RU2719887C1 - Ram-type blowout preventer - Google Patents
Ram-type blowout preventer Download PDFInfo
- Publication number
- RU2719887C1 RU2719887C1 RU2019132936A RU2019132936A RU2719887C1 RU 2719887 C1 RU2719887 C1 RU 2719887C1 RU 2019132936 A RU2019132936 A RU 2019132936A RU 2019132936 A RU2019132936 A RU 2019132936A RU 2719887 C1 RU2719887 C1 RU 2719887C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- preventer
- flange
- dies
- housing
- horizontal channels
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/02—Surface sealing or packing
- E21B33/03—Well heads; Setting-up thereof
- E21B33/06—Blow-out preventers, i.e. apparatus closing around a drill pipe, e.g. annular blow-out preventers
Abstract
Description
Изобретение относится к оборудованию для герметизации устья нефтяных и газовых скважин при их эксплуатации и ремонте с целью обеспечения безопасности, предупреждения и ликвидации нефтегазоводопроявлений (НГВП), в том числе на скважинах с наклонным устьем двухрядной колонны труб, охраны недр и окружающей среды. The invention relates to equipment for sealing the mouth of oil and gas wells during their operation and repair in order to ensure safety, prevention and liquidation of oil and gas manifestations (NGVP), including wells with an inclined mouth of a double-row pipe string, protection of the subsoil and the environment.
Противовыбросовый плашечный превентор (патент № 2214499, МПК Е21В 33/06, опубл. 20.10.2003 в бюл. № 29), включающий корпус со стволовым вертикальным каналом и плашечным каналом с уплотнительными элементами, с двух сторон от которых предусмотрены крышки и приводы, при этом плашечный канал имеет круглое сечение, превентор дополнительно содержит полый сменный элемент в виде открытой цилиндрической вставки со сквозными отверстиями в боковой цилиндрической поверхности, установленной в расточке плашечного канала сквозными отверстиями соосно со стволовым вертикальным каналом, при этом на наружной боковой цилиндрической поверхности сменного элемента вдоль его направляющих с двух сторон от стволового вертикального канала предусмотрены гнезда под уплотнительные элементы, а внутренняя поверхность цилиндрической вставки контактирует с плашками.Blowout preventer ram (patent No. 2214499, IPC ЕВВ 33/06, publ. 10/20/2003 in bull. No. 29), comprising a housing with a vertical barrel channel and a ram channel with sealing elements, covers and actuators are provided on both sides of which the ram channel has a circular cross-section, the preventer further comprises a hollow interchangeable element in the form of an open cylindrical insert with through holes in the side cylindrical surface mounted in the boring of the ram channel through holes through the coaxial from the barrel vertical channel, wherein the outer side surface of interchangeable cylindrical element along its rails on both sides of the brainstem vertical channel slot provided under the sealing elements and the inner surface of the cylindrical insert is in contact with the dies.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- во-первых, не универсальность конструкции устройства при проведении спуско-подъёмных работ с колоннами труб в наклонной скважине сверзвязкой нефти (СВН). Это обусловлено тем, что опорные фланцы устьевых арматур наклонных скважин СВН имеют различные типоразмеры (присоединительные и герметизирующие), поэтому для крепления превентора на опорном фланце наклонной скважины СВН необходимо использовать переходные катушки с различными присоединительными и герметизирующими размерами;- firstly, not the universality of the design of the device when carrying out tripping operations with pipe columns in an inclined well with cohesive oil (IOS). This is due to the fact that the supporting flanges of the wellhead of the deviated wells of the IOS have different sizes (connecting and sealing), therefore, for mounting the preventer on the supporting flange of the deviated wells of the IOS, it is necessary to use transitional coils with different connecting and sealing sizes;
- во-вторых, низкая эффективность в работе, обусловленная ограниченными функциональными возможностями, которые не позволяют проводить технологические операции (промывка забоя, очистка наружной поверхности труб, герметизация геофизического кабеля и т.д.) в скважине после спуска колонны труб в скважину;- secondly, low efficiency due to limited functionality that does not allow technological operations (flushing the face, cleaning the outer surface of the pipes, sealing the geophysical cable, etc.) in the well after the pipe string is lowered into the well;
- в-третьих, низкая безопасность проведения работ на устье наклонных скважин СВН при текущем и капитальном ремонте при возникновении НГВП. Это обусловлено продолжительным процессом крепления превентора с использованием переходной катушки на опорном фланце устья скважины в наклонном положении, а также герметизации устья наклонной скважины СВН в течении 10–15 мин;- thirdly, low safety of work at the mouth of deviated wells of oil-and-gas wells during routine and overhaul in the event of occurrence of oil and gas production. This is due to the long process of fastening the preventer using a transitional coil on the support flange of the wellhead in an inclined position, as well as sealing the mouth of an inclined well of the IOS for 10-15 minutes;
- в-четвёртых, высокая металлоёмкость, связанная с использованием переходных катушек различных конструкций для крепления превентора на опорных фланцах устьевых арматур наклонных скважин СВН;- fourthly, high metal consumption associated with the use of transitional coils of various designs for mounting the preventer on the supporting flanges of the wellhead reinforcement of deviated wells;
- в-пятых, эластичные элементы превентора не обеспечивают герметичность устройства в случае выброса пара, закачиваемого в паронагнетательную скважину при температуре 200–250°С.- fifthly, the elastic elements of the preventer do not ensure the tightness of the device in the event of the release of steam injected into the steam injection well at a temperature of 200–250 ° С.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является превентор плашечный (патент № 2632721, МПК Е21В 33/06, опубл. 09.10.2017 в бюл. № 28), содержащий верхний и нижний фланцы, корпус оснащен вертикальным круглым осевым каналом, относительно осевого канала симметрично расположены боковые горизонтальные каналы, продольные оси боковых горизонтальных каналов расположены перпендикулярно оси вертикального канала, в первых горизонтальных каналах, выполненных в корпусе с возможностью продольного перемещения, установлены плашечные блоки, в которых размещены трубные плашки, снабженные эластичными уплотнителями, и ручные приводы управления плашками, включающие приводные штоки плашек, имеющие резьбовые соединения для взаимодействия с крышками, ввернутыми в корпус, при этом полости корпусов плашечных блоков в поперечном сечении имеют прямоугольную форму, а эластичные уплотнители размещены в пазах, выполненных в трубных плашках. Верхний и нижний фланцы жестко соединены с корпусом. Нижние глухие плашки, размещенные в плашечном блоке, непосредственно перекрывают вертикальный осевой канал корпуса, причем их корпуса являются корпусами плашечных блоков, корпуса верхних трубных плашек в поперечном сечении имеют прямоугольную форму и размещены в прямоугольных выемках корпусов нижних плашек с возможностью перемещения, при этом эластичные уплотнители размещены в фигурных пазах, выполненных в корпусах плашек, а продольные оси приводных штоков плашек разнесены относительно друг друга в вертикальной диаметральной плоскости и взаимодействуют с двумя резьбовыми отверстиями крышки.The closest in technical essence and the achieved result is a ram preventer (patent No. 2632721, IPC ЕВВ 33/06, published on 09/10/2017 in bull. No. 28), containing the upper and lower flanges, the housing is equipped with a vertical round axial channel relative to the axial channel lateral horizontal channels are symmetrically located, the longitudinal axis of the lateral horizontal channels are perpendicular to the axis of the vertical channel, in the first horizontal channels made in the housing with the possibility of longitudinal movement, die blocks in which tube dies are provided, equipped with elastic seals, and manual die control drives, including drive dies rods having threaded connections for interacting with covers screwed into the housing, while the cavity of the housing of the die blocks in a cross section are rectangular in shape and elastic seals are placed in grooves made in pipe dies. The upper and lower flanges are rigidly connected to the body. The lower blind dies placed in the die block directly overlap the vertical axial channel of the housing, their bodies being the bodies of the die blocks, the upper tube dies in the cross section in a rectangular shape and placed in rectangular recesses of the lower die bodies with the possibility of movement, with elastic seals placed in shaped grooves made in the bodies of the dies, and the longitudinal axis of the drive rods of the dies are spaced relative to each other in a vertical diametrical plane STI and interact with the two screw holes on the cover.
Недостатками данного устройства являются:The disadvantages of this device are:
- во-первых, не универсальность конструкции устройства при проведении спуско-подъёмных работ с колоннами труб в наклонной скважине СВН. Это обусловлено тем, что опорные фланцы устьевых арматур наклонных скважин СВН имеют различные типоразмеры (присоединительные и герметизирующие), поэтому для крепления превентора на опорном фланце наклонной скважины СВН необходимо использовать переходные катушки с различными присоединительными и герметизирующими размерами; - firstly, not the universality of the design of the device when carrying out tripping operations with pipe columns in a deviated well of the IOS. This is due to the fact that the supporting flanges of the wellhead of the deviated wells of the IOS have different sizes (connecting and sealing), therefore, for mounting the preventer on the supporting flange of the deviated wells of the IOS, it is necessary to use transitional coils with different connecting and sealing sizes;
- во-вторых, низкая эффективность в работе, обусловленная ограниченными функциональными возможностями, которые не позволяют проводить технологические операции (промывка забоя, очистка наружной поверхности труб, герметизация геофизического кабеля и т.д.) в скважине после спуска колонны труб в скважину;- secondly, low efficiency due to limited functionality that does not allow technological operations (flushing the face, cleaning the outer surface of the pipes, sealing the geophysical cable, etc.) in the well after the pipe string is lowered into the well;
- в-третьих, низкая безопасность проведения работ на устье наклонных скважин СВН при текущем и капитальном ремонте при возникновении НГВП. Это обусловлено продолжительным процессом крепления превентора с использованием переходной катушки на опорном фланце устья скважины в наклонном положении, а также герметизации устья наклонной скважины СВН в течении 10–15 мин;- thirdly, low safety of work at the mouth of deviated wells of oil-and-gas wells during routine and overhaul in the event of occurrence of oil and gas production. This is due to the long process of fastening the preventer using a transitional coil on the support flange of the wellhead in an inclined position, as well as sealing the mouth of an inclined well of the IOS for 10-15 minutes;
- в-четвёртых, высокая металлоёмкость, связанная с использованием переходных катушек различных конструкции для крепления превентора на опорных фланцах устьевых арматур наклонных скважин СВН;- fourthly, high metal consumption associated with the use of transitional coils of various designs for mounting the preventer on the supporting flanges of the wellhead reinforcing wells of deviated wells;
- в-пятых, эластичные элементы превентора не обеспечивают герметичность устройства в случае выброса пара, закачиваемого в паронагнетательную скважину при температуре 200–250°С. - fifthly, the elastic elements of the preventer do not ensure the tightness of the device in the event of the release of steam injected into the steam injection well at a temperature of 200–250 ° С.
Техническими задачами изобретения являются повышение эффективности и безопасности проведения работ при возникновении НГВП на устье наклонной скважины СВН, создание универсальной конструкции превентора плашечного, снижение металлоёмкости конструкции и расширение технологических возможностей конструкции, а также обеспечение герметичности устройства в случае выброса пара.The technical objectives of the invention are to increase the efficiency and safety of work in the event of an oil-and-gas recovery at the wellhead of an deviated well, to create a universal design for a block preventer, to reduce the metal consumption of the structure and to expand the technological capabilities of the structure, as well as to ensure the tightness of the device in case of steam emission.
Поставленные технические задачи решаются плашечным превентором, содержащим верхний и нижний фланцы, корпус, оснащенный вертикальным круглым осевым каналом, относительно осевого канала симметрично расположены боковые горизонтальные каналы, продольные оси боковых горизонтальных каналов расположены перпендикулярно оси вертикального канала, в первых горизонтальных каналах, выполненных в корпусе с возможностью продольного перемещения установлены плашечные блоки, в которых размещены трубные плашки, снабженные эластичными уплотнителями, и ручные приводы управления плашками, включающие приводные штоки плашек, имеющие резьбовые соединения для взаимодействия с крышками, ввернутыми в корпус, при этом полости корпусов плашечных блоков в поперечном сечении имеют прямоугольную форму, а эластичные уплотнители размещены в пазах, выполненных в трубных плашках.The stated technical problems are solved by a ram preventer containing upper and lower flanges, a housing equipped with a vertical round axial channel, lateral horizontal channels are symmetrically located relative to the axial channel, the longitudinal axes of the lateral horizontal channels are perpendicular to the axis of the vertical channel, in the first horizontal channels made in the housing with the possibility of longitudinal movement installed in the block blocks, which are placed tube dies, equipped with elastic gaskets u, slitting dies control actuators including actuating rods dice having threaded connections for interacting with caps screwed into the housing, wherein the housing cavity spot blocks are rectangular in cross section and the elastic gaskets are placed in grooves formed in the pipe plates.
Новым является то, что верхняя часть осевого канала корпуса оснащена конической посадочной поверхностью с углом, равным 6°, сужающейся сверху вниз для установки в неё сменной герметизирующей втулки, при этом в верхнем фланце выполнены вторые горизонтальные каналы и имеют круглую форму в поперечном сечении, снаружи в горизонтальные каналы верхнего фланца в герметичном исполнении ввернуты боковые винтовые упоры, взаимодействующие с выдвижными ползунами цилиндрической формы, размещёнными в горизонтальном канале, при этом выдвижные ползуны оснащены шпоночными и фигурным пазами, а верхний фланец оснащён шпонками, установленными в шпоночные пазы выдвижных ползунов, имеющих возможность радиального перемещения в пределах шпоночных пазов и жесткой фиксации сменной герметизирующей втулки в конической посадочной поверхности корпуса фигурными пазами ползунов, при этом в плашечных блоках превентора размещены трубные плашки, снабженные эластичными уплотнителями для герметизации применяемой колонны труб, причём нижний фланец выполнен сменным, и оснащен двумя L - образными пазами, расположенными симметрично относительно друг друга, причём каждый из L - образных пазов выполнен из соединённых между собой вертикального короткого и горизонтального длинного участков, при этом в нижней части наружной стороны корпуса превентора размещены два направляющих штифта с возможностью осевого и радиального перемещений штифтов в соответствующих L - образных пазах с последующей фиксацией на конце горизонтальных длинных участков L- образных пазов с помощью стопорных винтов.New is that the upper part of the axial channel of the housing is equipped with a conical seating surface with an angle of 6 °, tapering from top to bottom for installation of a replaceable sealing sleeve, while the second horizontal channels are made in the upper flange and have a circular cross-sectional shape, outside lateral screw stops are screwed into the horizontal channels of the upper flange in an airtight design, interacting with sliding cylindrical sliders placed in a horizontal channel, while sliding They are equipped with keyways and figured grooves, and the upper flange is equipped with keys installed in the keyways of sliding sliders, which can radially move within the keyways and rigidly fix the removable sealing sleeve in the conical seating surface of the housing with figured grooves of sliders, while in the die blocks of the preventer pipe dies equipped with elastic gaskets for sealing the pipe string used, the lower flange being removable and equipped with two L-shaped grooves symmetrical relative to each other, each of the L-shaped grooves made of interconnected vertical short and horizontal long sections, while in the lower part of the outer side of the casing of the preventer there are two guide pins with the possibility of axial and radial movement of the pins in the respective L - shaped grooves with subsequent fixation at the end of horizontal long sections of L-shaped grooves with locking screws.
Также новым является то, что присоединительные и герметизирующие размеры нижнего фланца превентора плашечного выполнены соответствующими тому опорному фланцу устьевой арматуры, на которой крепится превентор плашечный.It is also new that the connecting and sealing dimensions of the bottom flange of the ram preventer are made corresponding to that of the supporting flange of the wellhead fittings on which the ram preventer is mounted.
Также новым является то, что эластичные уплотнители выполнены из термостойкой резины.Also new is the fact that the elastic seals are made of heat-resistant rubber.
На фиг. 1, 3, 4 в продольном разрезе схематично в процессе работы изображен предлагаемый превентор плашечный.In FIG. 1, 3, 4 in longitudinal section schematically in the process shows the proposed preventer die.
На фиг. 2 изображено сечение А-А нижнего фланца превентора плашечного.In FIG. 2 shows a section AA of the lower flange of the ram preventer.
Превентор плашечный содержит верхний 1 (фиг. 1) и нижний 2 фланцы. Верхний фланец жестко соединён с корпусом 3 превентора. Нижний 2 фланец выполнен сменным. Корпус 3 превентора оснащен вертикальным круглым осевым каналом 4. Относительно осевого канала 4 симметрично расположены два боковых горизонтальных канала 5´ и 5´´ и 6´ и 6´´. Продольные оси боковых горизонтальных каналов 5´ и 5´´ и 6´ и 6´´ расположены перпендикулярно оси вертикального канала 4.The preventer plate contains the upper 1 (Fig. 1) and lower 2 flanges. The upper flange is rigidly connected to the
В первых горизонтальных каналах 5´ и 5´´, выполненных в корпусе 3 с возможностью продольного перемещения, установлены плашечные блоки 7´ и 7´´, в которых размещены трубные плашки 8´ и 8´´, снабженные соответственно эластичными уплотнителями 9´ и 9´´. Также в боковых горизонтальных каналах 5´ и 5´´ установлены ручные приводы 10´ и 10´´ управления трубными плашками 8´ и 8´´, включающие приводные штоки 11´ и 11´´ соответствующих трубных плашек 8´ и 8´´, соответственно имеющие резьбовые соединения 12´ и 12´´ для взаимодействия с крышками 13´ и 13´´.In the first
Крышки 13´ и 13´´ ввернуты в корпус 3. Полости корпуса 3 плашечных блоков 7´ и 7´´ в поперечном сечении имеют прямоугольную форму, а эластичные уплотнители 9´ и 9´´, размещены в пазах (на фиг. 1–4 не показано), выполненных в трубных плашках 8´ и 8´´. Верхняя часть осевого канала 4 корпуса 3 оснащена конической посадочной поверхностью 14, например с углом, равным α = 6°, сужающейся сверху вниз для установки в ней сменной герметизирующей втулки 15 (фиг. 3). Угол наклона конической поверхности 14: α = 6° позволяет размещать сменную герметизирующую втулку 15 в верхней части осевого канала 4 корпуса 3. The covers 13´ and 13´´ are screwed into the
Сменная герметизирующая втулка 15 выполнена в форме усеченного конуса, разделённого по центру в виде двух полуколец (на фиг. 1–4 не показано).The
Вторые горизонтальные каналы 6´ и 6´´ (фиг. 3) выполнены в верхнем фланце 1 и имеют круглую форму в поперечном сечении. Снаружи в горизонтальные каналы 6´ и 6´´ верхнего фланца 1 в герметичном исполнении ввернуты боковые винтовые упоры 16´ и 16´´. Винтовые упоры 16´ и 16´´ (на фиг. 1–4 показано условно) взаимодействуют с соответствующими выдвижными ползунами 17´ и 17´´цилиндрической формы, размещёнными в горизонтальных каналах 6´ и 6´´. Выдвижные ползуны 17´ и 17´´ оснащены соответственно шпоночными 18´ и 18´´ и фигурными пазами 19´ и 19´´. Верхний фланец 1 оснащён шпонками 20´ и 20´´, установленными в соответствующие шпоночные пазы 18´ и 18´´ выдвижных ползунов 17´ и 17´´, имеющих возможность радиального перемещения в пределах шпоночного паза 18´ и 18´´ и жесткой фиксации сменной герметизирующей втулки 15 в конической посадочной поверхности 14 корпуса 3 фигурными пазами 19´ и 19´´ соответствующих выдвижных ползунов 17´ и 17´´. При проведении спуско-подъёмных операций с колонной труб 21 в плашечных блоках 7´ и 7´´ (фиг. 1) превентора размещены соответствующие трубные плашки 8´ и 8´´, снабженные эластичными уплотнителями 9´ и 9´´ для герметизации соответствующего диаметра применяемой колонны труб 21.The second
Нижний 2 фланец превентора (фиг. 1 и 2) оснащен двумя L- образными пазами 22' и 22", расположенными симметрично (под углом 180°) относительно друг друга.The lower 2 flange of the preventer (Fig. 1 and 2) is equipped with two L-
Каждый из L - образных пазов 22' и 22" состоит из соединённых между собой вертикального короткого 23' и 23" и горизонтального длинного 24' и 24" участков, соответственно.Each of the L-
Снизу корпус 3 превентора плашечного оснащён двумя направляющими штифтами 25' и 25", имеющими возможность размещения в соответствующих L -образных пазах 22' и 22", а также осевого, радиального перемещения в них и фиксации направляющими штифтами 25' и 25" на конце горизонтальных длинных участков L - образных пазов 22' и 22" с помощью стопорных винтов 26' и 26".The bottom of the
Нижний 2' … 2n фланец превентора выполнен сменным, при этом присоединительные и герметизирующие размеры нижнего 2' … 2n фланца соответствуют размерам того опорного фланца устьевой арматуры, на который крепится превентор, т.е. межцентровые диаметры Dц, диаметры крепёжных отверстий d, а также диаметры Dк канавки 27 под герметизирующее кольцо (на фиг. 1–4 не показано) и размеры герметизирующего кольца соответствуют размерам опорного фланца устьевой арматуры (на фиг. 1–4 не показано), на котором крепится превентор.The lower 2 '... 2 n preventer flange is removable, while the connecting and sealing dimensions of the lower 2' ... 2 n flange correspond to the dimensions of the supporting flange of the wellhead fittings on which the preventer is mounted, i.e. the center-to-center diameters D c , the diameters of the mounting holes d, as well as the diameters D to the grooves 27 for the sealing ring (not shown in FIGS. 1–4) and the sizes of the sealing ring correspond to the dimensions of the support flange of the wellhead fittings (not shown in FIGS. 1–4) on which the preventer is mounted.
Первые боковые горизонтальные каналы 5´ и 5´´, выполненные в корпусе 3, и вторые горизонтальные каналы 6´ и 6´´, выполненные в верхнем 1 фланце превентора, могут быть выполнены как параллельно друг под другом (как показано на фиг. 1, 3, 4), так и повернуты на 90° относительно друг друга (на фиг. 1–4 не показано). The first lateral
При использовании устройства в паронагнетательных скважинах, где температура закачиваемого пара составляет 200–250°С, с целью исключения выброса из скважины закачиваемого пара эластичные уплотнители 9' и 9'' выполняют из термостойкой резины. В качестве термостойкой резины применяют, например, силиконовую термостойкую резину или термостойкую губку ВРП-1, выпускаемую по ТУ 38.105.673-74 для уплотнений различного вида разъемных соединений, работающих в интервале температур от минус 65 до плюс 300 °С.When using the device in steam injection wells, where the temperature of the injected steam is 200–250 ° С, in order to prevent the discharge of injected steam from the well, elastic seals 9 'and 9' 'are made of heat-resistant rubber. As heat-resistant rubber, for example, silicone heat-resistant rubber or heat-resistant sponge VRP-1, manufactured according to TU 38.105.673-74 for sealing various types of detachable joints operating in the temperature range from minus 65 to plus 300 ° C, is used.
Герметичность в боковых горизонтальных каналах 5´ и 5´´ и 6´ и 6´´ в процессе работы устройства обеспечивают уплотнительные кольца (на фиг. 1, 3, 4 показаны условно).Tightness in the lateral
Предлагаемый превентор плашечный работает следующим образом.The proposed preventer die works as follows.
Залежь СВН разрабатывают добывающими и паронагнетательными горизонтальными скважинами с наклонным под углом 45° устьем, причём опорные фланцы устьевых арматур таких скважин имеют различные типоразмеры, на которые необходимо крепить превентор.The SVN deposit is developed by producing and steam injection horizontal wells with a mouth inclined at an angle of 45 °, and the supporting flanges of the wellhead wellheads of such wells have various sizes for which the preventer needs to be mounted.
Сначала на базе производственного обслуживания изготавливают нижние 2'… 2n фланцы. Количество нижних фланцев зависит от типоразмеров опорных фланцев устьевых арматур.First, on the basis of production services, the lower 2 '... 2 n flanges are made. The number of lower flanges depends on the sizes of the supporting flanges of the wellhead fittings.
Например, рассмотрим работу превентора плашечного при проведении спуско-подъёмных работ с колонной труб 21 (например НКТ: Dт = 89 мм и Dт = 60 мм) в наклонной скважине СВН с применением соответствующих нижних 2' и 2'' фланцев превентора, крепящихся на разных опорных фланцах устьевых арматур.For example, we consider the operation of a ram preventer during tripping with a pipe string 21 (for example, tubing: Dt = 89 mm and Dt = 60 mm) in a deviated well with an appropriate bottom 2 'and 2' 'preventer flanges mounted on different support flanges of wellhead fittings.
Присоединительные и герметизирующие размеры нижних 2' и 2'' фланцев превентора, выполняют соответствующими тем опорным фланцам устьевой арматуры (на фиг. 1–4 не показано), на которых будет крепиться превентор.The connecting and sealing sizes of the lower 2 'and 2' 'flanges of the preventer are performed by the corresponding supporting flanges of the wellhead fittings (not shown in Figs. 1–4) on which the preventer will be mounted.
Например, нижний 2' фланец превентора: наружный диаметр фланца Dф = 450 мм, межцентровой диаметр Dц = 380 мм и диаметры крепёжных отверстий d = 24 мм, а диаметр Dк = 280 мм канавки 27 под герметизирующее кольцо (на фиг. 1–4 не показано) и размеры кольца.For example, the lower 2 'flange of the preventer: the outer diameter of the flange Df = 450 mm, the center-to-center diameter Dc = 380 mm and the diameters of the mounting holes d = 24 mm, and the diameter Dk = 280 mm of the
Например, нижний 2'' фланец превентора: наружный диаметр фланца Dф = 380 мм межцентровой диаметр Dц = 310 мм и диаметры крепёжных отверстий d = 20 мм, а диаметр Dк = 220 канавки 27 под герметизирующее кольцо (на фиг. 1–4 не показано) и размеры кольца. Также в каждом из нижних 2' и 2'' фланцев выполняют L - образные пазы 22' и 22".For example, the lower 2 '' preventer flange: the outer diameter of the flange Df = 380 mm the center-to-center diameter Dc = 310 mm and the diameters of the mounting holes d = 20 mm, and the diameter Dk = 220 of the
Сначала рассмотрим работу устройства при проведении спуско-подъёмных работ в наклонной скважине СВН с применением колонны труб 21 и превентора плашечного с нижним 2' фланцем, соответствующего типоразмера опорному фланцу устьевой арматуры. Нижний 2' фланец превентора (фиг. 1) крепят с помощью шпилек (на фиг. 1–4 не показано) на опорном фланце наклонного устья скважины. Приступают к монтажу превентора плашечного, в котором установлены трубные плашки 8´ и 8´´ (фиг. 1, 3 и 4) с эластичными уплотнителями 9´ и 9´´ под колонну труб 21. С помощью L - образных пазов 22' и 22'' крепят на нижнем 2' фланце (фиг. 1 и 2) превентор. Для этого направляющие штифты 25' и 25'' устанавливают в соответствующие вертикальные короткие 23' и 23" участки, после чего поворачивают превентор (по направлению часовой стрелки) в пределах горизонтальных длинных 24' и 24" участков L - образных пазов 22' и 22'' до упора. В результате направляющие штифты 25' и 25'' превентора сначала производят осевое, а затем радиальное перемещение. First, we consider the operation of the device during the hoisting operations in the deviated well with the use of a
Далее фиксируют направляющие штифты 25' и 25'' на конце горизонтальных длинных участков 24' и 24'' L - образных пазов 22' и 22'' с помощью стопорных винтов 26' и 26'', соответственно.Next, the guide pins 25 'and 25' 'are fixed at the end of the horizontal long sections 24' and 24 '' of the L-shaped grooves 22 'and 22' 'using the locking screws 26' and 26 '', respectively.
При монтаже превентора на нижний 2' фланец используют, установленный на устье скважины, подъёмный агрегат для ремонта скважин, например, А5-40Т.When installing the preventer on the lower 2 'flange, a lifting unit for well repair, for example, A5-40T, installed at the wellhead, is used.
Агрегат для ремонта скважин АПРС А5-40Т ТУ 39-00135680-31-96 предназначен для производства спуско-подъемных операций при ремонте скважин, выпускается АО «Красный пролетарий», Россия, Республика Башкортостан, г. Стерлитамак.The unit for repair of wells АПРС А5-40Т ТУ 39-00135680-31-96 is designed for hoisting and repairing operations during the repair of wells, produced by JSC "Red Proletarian", Russia, the Republic of Bashkortostan, Sterlitamak.
Превентор плашечный готов к спуско-подъёмным работам с колонной труб 21.The die preventer is ready for hoisting with a
Производят спуск колонны труб 21 через предлагаемый перевентор (фиг. 1). В процессе спуска колонну труб 21 перемещают через вертикальный осевой канал 4 корпуса 3 (фиг. 1) до достижения забоя наклонной скважины (на фиг. 1–4 не показано). Далее производят промывку скважины под давлением, например, до 5,0 МПа. Для этого на устье скважины в коническую посадочную поверхность 14 (фиг. 3) верхней части осевого канала 4 корпуса 3 устанавливают сменную герметизирующую втулку 15 с уплотнительной манжетой (фиг. 2) с размером отверстия, соответствующим диаметру уплотняемой колонны труб 21. Сменная герметизирующая втулка 15 выполнена в форме усеченного конуса, разделённого по центру в виде двух полуколец (на фиг. 1-4 не показано).Produce the descent of the
Далее синхронно на 5–6 оборотов по часовой стрелке вращают винтовые упоры 16´ и 16´´, которые взаимодействуют с соответствующими выдвижными ползунами 17´ и 17´´ цилиндрической формы, размещёнными в боковых горизонтальных каналах 6´ и 6´´. Благодаря вращению винтовых упоров 16´ и 16´´ ползуны 17´ и 17´´ совершают радиальное перемещение в боковых горизонтальных каналах 6´ и 6´´ внутрь корпуса 3 на пределах шпоночных пазов 18´ и 18´´, а соответствующие им шпонки 20´ и 20´´ не позволяют ползунам 17´ и 17´´ радиально вращаться. В результате фигурные пазы 19´ и 19´´ соответствующих ползунов 17´ и 17´´, не имеющие возможность кругового вращения, жестко фиксируют сменную герметизирующую втулку 15 в конической посадочной поверхности 14 корпуса 3. Сменная герметизирующая втулка 15 герметично охватывает колонну труб 21 по её наружному диаметру и готова к работе. Обвязывают верхний конец колонны труб 21 с насосным агрегатом и производят промывку забоя скважины по колонне труб 21 под давлением до 5 МПа в объёме, указанном в плане проведения работ с её одновременным продвижением вдоль уплотнительной манжеты сменной герметизирующей втулки 15.Then synchronously rotate the screw stops 16´ and 16´´ clockwise for 5–6 revolutions, which interact with the corresponding sliding
В качестве насосного агрегата может использоваться насос любой известной конструкции, предназначенный для закачки жидкости в скважину, например цементировочный агрегат марки ЦА-320, производства ООО «Ижнефтегаз» (Российская Федерация, Республика Удмуртия, г. Ижевск).As a pumping unit, a pump of any known design can be used for pumping fluid into a well, for example, a cementing unit of the CA-320 brand, manufactured by Izhneftegaz LLC (Russian Federation, Republic of Udmurtia, Izhevsk).
По окончании промывки забоя скважины синхронно на 5–6 оборотов против часовой стрелки вращают винтовые упоры 16´ и 16´´, отодвигают ползуны 17´ и 17´´ внутрь боковых горизонтальных каналов 6´ и 6´´ внутрь корпуса 3 до взаимодействия с торцами винтовых упоров 16´ и 16´´ (фиг. 1) и извлекают сменную герметизирующую втулку 15 с уплотнительной манжетой из верхней части осевого канала 4 корпуса 3. After washing the bottom of the well, synchronously rotate the screw stops 16´ and 16´´ counterclockwise by 5–6 turns, slide the
В процессе проведения спуско-подъёмных работ с колонной труб 21 могут возникнуть НГВП для этого необходимо загерметизировать пространство между превентором и колонной труб 21 эластичными уплотнителями 9´ и 9´´ трубных плашек 8´ и 8´´, а также принять необходимые технологические меры по ликвидации выбросовых явлений, т.е. перекрыть внутреннее пространство колонны труб 21.During the hoisting operations with the
Для герметизации устья скважины со спущенной колонной труб 21 вращают штурвалы ручных приводов 10´ и 10´´ (фиг. 4) по часовой стрелке на 5–6 оборотов через приводные штоки 11´ и 11´´, которые воздействуют в осевом направлении на соответствующие трубные плашки 8´ и 8´´ с эластичными уплотнителями 9´ и 9´´. В результате трубные плашки 8´ и 8´´ с эластичными уплотнителями 9´ и 9´´ радиально перемещаются внутрь, а эластичные уплотнители 9´ и 9´´ охватывают колонну 21 по всей её окружности. Возникающее под трубными плашками 8´ и 8´´ давление скважинной среды герметично прижимает эластичные уплотнители 9´ и 9´´ трубных плашек 8´ и 8´´ к наружной поверхности колонны труб 21, т.е. герметизируют пространство между превентором и колонной труб 21. To seal the wellhead with a deflated
Положение трубных плашек 8´ и 8´´ контролируют по ввернутому положению штурвалов ручных приводов 10´ и 10´´.The position of the tube dies 8´ and 8´´ is controlled by the screwed-in position of the handwheels of the manual drives 10´ and 10´´.
Для перекрытия внутреннего пространства колонны труб 21 на устье наклонной скважины на верхний конец колонны труб 21 наворачивают шаровой кран (на фиг. 1–4 не показано) любой известной конструкции (например, марки КШ 70х21) и поворотом рукоятки шарового крана, например, на угол 90°, по часовой стрелке перекрывают его внутреннее проходное сечение. В результате герметизируют внутреннее пространство колонны труб 21 (фиг. 4) и ликвидируют НГВП. To overlap the internal space of the
После ликвидации НГВП т.е. после сброса давления в скважине открывают превентор (разгерметизируют пространство между превентором и колонной труб 21) и восстанавливают внутреннее пространство колонны труб 21. After the elimination of NVGP i.e. after pressure relief in the well, the preventer is opened (the space between the preventer and the
Сначала открывают превентор. Для этого вращением штурвалов ручных приводов 10´ и 10´´ против часовой стрелки на 5–6 оборотов отводят трубные плашки 8´ и 8´´ до полного открытия вертикального осевого канала 4 корпуса 3 превентора, т.е. возвращают трубные плашки 8´ и 8´´ с эластичными уплотнителями 9´ и 9´´ в положение, показанное на фиг.1. Далее поворотом рукоятки шарового крана против часовой стрелки на угол 90° открывают шаровой кран и, убедившись в отсутствии выброса НГВП по колонне труб 21, отворачивают шаровой кран с верхнего конца колонны труб 21 и восстанавливают внутреннее пространство колонны труб 21. Извлекают колонну труб 21 из наклонной скважины СВН.First, a preventer is opened. To do this, rotate the handwheels of the manual drives 10´ and 10´´ counterclockwise by 5–6 revolutions to retract the tube dies 8´ and 8´´ until the vertical
Затем демонтируют превентор. Для этого отворачивают стопорные винты 26' (фиг.1, 3 и 4) и 26'' с нижнего фланца 2', поворачивают превентор (против направления часовой стрелки) в пределах горизонтальных длинных 24' и 24" участков до упора, а затем приподнимают вверх через соответствующие вертикальные короткие 23' и 23" участки L - образных пазов 22' и 22''. В результате направляющие штифты 25' и 25'' превентора сначала производят радиальное, а затем осевое перемещение и превентор отсоединяют от нижнего фланца 2'. Далее отворачивают шпильки, крепящие нижний фланец 2' к опорному фланцу, а затем снимают нижний фланец 2' с опорного фланца наклонного устья скважины.Then the preventer is dismantled. To do this, unscrew the locking screws 26 '(Fig. 1, 3 and 4) and 26' 'from the lower flange 2', turn the preventer (counterclockwise) within the horizontal long 24 'and 24 "sections to the stop, and then lift upwards through the corresponding vertical short 23 'and 23 "sections of the L-shaped
Для проведения спуско-подъёмных работ с предлагаемым устройством с применением нижнего 2'' фланца, соответствующего типоразмеру опорного фланца устьевой арматуры наклонной скважине СВН с применением колонны труб 21 (НКТ: Dт = 60 мм) выполняют аналогичные работы начиная с монтажа нижнего 2'' фланца, а затем и превентора на опорном фланце устьевой арматуры наклонной скважины СВН, и заканчивая демонтажом сначала превентора, а затем нижнего фланца 2'' с опорного фланца устьевой арматуры наклонной скважины СВН, при этом предварительно в превентор устанавливают трубные плашки 8´ и 8´´ с эластичными уплотнителями 9´ и 9´´ под колонну труб 21 (НКТ: Dт = 60 мм), а в случае необходимости промывки скважины через колонну труб 21 используют сменную герметизирующую втулку 15 с уплотнительной манжетой (фиг. 3) с размером отверстия, соответствующим диаметру уплотняемой колонны труб 21 (НКТ: Dт = 60 мм).To carry out tripping operations with the proposed device using the lower 2 '' flange corresponding to the size of the supporting flange of the wellhead reinforcement for the deviated well with the use of a pipe string 21 (tubing: Dt = 60 mm), similar work is performed starting from the installation of the lower 2 '' flange and then the preventer on the supporting flange of the wellhead of the SVH deviated well, and ending with the dismantling of the first preventer and then the lower flange 2 '' from the supporting flange of the wellhead of the well of the SVN inclined well, previously into the preventer they install pipe dies 8´ and 8´´ with
Предлагаемый превентор плашечный имеет универсальную конструкцию, благодаря возможности смены нижнего фланца и трубных плашек с эластичными уплотнителями, позволяющих при НГВП загерметизировать колонну труб различного диаметра и закрепить превентор на различных типоразмерах опорных фланцев без применения переходных катушек. Сокращается время проведения ремонтных работ.The proposed preventer die has a universal design, due to the possibility of changing the lower flange and pipe dies with elastic gaskets, which allow for sealing pipe string of various diameters and fix the preventer on various sizes of support flanges without the use of transitional coils. Reduces repair time.
Предлагаемый превентор плашечный высокоэффективен в работе в сравнении с прототипом, так как имеет расширенные функциональные возможности за счёт того, что конструкция превентора плашечного содержит сменную герметизирующую втулку. Это позволяет проводить технологические операции (промывка забоя, очистка наружной поверхности труб, герметизация геофизического кабеля и т.д.) в скважине после спуска колонны труб в скважину. The proposed preventer die is highly effective in operation in comparison with the prototype, as it has enhanced functionality due to the fact that the design of the preventer die contains a replaceable sealing sleeve. This allows you to carry out technological operations (washing the face, cleaning the outer surface of the pipes, sealing the geophysical cable, etc.) in the well after the descent of the pipe string into the well.
Повышается безопасность проведения работ на устье наклонных скважин сверхвязкой нефти при текущем и капитальном ремонте, при ликвидации НГВП, так как предлагаемый превентор за счёт применения сменных нижних фланцев вместо переходных катушек позволяет оперативно в течение 3–5 мин смонтировать его на опорном фланце наклонного устья скважины сверхвязкой нефти и загерметизировать устье наклонных скважин сверхвязкой нефти.The safety of operations at the mouth of deviated wells of superviscous oil is increased during routine and major repairs, during the liquidation of oil and gas remedies, since the proposed preventer, due to the use of replaceable lower flanges instead of transitional coils, allows it to be mounted quickly on the supporting flange of an inclined wellhead with a superviscous oil oil and seal the mouth of deviated wells of super-viscous oil.
Снижается металлоёмкость конструкции при герметизации устья наклонных скважин СВН, связанная с исключением применения переходных катушек различных конструкций для крепления превентора на опорных фланцах устьевых арматур наклонных скважин СВН, благодаря чему превентор лёгок и компактен в работе.The metal consumption of the structure is reduced when sealing the wellhead of deviated wells, associated with the exclusion of the use of adapter coils of various designs for mounting the preventer on the supporting flanges of the wellhead of deviated wells, which makes the preventer light and compact in operation.
Эластичные уплотнители 9', 9'', выполнены из термостойкой губки ВРП-1, обеспечивающей герметичность превентора при выбросе пара в интервале температур от минус 65 до плюс 300 °С.The elastic seals 9 ', 9' 'are made of a heat-resistant sponge VRP-1, which ensures the tightness of the preventer when the steam is released in the temperature range from minus 65 to plus 300 ° С.
Предлагаемый превентор плашечный обладает:The proposed preventer die has:
- высокой эффективностью в работе;- high efficiency in work;
- высокой безопасностью проведения работ на устье наклонных скважин при возникновении НГВП; - high safety of work at the mouth of deviated wells in the event of oil and gas production;
- универсальностью при работе с различными типоразмерами колонн труб и размерами опорных фланцев устьевых арматур;- universality when working with various sizes of pipe columns and sizes of supporting flanges of wellhead fittings;
-низкой металлоёмкостью конструкции;-low metal construction;
- качественной герметизацией колонны труб в случае выброса пара при температуре до плюс 300 °С.- high-quality sealing of the pipe string in case of steam emission at temperatures up to plus 300 ° C.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132936A RU2719887C1 (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Ram-type blowout preventer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019132936A RU2719887C1 (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Ram-type blowout preventer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2719887C1 true RU2719887C1 (en) | 2020-04-23 |
Family
ID=70415435
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019132936A RU2719887C1 (en) | 2019-10-17 | 2019-10-17 | Ram-type blowout preventer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2719887C1 (en) |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1778268C (en) * | 1990-10-23 | 1992-11-30 | Военизированная Часть По Предупреждению Возникновения И По Ликвидации Открытых Газовых И Нефтяных Фонтанов Северо-Восточного Промышленного Района | Device for pressure-testing of blowout preventer equipment and x-mas trees |
RU49094U1 (en) * | 2005-02-08 | 2005-11-10 | Кусайко Николай Николаевич | PREVENTOR |
RU2266388C2 (en) * | 2003-12-24 | 2005-12-20 | Абрамов Александр Федорович | Wiper |
RU53359U1 (en) * | 2005-12-20 | 2006-05-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное Предприятие "Сибтехноцентр" (ЗАО "НПП "Сибтехноцентр") | SINGLE PREVENTOR PREFERRED SINGLE PPO "BABY" |
CN201401145Y (en) * | 2009-04-15 | 2010-02-10 | 丰士俊 | Separate reducing bottom flange |
RU167756U1 (en) * | 2016-03-03 | 2017-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Сибтехноцентр" | HYDRAULIC DOUBLE PRE-PRESSOR WITH TECHNOLOGICAL CONE |
RU2632721C1 (en) * | 2016-09-26 | 2017-10-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" | Die preventer |
-
2019
- 2019-10-17 RU RU2019132936A patent/RU2719887C1/en active
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU1778268C (en) * | 1990-10-23 | 1992-11-30 | Военизированная Часть По Предупреждению Возникновения И По Ликвидации Открытых Газовых И Нефтяных Фонтанов Северо-Восточного Промышленного Района | Device for pressure-testing of blowout preventer equipment and x-mas trees |
RU2266388C2 (en) * | 2003-12-24 | 2005-12-20 | Абрамов Александр Федорович | Wiper |
RU49094U1 (en) * | 2005-02-08 | 2005-11-10 | Кусайко Николай Николаевич | PREVENTOR |
RU53359U1 (en) * | 2005-12-20 | 2006-05-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное Предприятие "Сибтехноцентр" (ЗАО "НПП "Сибтехноцентр") | SINGLE PREVENTOR PREFERRED SINGLE PPO "BABY" |
CN201401145Y (en) * | 2009-04-15 | 2010-02-10 | 丰士俊 | Separate reducing bottom flange |
RU167756U1 (en) * | 2016-03-03 | 2017-01-10 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие "Сибтехноцентр" | HYDRAULIC DOUBLE PRE-PRESSOR WITH TECHNOLOGICAL CONE |
RU2632721C1 (en) * | 2016-09-26 | 2017-10-09 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "СибБурМаш" | Die preventer |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6289993B1 (en) | Blowout preventer protector and setting tool | |
CA2299762C (en) | Lockdown mechanism for well tools requiring fixed-point packoff | |
US6817423B2 (en) | Wall stimulation tool and method of using same | |
RU2713032C1 (en) | Ram-type blowout preventer for wells with two-row string pipe | |
RU2534690C1 (en) | Universal wellhead packer | |
US3287030A (en) | Hanger having locking and sealing means | |
RU2483191C1 (en) | Drillable packer | |
RU2719887C1 (en) | Ram-type blowout preventer | |
US3313347A (en) | Well completion procedures and apparatus | |
RU2730162C1 (en) | Preventer for wells with two-row string | |
RU2724703C1 (en) | Ram preventer for wells with inclined mouth | |
RU2719884C1 (en) | Preventer for wells with inclined mouth | |
RU107821U1 (en) | PACKER DRILLED | |
RU2719877C1 (en) | Preventer | |
RU2789685C1 (en) | Double row pipe string borehole preventer | |
RU129549U1 (en) | WELL MOUNTAIN EQUIPMENT | |
RU2724711C1 (en) | Blow out preventor for wells with inclined mouth | |
RU2502857C1 (en) | Diverter | |
US8661877B2 (en) | Apparatus and method for testing float equipment | |
RU2745949C1 (en) | Preventer for a well with a double-row pipe string | |
RU2808812C1 (en) | Bop for a well with a double-row pipe string | |
RU2791830C1 (en) | Preventer with a coil and method of its installation on the wellhead fitting mounting flange | |
RU2736022C1 (en) | Preventer for a well with two-row string and inclined mouth | |
RU2794031C1 (en) | Method for successively lowering two pipe strings with downhole equipment into a well and a device for its implementation | |
RU142771U1 (en) | PACKER |