RU2707313C1 - Electrohydraulic penetrator - Google Patents

Electrohydraulic penetrator Download PDF

Info

Publication number
RU2707313C1
RU2707313C1 RU2019120907A RU2019120907A RU2707313C1 RU 2707313 C1 RU2707313 C1 RU 2707313C1 RU 2019120907 A RU2019120907 A RU 2019120907A RU 2019120907 A RU2019120907 A RU 2019120907A RU 2707313 C1 RU2707313 C1 RU 2707313C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
piston
hydraulic
housing
drive shaft
penetrator
Prior art date
Application number
RU2019120907A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Юрьевич Демченко
Светлана Владимировна Милославская
Дмитрий Сергеевич Густов
Андрей Анатольевич Семенов
Виктор Юрьевич Шарохин
Павел Валерьевич Крылов
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335"
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 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Газпром 335"
Priority to RU2019120907A priority Critical patent/RU2707313C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2707313C1 publication Critical patent/RU2707313C1/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B17/00Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings
    • E21B17/003Drilling rods or pipes; Flexible drill strings; Kellies; Drill collars; Sucker rods; Cables; Casings; Tubings with electrically conducting or insulating means
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • E21B33/038Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/035Well heads; Setting-up thereof specially adapted for underwater installations
    • E21B33/038Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser
    • E21B33/0385Connectors used on well heads, e.g. for connecting blow-out preventer and riser electrical connectors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: mining operations.
SUBSTANCE: invention relates to underwater production and can be used for connection of hydraulic and electric lines between underwater X-mas tree and suspension of tubing string. Disclosed is an electro-hydraulic penetrator for connection of hydraulic and electric lines between a unit of underwater X-mas tree and a suspension of a tubing string, comprising a body, a piston arranged inside the body, made with possibility of movement in axial direction inside housing between piston disconnected position and connected piston position, wherein the piston comprises a first piston portion including electrical and hydraulic connectors arranged at one of their ends, configured to allow the connection of hydraulic and electrical lines when the piston is in a connected position, piston second section and third piston section, balls arranged in cavities made between first and second piston sections, and piston second and third sections, wherein in each of first and third piston sections there are two diametrically opposite support eyes, and in the second section of the piston there are four support lugs, two on each side, wherein holes are made inside the balls, through which fingers pass, held in the support lugs of sections of the piston, wherein the electrohydraulic penetrator is equipped with an emergency disconnection mechanism, and the piston movement is carried out mechanically using a drive shaft located inside the housing.
EFFECT: invention allows to level angular deviations of the piston of the device, as well as emergency disconnection in case of failure in operation of standard mechanism of piston movement.
4 cl, 4 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION

Настоящее изобретение относится к области подводной добычи, в частности, к устройствам, обеспечивающим соединение гидравлических и электрических линий между подводной фонтанной арматурой горизонтального типа и подвеской насосно-компрессорной трубы.The present invention relates to the field of underwater production, in particular, to devices for connecting hydraulic and electric lines between underwater fountain fittings of the horizontal type and the suspension of the tubing.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Из уровня техники известен раскрытый в документе US 5941574 А (опубликован 24.08.1999) горизонтальный пенетратор, представляющий собой соединитель для напорных каналов, содержащий подвижный элемент, выполненный с возможностью избирательного зацепления и расцепления с неподвижным элементом для обеспечения разъединяемого соединения. Подвижный элемент выполнен с возможностью перемещения посредством основного привода, соединенного с оправкой, преимущественно зафиксированной по отношению к неподвижному элементу, но выполненной с возможностью перемещения относительно неподвижного элемента так, чтобы обеспечивать аварийное перемещение подвижного элемента независимо от основного привода. Таким образом, подвижный элемент может быть расцеплен с неподвижным элементом за счет движения оправки в случае отказа основного привода.The prior art discloses a horizontal penetrator disclosed in US Pat. No. 5,941,574 A (published on 08.24.1999), which is a connector for pressure channels, comprising a movable member configured to selectively engage and disengage from the fixed member to provide a releasable connection. The movable element is movable by means of a main drive connected to a mandrel that is predominantly fixed with respect to the stationary element, but is configured to move relative to the stationary element so as to provide emergency movement of the movable element independently of the main drive. Thus, the movable element can be disengaged from the stationary element due to the movement of the mandrel in case of failure of the main drive.

Предпочтительно, привод, а также оправка известного из упомянутого документа пенетратора могут приводиться в движение механическим способом с помощью подводного аппарата дистанционного управления.Preferably, the actuator as well as the mandrel of a penetrator known from the aforementioned document can be mechanically driven using an underwater remote control apparatus.

В частности, привод известного из US 5941574 А пенетратора может включать в себя соединительный механизм для передачи движения от подводного аппарата дистанционного управления. Оправка может содержать воротник с пальцами, находящимися в зацеплении с неподвижным корпусом посредством упорной гильзы. Указанная упорная гильза может быть зафиксирована срезным штифтом к воротнику и присоединена к воротнику посредством соединения мертвого хода, таким образом натяг указанной гильзы будет сперва срезать срезные штифты, позволяя гильзе перемещаться и освобождая пальцы для расцепления с корпусом, а затем протягивая воротник от корпуса посредством соединения мертвого хода. Привод может содержать резьбовой шпиндель либо приводную муфту, зафиксированные с возможностью вращения внутри оправки и перемещения дополнительной приводной гайки или приводной муфты, к которой присоединен подвижный элемент. Может быть предусмотрено множество неподвижных элементов, зацепляемых с множеством подвижных элементов. Также, из уровня техники известен пенетратор, раскрытый в документе СА 2759904 С (опубликован 11.02.2014). Пенетратор, известный из указанного документа, содержит корпус и размещенный внутри указанного корпуса шток поршня, выполненный с возможностью линейного перемещения внутри корпуса таким образом, чтобы соединять и разъединять гидравлические и электрические контакты со сборкой фонтанной арматуры. Известный пенетратор может включать в себя систему крепления штока поршня к корпусу, включающую в себя канал, выполненный в штоке поршня, зажимное кольцо, запоры и стопорную муфту.In particular, the actuator of a penetrator known from US Pat. No. 5,941,574 A may include a connecting mechanism for transmitting movement from an underwater remote control apparatus. The mandrel may comprise a collar with fingers engaged with the fixed body by means of a thrust sleeve. Said thrust sleeve can be fixed with a shear pin to the collar and attached to the collar by connecting the backstroke, so the interference of said sleeve will first shear the shear pins, allowing the sleeve to move and release her fingers to disengage from the body, and then pulling the collar away from the body by connecting the dead move. The drive may comprise a threaded spindle or a drive coupling fixed to rotate inside the mandrel and move an additional drive nut or drive coupling to which the movable member is attached. A plurality of fixed elements engaged with a plurality of movable elements may be provided. Also, the penetrator disclosed in document CA 2759904 C (published on 02/11/2014) is known from the prior art. The penetrator, known from the specified document, contains a housing and a piston rod located inside the housing, which is linearly movable inside the housing so as to connect and disconnect the hydraulic and electrical contacts with the assembly of fountain valves. A known penetrator may include a system for attaching the piston rod to the housing, including a channel made in the piston rod, a clamping ring, locks and a lock sleeve.

Шток поршня известного из СА 2759904 С пенетратора может перемещаться возвратно-поступательно внутри камеры корпуса посредством использования гидравлического механизма. При этом для приведения в движение штока поршня из соединенного положения в разъединенное положение давление может быть подано через гидравлический канал. Гидравлика также может быть использована для перемещения штока в соединенное положение.The piston rod known from CA 2759904 C penetrator can move reciprocating inside the chamber of the housing through the use of a hydraulic mechanism. In this case, to drive the piston rod from the connected position to the disconnected position, pressure can be applied through the hydraulic channel. Hydraulics can also be used to move the rod to a connected position.

Кроме того, известный пенетратор может включать механизм экстренного разъединения, который может быть использован для перемещения поршня из соединенной позиции в разъединенную в случае отказа в режиме нормального разъединения.In addition, the known penetrator may include an emergency release mechanism, which can be used to move the piston from a connected position to a disconnected in case of failure in normal disconnection mode.

Известные из упомянутых публикаций пенетраторы позволяют обеспечивать эффективное в штатном режиме работы соединение и разъединение гидравлических и электрических каналов между подводной фонтанной арматурой горизонтального типа и подвеской насосно-компрессорной трубы. Тем не менее, часто возникает необходимость обеспечить упомянутое эффективное соединение при аварийном/нештатном режимах работы (при появлении давления до 34,5 МПа в камере пенетратора), в частности, в случае отказа механизма сброса давления из камеры пенетратора либо при нарушении герметичности корпуса пенетратора.Penetrators known from the mentioned publications make it possible to ensure effective and normal operation of the connection and disconnection of hydraulic and electric channels between the underwater fountain fittings of the horizontal type and the suspension of the tubing. Nevertheless, it is often necessary to provide the mentioned effective connection during emergency / abnormal operating modes (when pressure up to 34.5 MPa appears in the penetrator chamber), in particular, in case of failure of the pressure relief mechanism from the penetrator chamber or in case of leakage of the penetrator body.

Кроме того, конструктивные особенности известных пенетраторов не позволяют нивелировать угловые отклонения поршня, возникающие при его перемещении между разъединенным и соединенным положениями, а также не позволяют обеспечить в достаточной степени эффективное экстренное разъединение в случае отказа штатного механизма перемещения поршня пенетратора.In addition, the design features of the known penetrators do not allow to level the angular deviations of the piston arising from its movement between the disconnected and connected positions, and also do not allow to ensure a sufficiently effective emergency disconnection in the event of a failure of the standard mechanism of movement of the penetrator piston.

Предлагаемое изобретение направлено на то, чтобы преодолеть по меньшей мере один недостаток, присущий техническим решениям уровня техники.The present invention aims to overcome at least one drawback inherent in the technical solutions of the prior art.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Технической проблемой, решаемой при создании настоящего изобретения, стало создание электрогидравлического пенетратора, конструкция которого позволяет обеспечить эффективное соединение и разъединение гидравлических и электрических линий между подводной фонтанной арматурой горизонтального типа и подвеской насосно-компрессорной трубы. Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в нивелировании угловых отклонений поршня электрогидравлического пенетратора, возникающих при его перемещении между разъединенным и соединенным положениями.The technical problem to be solved when creating the present invention was the creation of an electro-hydraulic penetrator, the design of which allows for efficient connection and disconnection of hydraulic and electrical lines between the underwater fountain fittings of horizontal type and the suspension of the tubing. The technical result achieved by the implementation of the invention is to level the angular deviations of the piston of the electro-hydraulic penetrator arising from its movement between the disconnected and connected positions.

Кроме того, заявленный пенетратор позволяет обеспечить эффективное соединение и разъединение гидравлических и электрических линий между подводной фонтанной арматурой горизонтального типа и подвеской насосно-компрессорной трубы, в том числе при аварийном/нештатном режимах работы, а также эффективное экстренное разъединение в случае отказа штатного механизма перемещения поршня пенетратора.In addition, the claimed penetrator allows for efficient connection and disconnection of hydraulic and electrical lines between the underwater fountain fittings of the horizontal type and the suspension of the tubing, including during emergency / abnormal operating modes, as well as effective emergency disconnection in the event of a failure of the standard piston movement mechanism penetrator.

Заявленные техническая проблема и технический результат соответственно решаются и достигаются за счет того, что электрогидравлический пенетратор для соединения гидравлических и электрических линий между блоком подводной фонтанной арматуры и подвеской насосно-компрессорной трубы содержит:The claimed technical problem and technical result, respectively, are solved and achieved due to the fact that the electro-hydraulic penetrator for connecting hydraulic and electric lines between the underwater fountain assembly and the suspension of the tubing contains:

корпус, выполненный с возможностью вывода гидравлических и электрических линий;a housing configured to output hydraulic and electrical lines;

размещенный внутри корпуса поршень, выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении внутри корпуса между разъединенным положением поршня и соединенным положением поршня,a piston located inside the housing, capable of axially moving inside the housing between the disconnected position of the piston and the connected position of the piston,

причем поршень содержит первый участок поршня, включающий в себя размещенные на одном из своих окончаний электрические и гидравлические соединители, выполненные таким образом, чтобы при нахождении поршня в соединенном положении обеспечивать соединение гидравлических и электрических линий,moreover, the piston contains a first piston section, including electrical and hydraulic connectors located at one of its ends, made in such a way that when the piston is in the connected position, the hydraulic and electrical lines are connected,

второй участок поршня и третий участок поршня,a second piston section and a third piston section,

шары, размещенные в полостях, выполненных между первым и вторым участками поршня, и между вторым и третьим участками поршня, причем в каждом из первого и третьего участков поршня расположены по две диаметрально противоположные опорные проушины, а во втором участке поршня расположены четыре опорные проушины, по две с каждой стороны,balls placed in the cavities made between the first and second sections of the piston and between the second and third sections of the piston, and in each of the first and third sections of the piston there are two diametrically opposite supporting eyes, and in the second section of the piston there are four supporting eyes, two on each side

при этом внутри шаров выполнены отверстия, через которые проходят пальцы, удерживающиеся в опорных проушинах участков поршня, причем гидравлические линии выполнены с возможностью соединения с корпусом посредством элементов приема гидравлических линий, размещенных в полостях, выполненных в полых шпилечных элементах, проходящих через отверстия, выполненные в охватывающем поршень кольцевом элементе, и корреспондирующие им отверстия, выполненные в торце корпуса,at the same time, holes are made inside the balls through which fingers held in the supporting eyes of the piston sections pass, and the hydraulic lines are made with the possibility of connection with the housing by means of hydraulic line receiving elements located in cavities made in hollow hairpin elements passing through the holes made in covering the piston ring element, and the corresponding holes made in the end of the housing,

при этом электрогидравлический пенетратор снабжен механизмом экстренного отсоединения, а перемещение поршня осуществляется механическим способом с помощью приводного вала, размещенного внутри корпуса.while the electro-hydraulic penetrator is equipped with an emergency disconnect mechanism, and the piston is moved mechanically using a drive shaft located inside the housing.

Кроме того, заявленные техническая проблема и технический результат соответственно решаются и достигаются за счет того, что передача движения от приводного вала поршню осуществляется через передаточный элемент, размещенный в корпусе, причем в указанном передаточном элементе выполнено отверстие, охватывающее приводной вал, и отверстие, охватывающее поршень, причем в отверстии, охватывающем приводной вал, выполнен резьбовой профиль, соответствующий резьбовому профилю, выполненному на участке приводного вала, а в поршне выполнен упорный профиль фиксации передаточного элемента относительно поршня, за счет которого обеспечивается линейное перемещение поршня из разъединенного положения в соединенное положение.In addition, the claimed technical problem and the technical result, respectively, are solved and achieved due to the fact that the transmission of motion from the drive shaft to the piston is carried out through a transmission element located in the housing, wherein a hole covering the drive shaft and a hole covering the piston are made in said transmission element moreover, in the hole covering the drive shaft, a threaded profile is made corresponding to a threaded profile made in the portion of the drive shaft, and persistent in the piston profile fixation transmission element relative to the piston, through which is provided by a linear movement of the piston from the disconnected position to the connected position.

Также, заявленные техническая проблема и технический результат соответственно решаются и достигаются за счет того, что перемещение поршня из соединенного положения в разъединенное положение осуществляется за счет дополнительного цангового элемента, который при нахождении поршня в соединенном положении зажимается внутри полости, образованной между поршнем и корпусом, а при вращении приводного вала, передаваемого посредством передаточного элемента, протягивается в освобожденное положение, обеспечивая перемещение поршня в разъединенное положение.Also, the claimed technical problem and the technical result, respectively, are solved and achieved due to the fact that the piston is moved from the connected position to the disconnected position due to the additional collet element, which when the piston is in the connected position is clamped inside the cavity formed between the piston and the housing, and during rotation of the drive shaft transmitted by the transmission element, is pulled to the released position, providing movement of the piston in the disconnect Noah position.

Дополнительно, заявленные техническая проблема и технический результат соответственно решаются и достигаются за счет того, что механизм экстренного отсоединения представляет собой цанговый патрон, выполненный с возможностью закрепления приводного вала и поршня внутри корпуса, причем указанный цанговый патрон содержит продольные секторы, находящиеся в зацеплении с профилем корпуса; и оправку, обеспечивающую зажатие цангового патрона и корпуса.Additionally, the claimed technical problem and the technical result, respectively, are solved and achieved due to the fact that the emergency disconnection mechanism is a collet chuck made with the possibility of fixing the drive shaft and piston inside the housing, said collet chuck containing longitudinal sectors engaged with the housing profile ; and a mandrel for clamping the collet chuck and housing.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Вышеуказанные преимущества изобретения станут более очевидными из нижеследующего описания предпочтительных вариантов его осуществления, данного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The above advantages of the invention will become more apparent from the following description of preferred embodiments thereof, given with reference to the accompanying drawings, in which:

- на фиг. 1 схематично представлен электрогидравлический пенетратор в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения,- in FIG. 1 is a schematic representation of an electro-hydraulic penetrator in accordance with a preferred embodiment of the invention,

- на фиг. 2 изображен внешний вид электрогидравлического пенетратора с установленным корпусом,- in FIG. 2 shows the appearance of an electro-hydraulic penetrator with an installed housing,

- на фиг. 3 показан электрогидравлический пенетратор без корпуса,- in FIG. 3 shows an electro-hydraulic penetrator without housing,

- на фиг. 4 более детально изображен первый, второй и третий участки поршня электрогидравлического пенетратора в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.- in FIG. 4 depicts in more detail the first, second, and third portions of a piston of an electro-hydraulic penetrator in accordance with a preferred embodiment of the invention.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи описан электрогидравлический пенетратор в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.Next, with reference to the accompanying drawings, an electro-hydraulic penetrator is described in accordance with a preferred embodiment of the invention.

На фиг. 1-4 схематично представлен электрогидравлический пенетратор, содержащий корпус (1) и размещенный внутри корпуса (1) поршень (2), причем поршень (2) содержит первый участок (3) поршня (2), второй участок (4) поршня (2) и третий участок (5) поршня (2).In FIG. 1-4 schematically shows an electro-hydraulic penetrator comprising a housing (1) and a piston (2) located inside the housing (1), the piston (2) comprising a first portion (3) of the piston (2) and a second portion (4) of the piston (2) and a third portion (5) of the piston (2).

В каждом из участков (3) и (5) поршня (2) расположены по две диаметрально противоположные опорные проушины (6), а во втором участке (4) поршня (2) расположены четыре опорные проушины (6), по две с каждой стороны. Опорные проушины (6), каждая, своим концом с выступающей областью выступают за соответствующий первый участок (3), второй участок (4) либо третий участок (5) поршня (2). Противоположные друг другу на первом, втором и третьем участке (3), (4) и (5) поршня (2) выступающие области вместе образуют вилочную часть, внутри которой удерживаются пальцы (7). Пальцы (7) удерживаются, каждое, в отверстии (8), выполненном в выступающей области опорной проушины (6).In each of the sections (3) and (5) of the piston (2) there are two diametrically opposite supporting eyes (6), and in the second section (4) of the piston (2) there are four supporting eyes (6), two on each side . The supporting eyes (6), each, with its end with the protruding region, protrude beyond the corresponding first section (3), the second section (4) or the third section (5) of the piston (2). The opposing areas in the first, second and third section (3), (4) and (5) of the piston (2) protruding areas together form a fork part, inside which the fingers (7) are held. The fingers (7) are held, each, in the hole (8) made in the protruding region of the support eye (6).

Также, в каждом из участков (3) и (5) поршня (2) расположена полость в виде полусферы, а во втором участке (4) поршня (2) расположены две полости в виде полусферы, по одной с каждой стороны. В полостях между первым и вторым участками (3) и (4) поршня (2), а также вторым и третьим участками (4) и (5) поршня (2) размещены шары (9). Шары (9) выполнены с отверстиями, в которых размещены пальцы (7).Also, in each of the sections (3) and (5) of the piston (2) there is a cavity in the form of a hemisphere, and in the second section (4) of the piston (2) there are two cavities in the form of a hemisphere, one on each side. In the cavities between the first and second sections (3) and (4) of the piston (2), as well as the second and third sections (4) and (5) of the piston (2), balls (9) are placed. Balls (9) are made with holes in which the fingers (7) are placed.

Поршень (2) выполнен с возможностью перемещения в осевом направлении в камере (10), образованной внутри корпуса (1), причем указанное перемещение осуществляется между разъединенным положением поршня (2) и соединенным положением поршня (2).The piston (2) is made with the possibility of axial movement in the chamber (10) formed inside the housing (1), and this movement is between the disconnected position of the piston (2) and the connected position of the piston (2).

Первый участок (3) поршня (2) содержит размещенные на одном из своих окончаний электрические соединители (11) и гидравлические соединителиThe first section (3) of the piston (2) contains electrical connectors (11) and hydraulic connectors located at one of its ends

(12), выполненные таким образом, чтобы при нахождении поршня (2) в соединенном положении обеспечивать соединение гидравлических линий(12), designed so that when the piston (2) is in the connected position, the hydraulic lines are connected

(13) и электрических линий между блоком подводной фонтанной арматуры горизонтального типа и подвеской насосно-компрессорной трубы.(13) and electric lines between the horizontal subsea fountain unit and the suspension of the tubing.

Для обеспечения соединения гидравлических линий (13) с корпусом (1) пенетратора в камере (10) размещен кольцевой элемент (14), охватывающий поршень (2), и своими внешними сторонами соприкасающийся с внутренними стенками корпуса (1), формирующими камеру (10). В указанном кольцевом элементе (14) выполнены радиально расположенные отверстия, корреспондирующие отверстиям, выполненным в торце корпуса (1). Каждое указанное отверстие кольцевого элемента (14) и корреспондирующее ему отверстие, выполненное в торце корпуса (1), соединены размещенным в упомянутых отверстиях полым шпилечным элементом (15), в торце которого выполнена радиальная полость, в которой размещен элемент (16) приема гидравлических линий (13). С целью ограничения упомянутого перемещения поршня (2) из разъединенного положения в соединенное положение в корпусе (1) с его внутренней стороны выполнен упорный торец (17).To ensure the connection of hydraulic lines (13) with the penetrator body (1), an annular element (14) is placed in the chamber (10), covering the piston (2) and in contact with the external walls of the housing (1) forming the chamber (10) . In said annular element (14) there are made radially arranged openings corresponding to openings made in the end face of the housing (1). Each said hole of the annular element (14) and the corresponding hole made in the end of the housing (1) are connected by a hollow hairpin element (15) located in the said holes, in the end of which a radial cavity is made, in which the hydraulic line receiving element (16) is placed (thirteen). In order to limit the mentioned movement of the piston (2) from the disconnected position to the connected position in the housing (1), a stop face (17) is made on its inner side.

Для сброса избыточного давления из камеры (10) в корпусе (1) пенетратора размещен механизм сброса давления (не показан).To relieve excess pressure from the chamber (10), a pressure relief mechanism (not shown) is placed in the penetrator body (1).

В предпочтительном варианте осуществления изобретения перемещение поршня (2) осуществляется механическим способом с помощью дистанционно управляемого аппарата. Например, дистанционно управляемый аппарат может быть соединен с приводным валом (18), размещенным внутри полости (19) корпуса (1) (указанное соединение не показано).In a preferred embodiment of the invention, the movement of the piston (2) is carried out mechanically using a remotely controlled device. For example, a remotely controlled device can be connected to a drive shaft (18) located inside the cavity (19) of the housing (1) (this connection is not shown).

Приводной вал (18), а также поршень (2) закреплены внутри указанной полости (19) посредством цангового патрона (20), содержащего продольные секторы (21), находящиеся в зацеплении с профилем (22) корпуса (1), а также оправки (23), обеспечивающей зажатие цангового патрона (20) и корпуса (1). При упомянутом выше варианте осуществления изобретения передача движения от приводного вала (18) поршню (2) осуществляется через передаточный элемент (24), размещенный в полости (19) корпуса (1). В указанном передаточном элементе (24) выполнено отверстие, охватывающее приводной вал (18), а также отверстие, охватывающее поршень (2), причем приводной вал (18) и поршень (2) проходят через указанные отверстия и преимущественно параллельно друг другу. В отверстии, охватывающем приводной вал (18), выполнен резьбовой профиль, соответствующий резьбовому профилю, выполненному на участке приводного вала (18).The drive shaft (18), as well as the piston (2) are fixed inside the cavity (19) by means of a collet chuck (20) containing longitudinal sectors (21) engaged with the profile (22) of the housing (1), as well as the mandrel ( 23), providing clamping of the collet chuck (20) and the housing (1). In the aforementioned embodiment of the invention, the transmission of motion from the drive shaft (18) to the piston (2) is via a transmission element (24) located in the cavity (19) of the housing (1). In said transmission element (24), an aperture is provided covering the drive shaft (18), as well as an aperture covering the piston (2), the drive shaft (18) and the piston (2) passing through these holes and mainly parallel to each other. In the hole covering the drive shaft (18), a threaded profile is made corresponding to a threaded profile made in the portion of the drive shaft (18).

Таким образом, при вращении приводного вала (18) посредством дистанционно управляемого аппарата резьбовой профиль отверстия, охватывающего приводной вал (18), входит в зацепление с резьбовым профилем, выполненным на участке приводного вала (18), за счет чего происходит смещение передаточного элемента (24) вдоль оси приводного вала (18). При этом, за счет того, что в поршне (2) выполнен упорный профиль (25) фиксации передаточного элемента (24) относительно поршня (2), упомянутое смещение передаточного элемента (24) вызывает линейное перемещение поршня (2) в соединенное положение, при котором обеспечивается соединение гидравлических линий (13) и электрических линий.Thus, when the drive shaft (18) is rotated by means of a remotely controlled device, the threaded profile of the hole covering the drive shaft (18) engages with the threaded profile made on the drive shaft (18), thereby shifting the transmission element (24 ) along the axis of the drive shaft (18). Moreover, due to the fact that in the piston (2) there is a stop profile (25) for fixing the transmission element (24) relative to the piston (2), the mentioned shift of the transmission element (24) causes the piston (2) to move linearly to the connected position, when which provides the connection of hydraulic lines (13) and electric lines.

Перемещение поршня (2) из соединенного положения в разъединенное положение осуществляется за счет вращения приводного вала (18) в обратную сторону и дополнительного цангового элемента (26), который при нахождении поршня (2) в соединенном положении, размещается внутри полости (27), образованной между поршнем (2) и корпусом (1). Упомянутый выше вариант осуществления изобретения, при котором перемещение поршня (2), обеспечивающее соединение и отсоединение гидравлических линий (13) и электрических линий, осуществляется механическим способом, позволяет обеспечить указанное соединение как при штатном режиме работы, так и при аварийном/нештатном режимах работы.The piston (2) is moved from the connected position to the disconnected position by rotating the drive shaft (18) in the opposite direction and an additional collet element (26), which, when the piston (2) is in the connected position, is placed inside the cavity (27) formed between the piston (2) and the housing (1). The aforementioned embodiment of the invention, in which the movement of the piston (2), which provides the connection and disconnection of the hydraulic lines (13) and electric lines, is carried out mechanically, allows you to provide the specified connection both during normal operation and emergency / emergency operation.

Также, в предпочтительном варианте осуществления изобретения электрогидравлический пенетратор снабжен механизмом экстренного отсоединения в случае отказа описанного выше механизма перемещения поршня (2) между разъединенным положением поршня (2) и соединенным положением поршня (2).Also, in a preferred embodiment of the invention, the electro-hydraulic penetrator is equipped with an emergency disconnect mechanism in case of failure of the piston movement mechanism (2) described above between the disconnected position of the piston (2) and the connected position of the piston (2).

Работа упомянутого механизма экстренного отсоединения заключается в следующем.The work of the mentioned mechanism of emergency disconnection is as follows.

Продольные секторы (21) цангового патрона (20) удерживаются в зацеплении с профилем (22) корпуса (1) посредством оправки (23).The longitudinal sectors (21) of the collet chuck (20) are held in engagement with the profile (22) of the housing (1) by means of a mandrel (23).

При экстренном отсоединении оправка (23) перемещается с помощью аварийного инструмента до упора в гайку (28), срезая штифты (29) и освобождая при этом цанговый патрон (20) и продольные секторы (21) от зацепления с корпусом (1).In case of emergency disconnection, the mandrel (23) moves with the emergency tool all the way into the nut (28), cutting off the pins (29) and releasing the collet chuck (20) and longitudinal sectors (21) from engagement with the housing (1).

Необходимо понимать, что описанный выше для примера предпочтительный вариант осуществления изобретения не ограничивает объем настоящего изобретения. После ознакомления с настоящим описанием специалисты в данной области техники могут предложить множество изменений и дополнений к описанным вариантам осуществления, все из которых будут попадать в объем патентной защиты изобретения, определяемый нижеследующей формулой изобретения.It should be understood that the preferred embodiment of the invention described above by way of example does not limit the scope of the present invention. After reviewing the present description, those skilled in the art can propose many changes and additions to the described embodiments, all of which will fall within the scope of patent protection of the invention defined by the following claims.

Claims (4)

1. Электрогидравлический пенетратор для соединения гидравлических и электрических линий между блоком подводной фонтанной арматуры и подвеской насосно-компрессорной трубы, содержащий корпус, выполненный с возможностью вывода гидравлических и электрических линий; размещенный внутри корпуса поршень, выполненный с возможностью перемещения в осевом направлении внутри корпуса между разъединенным положением поршня и соединенным положением поршня, причем поршень содержит первый участок поршня, включающий в себя размещенные на одном из своих окончаний электрические и гидравлические соединители, выполненные таким образом, чтобы при нахождении поршня в соединенном положении обеспечивать соединение гидравлических и электрических линий, второй участок поршня и третий участок поршня, шары, размещенные в полостях, выполненных между первым и вторым участками поршня, и между вторым и третьим участками поршня, причем в каждом из первого и третьего участков поршня расположены по две диаметрально противоположные опорные проушины, а во втором участке поршня расположены четыре опорные проушины, по две с каждой стороны, при этом внутри шаров выполнены отверстия, через которые проходят пальцы, удерживающиеся в опорных проушинах участков поршня, причем гидравлические линии выполнены с возможностью соединения с корпусом посредством элементов приема гидравлических линий, размещенных в полостях, выполненных в полых шпилечных элементах, проходящих через отверстия, выполненные в охватывающем поршень кольцевом элементе, и корреспондирующие им отверстия, выполненные в торце корпуса, при этом электрогидравлический пенетратор снабжен механизмом экстренного отсоединения, а перемещение поршня осуществляется механическим способом с помощью приводного вала, размещенного внутри корпуса.1. Electro-hydraulic penetrator for connecting hydraulic and electrical lines between a block of underwater fountain fittings and a suspension of a tubing, comprising a housing configured to output hydraulic and electrical lines; a piston placed inside the housing, capable of axially moving inside the housing between the disconnected position of the piston and the connected position of the piston, the piston comprising a first piston portion including electrical and hydraulic connectors arranged at one of its ends so that when finding the piston in the connected position to ensure the connection of hydraulic and electrical lines, the second section of the piston and the third section of the piston, balls placed in the cavities made between the first and second sections of the piston, and between the second and third sections of the piston, and in each of the first and third sections of the piston there are two diametrically opposite supporting eyes, and in the second section of the piston there are four supporting eyes, two each sides, while inside the balls holes are made through which fingers are held in the supporting eyes of the piston sections, and the hydraulic lines are made with the possibility of connection with the housing by means of elements hydraulic lines located in cavities made in hollow hairpin elements passing through holes made in a ring element enclosing the piston and corresponding holes made in the end face of the housing, while the electro-hydraulic penetrator is equipped with an emergency disconnect mechanism, and the piston is moved mechanically using a drive shaft located inside the housing. 2. Электрогидравлический пенетратор по п. 1, отличающийся тем, что передача движения от приводного вала поршню осуществляется через передаточный элемент, размещенный в корпусе, причем в указанном передаточном элементе выполнено отверстие, охватывающее приводной вал, и отверстие, охватывающее поршень, причем в отверстии, охватывающем приводной вал, выполнен резьбовой профиль, соответствующий резьбовому профилю, выполненному на участке приводного вала, а в поршне выполнен упорный профиль фиксации передаточного элемента относительно поршня, за счет которого обеспечивается линейное перемещение поршня из разъединенного положения в соединенное положение.2. The electro-hydraulic penetrator according to claim 1, characterized in that the transmission of movement from the drive shaft to the piston is via a transmission element located in the housing, wherein a hole covering the drive shaft and a hole covering the piston are made in said transmission element, moreover, in the hole, covering the drive shaft, a threaded profile is made corresponding to the threaded profile made on the drive shaft, and in the piston there is a thrust profile to fix the transmission element relative to the piston ny, due to which the linear movement of the piston from the disconnected position to the connected position is ensured. 3. Электрогидравлический пенетратор по п. 2, отличающийся тем, что перемещение поршня из соединенного положения в разъединенное положение осуществляется за счет дополнительного цангового элемента, который при нахождении поршня в соединенном положении зажимается внутри полости, образованной между поршнем и корпусом, а при вращении приводного вала, передаваемого посредством передаточного элемента, протягивается в освобожденное положение, обеспечивая перемещение поршня в разъединенное положение.3. The electro-hydraulic penetrator according to claim 2, characterized in that the piston is moved from the connected position to the disconnected position due to an additional collet element, which, when the piston is in the connected position, is clamped inside the cavity formed between the piston and the housing, and when the drive shaft rotates transmitted by the transmission element extends to the released position, allowing the piston to move to the disconnected position. 4. Электрогидравлический пенетратор по п. 1, отличающийся тем, что механизм экстренного отсоединения представляет собой цанговый патрон, выполненный с возможностью закрепления приводного вала и поршня внутри корпуса, причем указанный цанговый патрон содержит продольные секторы, находящиеся в зацеплении с профилем корпуса; и оправку, обеспечивающую зажатие цангового патрона и корпуса.4. Electro-hydraulic penetrator according to claim 1, characterized in that the emergency disconnect mechanism is a collet chuck configured to fasten the drive shaft and piston inside the housing, said collet chuck comprising longitudinal sectors engaged with the housing profile; and a mandrel for clamping the collet chuck and housing.
RU2019120907A 2019-07-02 2019-07-02 Electrohydraulic penetrator RU2707313C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120907A RU2707313C1 (en) 2019-07-02 2019-07-02 Electrohydraulic penetrator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120907A RU2707313C1 (en) 2019-07-02 2019-07-02 Electrohydraulic penetrator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2707313C1 true RU2707313C1 (en) 2019-11-26

Family

ID=68653221

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120907A RU2707313C1 (en) 2019-07-02 2019-07-02 Electrohydraulic penetrator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2707313C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2840166A (en) * 1955-07-05 1958-06-24 Exxon Research Engineering Co Apparatus for closing wild wells through a pressure chamber
RU2103772C1 (en) * 1991-01-11 1998-01-27 Троник Лимитед Gear joining first and second parts of underwater connector
US5941574A (en) * 1996-05-31 1999-08-24 Fmc Corporation Horizontal penetrator with multiple metal sealing pressure lines
CA2759904C (en) * 2009-03-18 2014-02-11 Aker Subsea Inc. Locking penetrator
RU2579062C2 (en) * 2010-05-26 2016-03-27 Дженерал Марин Контрэкторс Ллс Method and system for containment of uncontrolled flow of fluids flowing from collector to environment

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2840166A (en) * 1955-07-05 1958-06-24 Exxon Research Engineering Co Apparatus for closing wild wells through a pressure chamber
RU2103772C1 (en) * 1991-01-11 1998-01-27 Троник Лимитед Gear joining first and second parts of underwater connector
US5941574A (en) * 1996-05-31 1999-08-24 Fmc Corporation Horizontal penetrator with multiple metal sealing pressure lines
CA2759904C (en) * 2009-03-18 2014-02-11 Aker Subsea Inc. Locking penetrator
RU2579062C2 (en) * 2010-05-26 2016-03-27 Дженерал Марин Контрэкторс Ллс Method and system for containment of uncontrolled flow of fluids flowing from collector to environment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0637675B1 (en) Electrical connection
US4188050A (en) Remote-controlled flowline connector
US3704033A (en) Connector for tubular members
BRPI0901458A2 (en) removable electric actuator
AU2013217819B2 (en) Device in a subsea electromechanical actuator and method for use of a subsea electromechanical actuator
NO20191212A1 (en) Collet connector systems and methods
US3986728A (en) Pipe coupling
RU2707313C1 (en) Electrohydraulic penetrator
US5941574A (en) Horizontal penetrator with multiple metal sealing pressure lines
GB2186650A (en) Grip and seal mechanically locking flowline connector
CA2280583A1 (en) High torque rotating actuator
CN103759073B (en) A kind of integral type level pipe jointer
RU2731481C1 (en) Hydraulic control penetrator
RU2731433C1 (en) Combined control penetrator
AU2010226562B2 (en) Locking penetrator
NO167600B (en) Skating device for underwater rudder system.
US4613160A (en) Remotely operable pipe length connector and compensator
BR112021007432A2 (en) locking mechanism system and tool
RU2460868C1 (en) Device for string disconnection
US10006256B2 (en) Safety joint designed with anti-lock pressure compensation seal
CN106320997A (en) Automatic thread compensation device used during addition and reduction of drill pipes by drilling rig
AU2018298471B2 (en) Downhole fluid control apparatus
RU2271431C1 (en) Safety joint
EP4363693A1 (en) Valve operating device and method of overriding a malfunctioning valve operating device
SU1232785A1 (en) Cam-type disconnector