RU2542005C1 - Coiled tubing preventer - Google Patents

Coiled tubing preventer Download PDF

Info

Publication number
RU2542005C1
RU2542005C1 RU2014104934/03A RU2014104934A RU2542005C1 RU 2542005 C1 RU2542005 C1 RU 2542005C1 RU 2014104934/03 A RU2014104934/03 A RU 2014104934/03A RU 2014104934 A RU2014104934 A RU 2014104934A RU 2542005 C1 RU2542005 C1 RU 2542005C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dies
preventer
hydraulic
drives
triangular
Prior art date
Application number
RU2014104934/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Михайлович Легостаев
Булат Юсупович Хайруллин
Олег Леонидович Витязев
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" filed Critical Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш"
Priority to RU2014104934/03A priority Critical patent/RU2542005C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2542005C1 publication Critical patent/RU2542005C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: preventer comprises a body with vertical feedthrough hole for pipes, two horizontal cavities with shear blinded rams and pipe hold-down rams placed symmetrically in regard to the vertical feedthrough hole, hydraulic drives for rams movement, channels feeding pressurised ram control fluid, reverse valves, manual drives for rams and kinematic connection units connecting manual drives with hydraulic drives for rams.
EFFECT: increased reliability and safety of preventer operation.
10 dwg

Description

Изобретение относится к оборудованию для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе спуска и подъема длинномерных безмуфтовых (колтюбинговых) труб при проведении работ по строительству, освоению, исследованию и ремонту скважин с целью обеспечения безопасности, предупреждения и ликвидации нефтегазоводопроявлений, охраны недр и окружающей среды.The invention relates to equipment for sealing the mouth of oil and gas wells during the descent and lifting of long clutchless (coiled tubing) pipes during construction, development, research and repair of wells in order to ensure safety, prevention and elimination of oil and gas manifestations, protection of the subsoil and the environment.

Известен «Превентор» (Патент ПМ №48354, E21B 33/06, опубликовано 10.10.2005, бюл. №28), содержащий:The well-known "Preventor" (Patent PM No. 48354, E21B 33/06, published 10.10.2005, bull. No. 28), containing:

- корпус с вертикальным проходным отверстием для пропуска труб и симметрично расположенные относительно вертикального проходного отверстия одна над другой четыре горизонтальные полости,- a housing with a vertical passage hole for pipe passage and four horizontal cavities symmetrically located relative to the vertical passage hole one above the other,

- в которых установлены с возможностью перемещения трубные, удерживающие, отрезные и глухие плашки,- in which pipe, holding, detachable and blind dies are mounted with the possibility of movement,

- гидроприводы перемещения плашек,- hydraulic drives for moving dies,

- каналы, выполненные в корпусе и гидроприводах для подачи под давлением жидкости управления плашками,- channels made in the housing and hydraulic actuators for supplying pressure control dice under pressure,

- клапаны обратные, предотвращающие слив жидкости из каналов при демонтаже гидроприводов, содержащие взаимодействующие между собой затворы, управляемые упругими элементами,- check valves, preventing the drainage of fluid from the channels during the dismantling of hydraulic actuators, containing interacting valves, controlled by elastic elements,

- ручные приводы глухих и трубных плашек, содержащие толкатели со штурвалами,- manual drives for blind and tube dies, containing pushers with helms,

- и узлы кинематической связи ручных приводов с гидроприводами глухой и трубной плашек.- and the nodes of the kinematic connection of manual drives with hydraulic actuators for blind and pipe dies.

Недостатком известного превентора является его значительный высотный габарит, обусловленный необходимостью размещения в корпусе нескольких видов плашек для обеспечения расширенных эксплуатационных возможностей превентора, что требует повышенных трудозатрат при его обслуживании, а также при монтаже оборудования, устанавливаемого на верхний фланец известного превентора.A disadvantage of the known preventer is its significant height dimension, due to the need to place several types of dies in the housing to provide enhanced operational capabilities of the preventer, which requires increased labor costs for its maintenance, as well as during the installation of equipment installed on the upper flange of the known preventer.

Кроме того, у известного превентора после захвата спущенной трубы и ее отрезания в случае отказа гидропривода невозможно открыть отрезные и удерживающие плашки, поскольку ручной привод предназначен только для их закрытия и фиксации. Это снижает надежность применения известного превентора, так как временные затраты на восстановление работы гидропривода могут быть значительными, а связанная с этим невозможность расхаживания в скважине спущенных труб может привести к их прихвату с неизбежными временными затратами на ликвидацию аварийных последствий.In addition, the well-known preventer after capturing a deflated pipe and cutting it in case of failure of the hydraulic drive, it is impossible to open the cutting and holding dies, since the manual drive is intended only for closing and fixing them. This reduces the reliability of the use of the known preventer, since the time required to restore the hydraulic drive can be significant, and the inability to walk down pipes in the well can lead to their seizure with unavoidable time to eliminate emergency consequences.

Конструкция обратных клапанов известного превентора предполагает взаимодействие затворов при их перемещении от посадочного места с отжимом упругих элементов и образованием кольцевых зазоров для протекания жидкости. При этом после открытия положение затворов относительно посадочных мест не фиксируется и зависит от усилия упругих элементов. В связи с этим величина смещения затворов может быть различной, например, из-за неодинаковых по величине усилий упругих элементов или погрешностей их изготовления, даже в пределах допусков. Это приведет к тому, что площади кольцевых зазоров для протекания жидкости у различных затворов могут быть неодинаковы, что является недостатком известного превентора, так как вследствие нефиксированного положения затворов и вероятности уменьшения площади кольцевого сечения вокруг одного из затворов, может возникнуть ситуация, при которой циркулирующая жидкость, преодолевая сопротивление упругого элемента, переместит затвор на посадочное место и перекроет канал управления гидроприводом. В этом случае превентор становится неуправляемым от гидропривода и при возникновении аварийной ситуации не сможет обеспечить оперативную герметизацию устья скважины, поскольку переход на ручное управление в связи с особенностями конструкции известного превентора требует значительных затрат времени.The design of the check valves of the known preventer involves the interaction of the valves when they move from the seat with the squeezing of the elastic elements and the formation of annular gaps for fluid flow. Moreover, after opening, the position of the valves relative to the seats is not fixed and depends on the effort of the elastic elements. In this regard, the displacement of the gates can be different, for example, due to unequal in the magnitude of the efforts of the elastic elements or errors in their manufacture, even within the tolerances. This will lead to the fact that the area of annular gaps for fluid flow at different gates may be different, which is a disadvantage of the known preventer, since due to the unfixed position of the gates and the likelihood of reducing the annular cross-sectional area around one of the gates, a situation may arise in which circulating liquid , overcoming the resistance of the elastic element, it will move the shutter to its seat and block the hydraulic control channel. In this case, the preventer becomes uncontrollable from the hydraulic actuator and in case of an emergency will not be able to provide operational sealing of the wellhead, since the transition to manual control due to the design features of the known preventer requires a significant investment of time.

Последнее объясняется тем, что для ручного закрытия плашек необходимо предварительно расфиксировать подвижную скобу, переместить ее до совмещения отверстия меньшего диаметра с кольцевым пазом толкателя и зафиксировать в этом положении. Тем самым будет обеспечена неподвижность толкателя в продольном направлении и кинематическое взаимодействие винтовой пары толкателя и вала для возврата плашек. Затем вращением толкателя, вывинчивая его из вала, перемещают последний вместе с поршнем и плашкой для закрытия превентора. Аналогичную процедуру необходимо произвести и для ручного открытия плашек при отказе гидропривода.The latter is explained by the fact that for manual closing of the dies, it is necessary to first unlock the movable bracket, move it until the holes of a smaller diameter are combined with the annular groove of the pusher and fix in this position. This will ensure the motion of the pusher in the longitudinal direction and the kinematic interaction of the screw pair of the pusher and the shaft to return the dies. Then, by rotating the pusher, unscrewing it from the shaft, the latter is moved together with the piston and ram to close the preventer. A similar procedure must be performed for the manual opening of the dies in the event of a hydraulic drive failure.

Столь значительные затраты времени вначале на попытку закрытия превентора от гидравлического пульта управления, а затем на выявление неисправности последнего и переход на ручной привод не обеспечивают оперативности, надежности и безопасности работ по предотвращению или ликвидации нефтегазопроявлений, в результате чего может возникнуть открытый газонефтяной фонтан, ликвидация которого потребует значительных затрат.Such a significant investment of time at first trying to close the preventer from the hydraulic control panel, and then to identify the failure of the latter and switching to manual drive does not ensure the efficiency, reliability and safety of work to prevent or eliminate oil and gas manifestations, as a result of which an open gas and oil fountain may arise, the elimination of which require significant costs.

Совокупность перечисленных обстоятельств снижает надежность работы и удобство обслуживания известного превентора.The combination of these circumstances reduces the reliability and ease of maintenance of a well-known preventer.

Известен «Превентор» (Патент ПМ №51659, Е21В 33/06, опубликовано 27.02.2006), содержащий:The well-known "Preventor" (Patent PM No. 51659, ЕВВ 33/06, published February 27, 2006), containing:

- корпус с вертикальным проходным отверстием для пропуска труб и симметрично расположенные относительно вертикального проходного отверстия одна над другой две горизонтальные полости,- a housing with a vertical passage hole for pipe passage and two horizontal cavities symmetrically located relative to the vertical passage hole one above the other,

- в которых установлены с возможностью перемещения срезные глухие и удерживающие трубные плашки, снабженные полукольцевыми уплотнителями,- in which shear blind and retaining tube dies equipped with semi-ring seals are installed with the possibility of movement,

- причем одна из срезных глухих и удерживающие трубные плашки оснащены П-образными уплотнителями,- moreover, one of the shear deaf and holding pipe dies are equipped with U-shaped seals,

- гидроприводы перемещения плашек,- hydraulic drives for moving dies,

- каналы, выполненные в корпусе и гидроприводах для подачи под давлением жидкости управления плашками,- channels made in the housing and hydraulic actuators for supplying pressure control dice under pressure,

- клапаны обратные, предотвращающие слив жидкости из каналов при демонтаже гидроприводов, содержащие взаимодействующие между собой затворы, управляемые упругими элементами,- check valves, preventing the drainage of fluid from the channels during the dismantling of hydraulic actuators, containing interacting valves, controlled by elastic elements,

- ручные приводы плашек, содержащие толкатели со штурвалами,- manual dice drives containing pushers with helms,

- и узлы кинематической связи ручных приводов с гидроприводами плашек.- and the nodes of the kinematic connection of manual drives with hydraulic dies.

Известный превентор снабжен гидроприводами с ручными приводами, кинематической связью между ними и клапанами для перекрытия каналов, идентичными по конструкции аналогу, и вследствие этого обладает аналогичными недостатками.The known preventer is equipped with hydraulic actuators with manual actuators, a kinematic connection between them and valves for blocking the channels, identical in design to the analogue, and therefore has similar disadvantages.

Кроме того, известный превентор характеризуется низкой надежностью при работе, обусловленной возможной потерей герметичности между срезными глухими плашками после отрезания трубы и перекрытия устья скважины. Это объясняется особенностями работы превентора, его конструкцией, взаимным расположением узлов и деталей и заключается в следующем:In addition, the known preventer is characterized by low reliability during operation, due to a possible loss of tightness between shear blind dies after cutting the pipe and blocking the wellhead. This is due to the features of the preventer, its design, the relative position of the nodes and parts and is as follows:

- после отрезания длинномерной трубы кромки ее торца вследствие деформации и вытягивания металла имеют рваную неровную поверхность с различной степенью приближения образовавшихся кромок к отрезающей плашке. Вследствие этого герметизирующий выступ перемычки П-образной части уплотнения плашки, перемещаясь непосредственно над поверхностью кромок торца отрезанной трубы, может быть деформирован ими до разрушения и не обеспечит герметичность перекрытия вертикального проходного отверстия после смыкания плашек;- after cutting a long pipe, the edges of its end face due to deformation and stretching of the metal have a torn uneven surface with varying degrees of approximation of the formed edges to the cutting die. As a result, the sealing protrusion of the jumper of the U-shaped part of the seal of the die, moving directly above the surface of the edges of the end face of the cut pipe, can be deformed by them until it breaks and will not ensure the tightness of the overlap of the vertical passage after closing the dies;

- обязательным условием герметизации устья скважины известным превентором является соосное расположение срезных глухих плашек при их смыкании. При этом сомкнутые плашки для обеспечения герметичности должны быть прижаты к посадочному месту верхней части камеры корпуса. Однако вертикальное проходное отверстие, выполненное в корпусе превентора, не обеспечивает необходимой опоры для сомкнутых плашек, в связи с чем при возрастании скважинного давления верхняя часть сомкнутых торцов плашек может вытесняться вверх в вертикальное проходное отверстие, что приведет к несоосности взаимного положения плашек. При этом герметизирующий выступ П-образной перемычки уплотнителя будет отходить от посадочного места, в результате чего произойдет разгерметизация стыка;- a prerequisite for sealing the wellhead known preventer is the coaxial arrangement of shear blind dies when they are closed. At the same time, closed dies must be pressed against the seat of the upper part of the housing chamber to ensure tightness. However, the vertical passage hole made in the preventer housing does not provide the necessary support for closed dies, and therefore, with increasing borehole pressure, the upper part of the closed ends of the dies can be forced upward into the vertical passage hole, which will lead to misalignment of the relative position of the dies. In this case, the sealing protrusion of the U-shaped seal jumper will depart from the seat, as a result of which the joint will be depressurized;

- сборная конструкция уплотнителей плашек не обеспечивает надежной герметизации, так как в месте примыкания полукольцевых и П-образных уплотнителей имеются стыки, в которых возможны пропуски.- the prefabricated design of the seal dies does not provide reliable sealing, since at the junction of the semicircular and U-shaped seals there are joints in which gaps are possible.

Низкая надежность работы известного превентора может быть обусловлена также и возможностью падения в ствол скважины ножа, находящегося в нижнем положении после отрезания трубы. Это объясняется тем, что этот нож, взаимодействуя с торцом отрезанной трубы, может быть зажат с усилием, превышающим усилие удержания ножа в плашке. Поэтому при открытии превентора и перемещении плашки нож, зажатый усилием взаимодействия с торцом отрезанной трубы, будет оставаться неподвижным, что приведет к его рассоединению с плашкой, в связи с чем нож может упасть в скважину, создав аварийную ситуацию.The low reliability of the known preventer may also be due to the possibility of falling into the wellbore of a knife located in the lower position after cutting the pipe. This is due to the fact that this knife, interacting with the end face of the cut pipe, can be clamped with a force exceeding the force of holding the knife in the die. Therefore, when the preventer is opened and the die is moved, the knife clamped by the force of interaction with the end face of the cut pipe will remain stationary, which will lead to its disengagement from the die, and therefore the knife may fall into the well, creating an emergency.

Совокупность перечисленных обстоятельств значительно снижает надежность и безопасность работы известного превентора.The combination of these circumstances significantly reduces the reliability and safety of the well-known preventer.

Задачей изобретения является создание технического решения превентора, обеспечивающего повышение надежности и безопасности работы.The objective of the invention is to provide a technical solution to the preventer, providing increased reliability and safety.

Для обеспечения этого технического результата в известном превенторе, содержащем:To ensure this technical result in a known preventer containing:

- корпус с вертикальным проходным отверстием для пропуска труб и симметрично расположенные относительно вертикального проходного отверстия одна над другой две горизонтальные полости,- a housing with a vertical passage hole for pipe passage and two horizontal cavities symmetrically located relative to the vertical passage hole one above the other,

- в которых установлены с возможностью перемещения срезные глухие плашки, снабженные полукольцевыми и П-образными уплотнителями, и трубные удерживающие плашки,- in which shear blind dies equipped with half-ring and U-shaped seals and pipe holding dies are installed with the possibility of movement

- гидроприводы перемещения плашек, содержащие гидроцилиндры с поршнями и штоками,- hydraulic actuators moving dies containing hydraulic cylinders with pistons and rods,

- каналы, выполненные в корпусе и гидроприводах для подачи под давлением жидкости управления плашками,- channels made in the housing and hydraulic actuators for supplying pressure control dice under pressure,

- клапаны обратные, предотвращающие слив жидкости из каналов при демонтаже гидроприводов, содержащие взаимодействующие между собой затворы, управляемые упругими элементами,- check valves, preventing the drainage of fluid from the channels during the dismantling of hydraulic actuators, containing interacting valves, controlled by elastic elements,

- ручные приводы плашек, содержащие толкатели со штурвалами,- manual dice drives containing pushers with helms,

- и узлы кинематической связи ручных приводов с гидроприводами плашек,- and the nodes of the kinematic connection of manual drives with hydraulic dies,

согласно изобретению:according to the invention:

- корпуса срезных глухих плашек снабжены треугольным выступом и треугольным ответным пазом, беззазорно взаимодействующими между собой при закрытии превентора,- housing shear blind dies equipped with a triangular protrusion and a triangular reciprocal groove, seamlessly interacting with each other when closing the preventer,

- отрезные ножи установлены в пазах, выполненных на треугольном выступе и треугольном ответном пазе корпусов срезных глухих плашек, и зафиксированы шпонкой,- detachable knives are installed in grooves made on a triangular protrusion and a triangular reciprocal groove of the shear blind dies bodies, and are fixed with a key,

- взаимодействующие между собой герметизирующие поверхности уплотнителей расположены на треугольных поверхностях выступа и ответного паза корпусов срезных глухих плашек,- interacting sealing surfaces of the seals are located on the triangular surfaces of the protrusion and the reciprocal groove of the shear blind dies bodies,

- полукольцевой и П-образный уплотнители выполнены в виде одного цельного элемента без стыковочной поверхности,- semicircular and U-shaped seals are made in the form of a single integral element without a connecting surface,

- между шаровыми затворами обратных клапанов установлены распорные втулки со щелевыми каналами,- between the ball valves of the check valves installed spacers with slotted channels,

- узел кинематической связи ручного привода с гидроприводом выполнен в виде резьбового стержня, проходящего через сквозное отверстие, выполненное в толкателе, соединяемого с резьбовым отверстием, выполненным в штоке, и фиксируемого с толкателем стопорным пальцем.- the kinematic connection unit of the manual drive with a hydraulic actuator is made in the form of a threaded rod passing through a through hole made in the pusher connected to a threaded hole made in the rod and fixed with a pusher with a locking finger.

Изобретение поясняется чертежами, где изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

на фиг.1 - продольный разрез превентора, плашки открыты гидроприводом;figure 1 is a longitudinal section of a preventer, the dies are opened by a hydraulic actuator;

на фиг.2 - продольный разрез превентора, плашки закрыты гидроприводом;figure 2 is a longitudinal section of a preventer, the dies are closed by a hydraulic actuator;

на фиг.3 - выноска А с фиг.1, плашки открыты;figure 3 - callout And figure 1, the dies are open;

на фиг.4 - выноска Б с фиг.2, плашки открываются ручным приводом;figure 4 - callout B from figure 2, the dies are opened by a manual drive;

на фиг.5 - выноска В с фиг.1, клапаны открыты;figure 5 - callout In figure 1, the valves are open;

на фиг.6 - выноска В с фиг.1, клапаны закрыты;figure 6 - callout In figure 1, the valves are closed;

на фиг.7 - вид Г с фиг.6 на распорные втулки;Fig.7 is a view of G from Fig.6 on spacer sleeves;

на фиг.8 - вид Д на плашку 4 с фиг.3;in Fig.8 is a view of D on the die 4 of Fig.3;

на фиг.9 - вид Е на плашку 5 с фиг.3;figure 9 is a view of E on the die 5 of figure 3;

на фиг.10 - уплотнитель 14 с П-образной перемычкой.figure 10 - seal 14 with a U-shaped jumper.

Превентор содержит корпус 1 (фиг.1, 2, 3) с возможностью пропуска трубы 2, плашки трубные удерживающие 3, плашки глухие отрезные 4 и 5 и гидроприводы 6 плашек.The preventer comprises a housing 1 (FIGS. 1, 2, 3) with the possibility of skipping the pipe 2, pipe holding dies 3, blank cutting dies 4 and 5, and hydraulic dies 6.

Плашка глухая отрезная 4 состоит из корпуса 7 плашки с треугольным выступом 8, уплотнителя 9 и отрезного ножа 10. Отрезной нож 10 закреплен в корпусе 7 плашки 4 посредством шпонки 11, например, круглого сечения.Cutting die 4 consists of a die body 7 with a triangular protrusion 8, a seal 9 and a cutting knife 10. A cutting knife 10 is fixed in the die body 7 by means of a key 11, for example, of circular cross section.

Плашка глухая отрезная 5 состоит из корпуса 12 плашки с треугольным пазом 13, ответным выступу 8 плашки 4, уплотнителя 14 и отрезного ножа 15. Отрезной нож 15 закреплен в корпусе 12 плашки 5 посредством шпонки 16, например, круглого сечения.Cutting die 5 consists of a die body 12 with a triangular groove 13, a reciprocal protrusion 8 of the die 4, a seal 14 and a cutting knife 15. The cutting knife 15 is fixed in the housing 12 of the die 5 by means of a key 16, for example, of circular cross section.

Гидроприводы 6 плашек состоят из гидроцилиндров 17 (фиг.1, 2) с поршнями 18, штоками 19, имеющими резьбовые отверстия 20, крышками 21 и ручных приводов 22 (на фиг.4), включающих в себя выполненные совместно с крышками 21 корпуса 23, и толкатели 24. В каждом толкателе 24 выполнено сквозное отверстие 25, в котором установлен резьбовой стержень 26 с шестигранной головкой и размещенными на нем опорой 27 с отверстием 28 и подшипником скольжения 29 с возможностью фиксации стопорным пальцем 30 за отверстия 31 и 32. На толкателях 24 установлены штурвалы 33, вместо которых могут быть присоединены карданные валы ручного дистанционного управления (не показаны).The hydraulic actuators 6 of the dies consist of hydraulic cylinders 17 (FIGS. 1, 2) with pistons 18, rods 19 having threaded holes 20, covers 21 and manual drives 22 (in FIG. 4), including those made in conjunction with the covers 21 of the housing 23, and pushers 24. In each pusher 24, a through hole 25 is made, in which a threaded rod 26 with a hexagonal head and a support 27 mounted on it with a hole 28 and a sliding bearing 29 can be fixed with the locking finger 30 for holes 31 and 32. On the pushers 24 helms 33 installed, instead of which he could The cardan shafts of the manual remote control (not shown) must be connected.

Для подачи гидравлической жидкости через штуцера 34 (фиг.1, 5, 6, 7) к соответствующим рабочим полостям гидроцилиндров 17 в корпусе 1 и гидроцилиндрах 17 выполнены каналы 35 и 36 с расположенными в них клапанами 37, состоящими из шаровых затворов 38, размещенных в отверстиях 39, и пружин 40. Между шаровыми затворами 38 установлена распорная втулка 41 со щелевым каналом 42.To supply hydraulic fluid through the nozzle 34 (Fig. 1, 5, 6, 7) to the corresponding working cavities of the hydraulic cylinders 17 in the housing 1 and the hydraulic cylinders 17, channels 35 and 36 are made with valves 37 located therein, consisting of ball valves 38 located in holes 39, and springs 40. Between the ball valves 38 spacer sleeve 41 is installed with a slotted channel 42.

На треугольных поверхностях выступа 8 и ответного паза 13 корпусов 7 и 12 срезных глухих плашек 4 и 5 расположены взаимодействующие между собой герметизирующие наклонные поверхности 43 уплотнителей 9 и 14 и опорные поверхности 44 (фиг.3, 8, 9).On the triangular surfaces of the protrusion 8 and the response groove 13 of the housings 7 and 12 of the shear blind dies 4 and 5, there are interacting sealing sealing inclined surfaces 43 of the seals 9 and 14 and the supporting surfaces 44 (FIGS. 3, 8, 9).

Уплотнитель 14 (фиг.10) состоит из полукольцевой 45 и П-образной 46 перемычек, выполненных как одно целое изделие.The sealant 14 (figure 10) consists of a semi-ring 45 and a U-shaped 46 jumpers made as a single unit.

В конструкции превентора предусмотрена и не показана фиксация плашек 3, 4, 5 и гидроприводов 6 от вращения.The design of the preventer provides and does not show the fixation of the dies 3, 4, 5 and hydraulic actuators 6 from rotation.

Заявляемый превентор колтюбинговый работает следующим образом.The inventive preventer coiled tubing works as follows.

Превентор устанавливают на устье скважины (не показано), его работа в гидравлическом режиме управления осуществляется следующим образом.The preventer is installed at the wellhead (not shown), its operation in hydraulic control mode is as follows.

Через корпус превентора спускают технологическое оборудование на гибкой (длинномерной) трубе 2 (фиг.1). При возникновении аварийной ситуации для герметизации устья скважины заявляемым превентором вначале в соответствующие полости гидроцилиндров 17, управляющих трубными удерживающими плашками 3, через штуцера 34, каналы 35, отверстия 39, в которых расположены шаровые затворы 38, кольцевые зазоры вокруг шаровых затворов 38, щелевые каналы 42 в распорных втулках 41 и каналы 36 подают гидравлическую жидкость от гидростанции (не показана). При этом распорные втулки 41 (фиг.5), находящиеся между шаровыми затворами 38, не дают им переместиться на посадочные места и перекрыть каналы 35 и 36. Плашки 3 под действием поршней 18 и штоков 19 перемещаются до взаимодействия со спущенной трубой 2, захватывают и герметизируют ее наружную поверхность (фиг.2).Technological equipment is lowered through the preventer body on a flexible (long) pipe 2 (Fig. 1). In the event of an emergency for sealing the wellhead by the inventive preventer, first into the corresponding cavities of the hydraulic cylinders 17 controlling the pipe holding dies 3, through fittings 34, channels 35, openings 39, in which the ball valves 38, annular gaps around the ball valves 38, slotted channels 42 in spacer sleeves 41 and channels 36, hydraulic fluid is supplied from a power station (not shown). In this case, the spacer sleeves 41 (Fig. 5), located between the ball valves 38, do not allow them to move to the seats and block the channels 35 and 36. The dies 3 under the action of the pistons 18 and the rods 19 are moved before interacting with the deflated pipe 2, capture and seal its outer surface (figure 2).

Затем в соответствующие полости гидроцилиндров 17, управляющих глухой отрезной плашкой 4 и глухой отрезной плашкой 5, аналогичным образом подают гидравлическую жидкость от гидростанции. Плашки 4 и 5 под действием поршней 18 и штоков 19 перемещаются до взаимного контакта и после перерезания спущенной трубы 2 ножами 10 и 15 герметизируют проходное отверстие корпуса 1 уплотнителями 9 и 14. При перерезании гибкой трубы 2 рабочие герметизирующие поверхности 43 уплотнителей 9 и 14 находятся над зоной расположения отрезанной поверхности, что обеспечивает сохранность уплотнителей 9 и 14 и надежность герметизации. Уплотнитель 14 (фиг.10), выполненный в виде одного цельного элемента полукольцевой 45 и П-образной 46 перемычек, не имеет стыковочной поверхности, что также обеспечивает надежную герметизацию. Треугольный выступ 8 корпуса 7 плашки 4 (фиг.2), входящий в треугольный ответный паз 13 корпуса 12 плашки 5 и взаимодействующий с его поверхностями, создает «замок», который обеспечивает соосную фиксацию корпусов 7 и 12 плашек 4 и 5 относительно друг друга и препятствует разгерметизации уплотнителей 9 и 14 в месте контакта при возрастающем давлении скважины, обеспечивая тем самым надежную герметизацию.Then, in the corresponding cavity of the hydraulic cylinders 17 controlling the blind cutting die 4 and the blind cutting die 5, hydraulic fluid from the hydraulic station is likewise supplied. Dies 4 and 5 under the action of the pistons 18 and rods 19 are moved to mutual contact and after cutting the deflated pipe 2 with knives 10 and 15, seal the bore of the housing 1 with seals 9 and 14. When cutting the flexible pipe 2, the working sealing surfaces 43 of the seals 9 and 14 are located above the location area of the cut surface, which ensures the safety of the seals 9 and 14 and the reliability of the seal. The sealant 14 (figure 10), made in the form of a single integral element of the semicircular 45 and U-shaped 46 jumpers, does not have a connecting surface, which also provides reliable sealing. The triangular protrusion 8 of the housing 7 of the die 4 (FIG. 2), which enters the triangular mating groove 13 of the housing 12 of the die 5 and interacts with its surfaces, creates a "lock" that provides coaxial fixation of the cases 7 and 12 of the dies 4 and 5 relative to each other and prevents the depressurization of seals 9 and 14 at the contact point with increasing well pressure, thereby providing reliable sealing.

После закрытия превентора гидроприводами 6 плашки 3, 4 и 5 фиксируют в закрытом положении ручными приводами 22 (фиг.2, 4), для чего вращением штурвалов 33 толкатели 24 перемещают до контакта с торцами штоков 19. В этом положении даже при отказе гидроприводов 6, благодаря ручным приводам 22, плашки 3, 4 и 5 будут закрыты, обеспечивая герметизацию устья скважины, что предотвращает возникновение открытого фонтана и повышает безопасность работ на скважине.After the preventer is closed by hydraulic actuators 6, the dies 3, 4 and 5 are fixed in the closed position by manual actuators 22 (Figs. 2, 4), for which the rotation of the handwheels 33 pushers 24 are moved to contact with the ends of the rods 19. In this position, even if the hydraulic actuators 6 fail, thanks to the manual drives 22, the dies 3, 4 and 5 will be closed, providing a sealing of the wellhead, which prevents the occurrence of an open fountain and increases the safety of work in the well.

Для открытия превентора гидроприводами 6 необходимо предварительно произвести расфиксацию плашек 3, 4 и 5 ручными приводами 22, для чего вращением штурвалов 33 отводят толкатели 24 от торцов штоков 19 в крайние выдвинутые положения и затем подают гидравлическую жидкость через штуцера 34 в открывающиеся полости гидроцилиндров 17 (фиг.1).To open the preventer with hydraulic actuators 6, it is necessary to first unlock the dies 3, 4 and 5 with manual actuators 22, for which the pushers 24 move the pushers 24 from the ends of the rods 19 to the extreme extended positions and then supply hydraulic fluid through the nozzle 34 to the opening cavities of the hydraulic cylinders 17 (Fig. .one).

При работе в ручном режиме управления для закрытия превентора необходимо вращать штурвалы 33 по часовой стрелке. При этом толкатели 24, взаимодействуя с резьбами корпусов 23, переместят штоки 19 и плашки 3, 4 и 5 в крайние передние положения, а гидравлическая жидкость будет вытеснена поршнями 18 из полостей гидроцилиндров 17 в бак гидростанции.When working in manual control mode, to close the preventer, turn the helms 33 clockwise. In this case, the pushers 24, interacting with the threads of the housings 23, will move the rods 19 and dies 3, 4 and 5 to their extreme forward positions, and the hydraulic fluid will be displaced by the pistons 18 from the cavities of the hydraulic cylinders 17 into the hydraulic tank.

Для открытия превентора в ручном режиме управления необходимо предварительно извлечь стопорные пальцы 30 (на фиг.4) из отверстий 28 и 31, ввернуть резьбовые стержни 26 в резьбовые отверстия 20 штоков 19 до совмещения отверстий 28 в опорах 27 и отверстий 32 в резьбовых стержнях 26, установить стопорные пальцы 30 в отверстия 28 и 32. Далее при вращении штурвалов 33 против часовой стрелки толкатели 24, взаимодействуя с резьбовыми поверхностями корпусов 23, будут перемещаться наружу и вытягивать резьбовыми стержнями 26 штоки 19 с плашками 3, 4, 5. При этом пары трения-скольжения в виде опор 27 и подшипников скольжения 29 будут предотвращать вращение резьбовых стержней 26. Гидравлическая жидкость вытеснится поршнями 18 из полостей гидроцилиндров 17 в бак гидростанции.To open the preventer in manual control mode, it is necessary to first remove the locking fingers 30 (in Fig. 4) from the holes 28 and 31, screw the threaded rods 26 into the threaded holes 20 of the rods 19 until the holes 28 in the supports 27 and the holes 32 in the threaded rods 26 are aligned, install the locking fingers 30 into the holes 28 and 32. Then, when the steering wheels 33 rotate counterclockwise, the pushers 24, interacting with the threaded surfaces of the housings 23, will move outward and pull the rods 19 with dies 3, 4, 5 with threaded rods 26. I-sliding in the form of bearings 27 and sliding bearings 29 will prevent the rotation of the threaded rods 26. The hydraulic fluid is displaced by the pistons 18 from the cavities of the hydraulic cylinders 17 into the tank of the hydraulic station.

Для ручного дистанционного управления превентором к толкателям 24 вместо штурвалов 33 присоединяют карданные валы (не показаны), концы которых, оснащенные штурвалами, с целью соблюдения правил безопасности при эксплуатации превентора размещают за укрытием на некотором расстоянии от устья скважины, на котором смонтирован превентор. При необходимости фиксации ручными приводами 22 закрытого гидроприводами 6 превентора штурвалы 33 с карданными валами вращают по часовой стрелке, перемещая толкатели 24, которые взаимодействуют с торцами штоков 19 (фиг.2), фиксируя плашки 3, 4 и 5 в закрытом положении. При этом обслуживающему персоналу нет необходимости подходить к устью, находящемуся под давлением, для каких-либо манипуляций с гидро- или ручным приводом, что повышает безопасность работ при эксплуатации заявляемого превентора.For manual remote control of the preventer, propeller shafts (not shown) are attached to the pushers 24 instead of the steering wheels 33, the ends of which, equipped with steering wheels, are placed behind the shelter at a certain distance from the wellhead on which the preventer is mounted to comply with safety rules when operating the preventer. If necessary, the manual drives 22 of the closed hydraulic actuators 6 of the preventer need to be fixed, the helms 33 with cardan shafts are rotated clockwise, moving the pushers 24, which interact with the ends of the rods 19 (Fig. 2), fixing the dies 3, 4 and 5 in the closed position. At the same time, there is no need for service personnel to approach a well under pressure for any manipulations with a hydraulic or manual drive, which increases the safety of operations during operation of the inventive preventer.

При необходимости демонтажа гидроприводов 6 с корпуса 1 превентора, например, для установки трубных удерживающих плашек 3 для трубы другого типоразмера или замены уплотнителей 9 и 14 каналы 35 в гидроприводах 6 (фиг.6) и каналы 36 в корпусе 1 перекрываются шаровыми затворами 38, перемещающимися под действием пружин 40 на посадочное место, для предотвращения вытекания гидравлической жидкости.If necessary, dismantle the hydraulic actuators 6 from the preventer housing 1, for example, to install pipe retaining dies 3 for a pipe of a different size or replace the gaskets 9 and 14, the channels 35 in the hydraulic actuators 6 (Fig. 6) and the channels 36 in the housing 1 are blocked by ball valves 38 moving under the action of springs 40 on the seat, to prevent leakage of hydraulic fluid.

Совокупность перечисленных обстоятельств обеспечивает повышение надежности и безопасности работы заявляемого превентора по сравнению с аналогом и прототипом.The combination of the above circumstances provides an increase in the reliability and safety of the inventive preventer in comparison with the analogue and prototype.

Claims (1)

Превентор колтюбинговый, содержащий корпус с вертикальным проходным отверстием для пропуска труб и симметрично расположенные относительно вертикального проходного отверстия одна над другой две горизонтальные полости, в которых установлены с возможностью перемещения срезные глухие плашки, снабженные полукольцевыми и П-образными уплотнителями, и трубные удерживающие плашки, гидроприводы перемещения плашек, содержащие гидроцилиндры с поршнями и штоками, каналы, выполненные в корпусе и гидроприводах для подачи под давлением жидкости управления плашками, клапаны обратные, предотвращающие слив жидкости из каналов при демонтаже гидроприводов, содержащие взаимодействующие между собой затворы, управляемые упругими элементами, ручные приводы плашек, содержащие толкатели со штурвалами, и узлы кинематической связи ручных приводов с гидроприводами плашек, отличающийся тем, что корпуса срезных глухих плашек снабжены треугольным выступом и треугольным ответным пазом, беззазорно взаимодействующими между собой при закрытии превентора, отрезные ножи установлены в пазах, выполненных на треугольном выступе и треугольном ответном пазе корпусов срезных глухих плашек, и зафиксированы шпонкой, взаимодействующие между собой герметизирующие поверхности уплотнителей расположены на треугольных поверхностях выступа и ответного паза корпусов срезных глухих плашек, полукольцевой и П-образный уплотнители выполнены в виде одного цельного элемента без стыковочной поверхности, между шаровыми затворами обратных клапанов установлены распорные втулки со щелевыми каналами, узел кинематической связи ручного привода с гидроприводом выполнен в виде резьбового стержня, проходящего через сквозное отверстие, выполненное в толкателе, соединяемого с резьбовым отверстием, выполненным в штоке, и фиксируемого с толкателем стопорным пальцем. A coiled tubing preventer, comprising a housing with a vertical passage hole for pipe passage and symmetrically arranged relative to the vertical passage hole one above the other, two horizontal cavities in which shear blind dies equipped with half-ring and U-shaped seals, and tube retaining dies, hydraulic drives are mounted moving dies containing hydraulic cylinders with pistons and rods, channels made in the housing and hydraulic actuators for supplying liquid under pressure board dies, check valves, preventing the drainage of fluid from the channels during the dismantling of hydraulic actuators, containing interacting valves, controlled by elastic elements, manual die drives containing pushers with helms, and kinematic communication units of manual drives with hydraulic drives of dies, characterized in that shear cases deaf dies are equipped with a triangular protrusion and a triangular reciprocal groove, gaplessly interacting with each other when closing the preventer, cutting knives are installed in the grooves, sheared on a triangular protrusion and a triangular reciprocal groove of the shear blank dies bodies, and fixed with a key, the sealing surfaces of the seals interacting with each other are located on the triangular surfaces of the protrusion and the reciprocal groove of the shear blank dies, the semicircular and U-shaped seals are made in the form of one integral element without a joint surfaces, between spherical locks of the backpressure valves spacers with slotted channels are installed, the kinematic connection unit of the manual drive with dropper is made in the form of a threaded rod passing through a through hole made in the pusher connected to a threaded hole made in the rod and fixed with a pusher with a locking finger.
RU2014104934/03A 2014-02-11 2014-02-11 Coiled tubing preventer RU2542005C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104934/03A RU2542005C1 (en) 2014-02-11 2014-02-11 Coiled tubing preventer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014104934/03A RU2542005C1 (en) 2014-02-11 2014-02-11 Coiled tubing preventer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2542005C1 true RU2542005C1 (en) 2015-02-20

Family

ID=53288870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014104934/03A RU2542005C1 (en) 2014-02-11 2014-02-11 Coiled tubing preventer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2542005C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179918U1 (en) * 2018-03-19 2018-05-29 Андрей Анатольевич Дегтярев HYDRAULIC DOUBLE CABLE PREVENTOR
RU199277U1 (en) * 2020-05-21 2020-08-25 Общество с ограниченной ответственностью «Инновационные технологии эффективных образовательных систем» COMBINED PREVENTOR FOR REPAIR WORKS IN OIL AND GAS WELLS USING COIL TUBING

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179918U1 (en) * 2018-03-19 2018-05-29 Андрей Анатольевич Дегтярев HYDRAULIC DOUBLE CABLE PREVENTOR
RU199277U1 (en) * 2020-05-21 2020-08-25 Общество с ограниченной ответственностью «Инновационные технологии эффективных образовательных систем» COMBINED PREVENTOR FOR REPAIR WORKS IN OIL AND GAS WELLS USING COIL TUBING

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105492716B (en) Wellbore control system
RU2632721C1 (en) Die preventer
US10233716B2 (en) Blowout preventer including blind seal assembly
US11187054B2 (en) BOP booster piston assembly and method
AU2016269054B2 (en) Wellbore control device
DE112016005602B4 (en) Bypass diversion subassembly for underground safety valves
RU2542005C1 (en) Coiled tubing preventer
WO2017039951A1 (en) Blowout Preventer with Pipe Ram Packer Assemblies with Support Tab
RU2445444C1 (en) Preventer
CN109923278A (en) Gate valve is sheared in pressure balance double acting
AU2023203170A1 (en) Wellbore control device
US8132777B2 (en) Blowout preventer having modified hydraulic operator
RU2584707C1 (en) Hydraulic ram preventer
RU2726656C1 (en) Shutoff hydraulic-controlled device for sealing of flow well mouth
RU2745942C1 (en) Ram coiled tubing preventer
GB2549814B (en) Wellbore control device
GB2549815A (en) Gate assembly
RU2753223C1 (en) Double preventer
RU2738551C1 (en) Doubled ram preventer
AU2017256642A1 (en) Blow out preventer bonnet assembly
WO2017030444A1 (en) Rod locking apparatus
RU2013519C1 (en) Universal preventer
GB2588759A (en) Blowout preventer for oil drilling
DE1483776C (en) Underwater wellhead
NO20160705A1 (en) Blow out preventer bonnet assembly

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190212