil products flowing from the emergency pipe.

На фиг.1 представлен общий вид устройства «ПУЗЦС», когда оно «одето» на оконечность аварийной трубы и перекрыло вытекание нефтепродуктов.Figure 1 presents a General view of the device "PUZSS" when it is "dressed" at the tip of the emergency pipe and blocked the flow of oil.

На фиг.2 представлен вид устройства сверху с обозначением соответствующих сечений, показанных (сечение по А-А) на фиг.3, (сечение по В-В) на фиг.4 и (вид по С) на фиг.5.Figure 2 presents a top view of the device with the designation of the corresponding sections shown (section A-A) in figure 3, (section B-B) in figure 4 and (view in C) in figure 5.

Устройство включает (см. фиг.3) наконечник 1 с окнами 2 для пропуска нефтепродуктов, закрытый сверху навинчивающейся крышкой 3, имеющей рым-болт 4 для транспортировки устройства в сборе.The device includes (see FIG. 3) a tip 1 with windows 2 for passing oil products, closed on top with a screw cap 3 having an eye bolt 4 for transporting the complete assembly.

К наконечнику 1 жестко прикреплены восемь центрирующих гидроупоров 5, снабженных восемью подпружиненными гидротолкателями 6, которые обеспечивают центрирование наконечника 1 относительно трубы 7, из которой неконтролируемо вытекают нефтепродукты.Eight centering hydraulic supports 5 are rigidly attached to the tip 1, provided with eight spring-loaded hydraulic pushers 6, which provide centering of the tip 1 relative to the pipe 7, from which oil products flow uncontrollably.

К наконечнику 1 также жестко прикреплены четыре самозахвата 8 для жесткой сцепки наконечника 1 с трубой 7, снабженные четырьмя самонарезными сверлами-шурупами 9, вращение которых обеспечивается четырьмя гидромоторами 10, а заданная глубина сверления сверлами 9 в трубу 7 осуществляется с помощью четырех гидроцилиндров 11, обеспечивающих нужную величину подачи самозахватов 8, а следовательно, сверл 9, вращаемых гидромоторами 10.Four self-grips 8 are also rigidly attached to the tip 1 for rigid coupling of the tip 1 with the pipe 7, equipped with four self-tapping drills-screws 9, the rotation of which is provided by four hydraulic motors 10, and the specified drilling depth with drills 9 into the pipe 7 is carried out using four hydraulic cylinders 11, providing the desired feed rate of self-grips 8, and therefore, drills 9, rotated by hydraulic motors 10.

Для обеспечения надежного запирания трубы 7 с целью прекращения неконтролируемого вытекания из нее нефтепродуктов предусмотрен кляп 12, снабженный четырьмя окнами 13, через которые до запирания вытекают нефтепродукты из трубы 7, снабженный также кольцевым уплотнением 14, жестко соединенный (см. фиг.5) через траверсу 15 с гидроцилиндрами 16, закрепленными на наконечнике 1.To ensure reliable locking of the pipe 7 in order to stop uncontrolled leakage of oil products from it, a gag 12 is provided, equipped with four windows 13 through which oil products from the pipe 7, also equipped with an annular seal 14, are rigidly connected (see Fig. 5) through the crosshead 15 with hydraulic cylinders 16 mounted on a tip 1.

Для питания энергией, необходимой для надежной работы гидроупоров 5, самозахватов 8, сверл 9 и их силовых узлов: гидромоторов 10, гидроцилиндров 11 и 16, предусмотрены две масло-станции 17 (см. фиг.4) и управляющая гидроаппаратура с внешним электрокабелем, не показанные на чертежах.To supply the energy necessary for the reliable operation of hydraulic locks 5, self-grips 8, drill 9 and their power units: hydraulic motors 10, hydraulic cylinders 11 and 16, two oil stations 17 are provided (see Fig. 4) and control hydraulic equipment with an external power cable, not shown in the drawings.

Для предохранения от повреждения при случайных внешних ударах по оборудованию и аппаратуре, закрепленным на наконечнике 1, предусмотрен разъемный кожух 18, снабженный уплотнением по линии его разъема и крепежом.To protect against damage in case of accidental external blows to equipment and apparatus attached to the tip 1, a detachable casing 18 is provided, equipped with a seal along the line of its connector and fasteners.

Для обеспечения «одевания» на трубу 7 наконечника 1 с закрепленными на нем оборудованием и аппаратурой предусмотрен съемный фартук 19, а для фиксации наконечника 1 на оконечности трубы 7 после его "одевания" на трубу 7 предусмотрены два подпружиненных контактора 20, которые в момент окончательного запирания кляпом 12 трубы 7 освобождаются от контакта с трубой 7, обеспечивая тем самым беспрепятственное уплотнение при стыковке наконечника 1 с трубой 7 за счет кольцевого уплотнения 14.To ensure "dressing" on the pipe 7 of the tip 1 with the equipment and apparatus fixed on it, a removable apron 19 is provided, and to fix the tip 1 on the tip of the pipe 7 after it is "put on" on the pipe 7, two spring-loaded contactors 20 are provided, which at the moment of final locking gagged 12 of the pipe 7 are released from contact with the pipe 7, thereby providing an unobstructed seal when the tip 1 is connected to the pipe 7 due to the annular seal 14.

Работает устройство «ПУЗЦС» следующим образом. «ПУЗЦС», подвешенное за рым-болт 4 на тросе, к которому также прикреплен внешний электрокабель, опускается над трубой 7, из которой неконтролируемо вытекают нефтепродукты, загрязняющие морскую воду.The device "PUZSS" as follows. "PUZSS", suspended by an eyebolt 4 on a cable, to which an external power cable is also attached, falls over the pipe 7, from which oil products polluting sea water flow uncontrollably.

С помощью конусного фартука 19 наконечник 1 грубо «улавливает» трубу 7 и опускается вниз, скользя по трубе 7, пока подпружиненные контакторы 20 не упрутся в торец трубы 7.Using a conical apron 19, the tip 1 roughly "catches" the pipe 7 and lowers down, sliding along the pipe 7, until the spring-loaded contactors 20 abut against the end of the pipe 7.

По команде, переданной по внешнему электрокабелю, срабатывают гидроупоры 5, центрируя наконечник 1 относительно оси трубы 7.At the command transmitted via an external electric cable, the hydraulic couplings 5 are activated, centering the tip 1 relative to the axis of the pipe 7.

После центровки наконечника 1 с трубой 7 по команде, переданной по внешнему электрокабелю, производится срабатывание самозахватов 8 для жесткой сцепки наконечника 1 с трубой 7 путем углубления в тело трубы 7 за счет сверления саморезными сверлами-шурупами 9 с помощью гидромоторов 10 и гидроцилиндров 11, обеспечивающих заданную глубину сверления.After aligning the tip 1 with the pipe 7 by the command transmitted via the external electric cable, the self-grips 8 are actuated for rigid coupling of the tip 1 with the pipe 7 by deepening into the body of the pipe 7 by drilling with self-tapping drill-screws 9 using hydraulic motors 10 and hydraulic cylinders 11, providing preset drilling depth.

Затем по команде, переданной по внешнему электрокабелю, производится плавный, постепенный ввод кляпа 12 в трубу 7, плавно перекрывающего поток нефтепродуктов, вытекающих из трубы 7. Для обеспечения плавности перекрытия потока вытекающих нефтепродуктов используются окна 13 в кляпе 12 и окна 2 в наконечнике 1.Then, according to the command transmitted via the external electric cable, a gag 12 is smoothly and gradually introduced into the pipe 7, which smoothly blocks the flow of oil products flowing out of the pipe 7. To ensure smooth shut-off of the flow of the resulting oil products, windows 13 in the gag 12 and windows 2 in the tip 1 are used.

Герметичность запирания кляпом 12 трубы 7 обеспечивается кольцевым уплотнением 14, который при крайнем его положении - положении окончательного перекрытия потока вытекающих нефтепродуктов, отклоняет подпружиненные контакторы 20, убирая их с торца трубы 7, с тем чтобы кольцевое уплотнение 14 надежно соприкасалось с торцом трубы 7.The tightness of the gag 12 of the pipe 7 is ensured by an annular seal 14, which, at its extreme position, the position of the final shutoff of the flow of oil flowing out, deflects the spring-loaded contactors 20, removing them from the end of the pipe 7, so that the ring seal 14 is in firm contact with the end of the pipe 7.

Claims

A device for blocking oil products uncontrollably flowing from a pipe of a well drilled in the seabed, characterized in that it is designed as a submersible device, locking, centered, self-locking - “ПУЦЦС”, containing a tip equipped with centering, self-locking and locking devices, and the device has a conical apron and negative buoyancy and is made with the possibility of "putting on" on the "bare" end of the pipe and forced centering with the pipe, as well as fixing on the pipe with the help a controlled self-locking, the device comprising a cone-shaped gag having windows and configured to forcibly shut off a well pipe.