RU2731481C1

RU2731481C1 - Hydraulic control penetrator

Info

Publication number: RU2731481C1
Application number: RU2019137069A
Authority: RU
Inventors: 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: 2019-11-18
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2020-09-03

Abstract

FIELD: hydraulic engineering.

SUBSTANCE: invention relates to underwater production and can be used for connection of hydraulic and electric lines between underwater horizontal type X-mas tree and suspension of tubing string. Disclosed is a hydraulic control penetrator for connection of hydraulic and electric lines between a unit of underwater X-mas tree and a suspension of a tubing string, containing housing accommodating piston arranged to displace in axial direction inside housing between piston disconnected position and connected piston position. At that, the piston contains the first section of the piston, including electric and hydraulic connectors arranged at one of its ends, made so that when the piston is in the connected position to provide connection of hydraulic and electric lines, piston second section and third piston section, balls arranged in cavities made between first and second piston sections and second and third piston sections. In each of the first and third sections of the piston there are two diametrically opposite support lugs, and in second section of piston there are four support lugs, two on each side. At that, holes are made inside the balls, through which pins are held in the bearing lugs of the piston sections. Besides, penetrator is equipped with emergency detachment mechanism, and the piston is configured to move hydraulically by means of a hydraulic drive arranged around the piston end section in the hydraulic drive 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.

3 cl, 2 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕTECHNICAL FIELD 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 subsea production, in particular, to devices for connecting hydraulic and electrical lines between a horizontal subsea Christmas tree and a tubing hanger.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИLEVEL OF TECHNOLOGY

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 document US 5941574 A (published 08.24.1999), which is a connector for pressure channels containing a movable element configured to selectively engage and disengage with a fixed element to provide a releasable connection. The movable element is movable by means of the main drive connected to the mandrel, mainly fixed with respect to the stationary element, but made with the possibility of moving 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 by movement of the mandrel in the event of a 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 drive, as well as the mandrel of a penetrator known from the above document, can be mechanically driven by a remote controlled underwater vehicle.

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 the penetrator known from US Pat. No. 5,941,574 A may include a coupling mechanism for transmitting motion from the remote control submarine. The mandrel may comprise a collar with fingers engaged with the stationary body by means of a stop sleeve. Said thrust sleeve can be secured with a shear pin to the collar and attached to the collar by means of a backlash connection, thus the interference of said sleeve will first shear the shear pins, allowing the sleeve to move and freeing the fingers to disengage from the body, and then pulling the collar from the body by connecting the dead course. The drive may include a threaded spindle or a drive sleeve fixed for rotation inside the mandrel and movement of an additional drive nut or drive sleeve to which the movable element is attached. A plurality of stationary members may be provided to engage with a plurality of movable members. Also, a penetrator disclosed in document CA 2759904 C (published 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 said housing, made with the possibility of linear movement inside the housing so as to connect and disconnect the hydraulic and electrical contacts with the assembly of the Christmas tree. The known penetrator may include a system for attaching the piston rod to the housing, including a bore formed in the piston rod, a clamping ring, locks and a stop collar.

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 of the penetrator known from CA 2759904 C can be moved reciprocally inside the housing chamber using a hydraulic mechanism. Thus, 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 stem 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 prior art penetrator may include an emergency release mechanism that can be used to move the piston from a connected position to a disconnected position in the event of failure in normal release 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.Known from the mentioned publications, penetrators make it possible to ensure efficient in normal operation the connection and disconnection of hydraulic and electrical channels between the horizontal subsea Christmas tree and the tubing hanger. Nevertheless, it often becomes necessary to provide the above-mentioned effective connection during emergency / abnormal operating modes (when a pressure of up to 34.5 MPa appears in the penetrator chamber), in particular, in the event of a failure of the pressure relief mechanism from the penetrator chamber or in the event of a 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 make it possible to level the angular deviations of the piston arising from its movement between the disconnected and connected positions, and also do not allow to provide a sufficiently effective emergency disconnection in the event of a failure of the standard mechanism for moving the piston of the penetrator.

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

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯDISCLOSURE OF THE INVENTION

Технической проблемой, решаемой при создании настоящего изобретения, стало создание пенетратора гидравлического управления, 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 пенетратора гидравлического управления, возникающих при его перемещении между разъединенным и соединенным положениями, с одновременным обеспечением упрощения процесса управления, достигаемого за счет гидравлического механизма приведения пенетратора в действие. Кроме того, заявленное изобретение 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.The technical problem solved by the present invention is the creation of a hydraulic control penetrator, the design of which allows efficient connection and disconnection of hydraulic and electrical lines between the horizontal type subsea Christmas tree and the tubing hanger. The technical result achieved with the implementation of the invention consists in leveling the angular deviations of the piston of the hydraulic control penetrator arising from its movement between the disconnected and connected positions, while ensuring the simplification of the control process achieved due to the hydraulic mechanism for actuating the penetrator. In addition, the claimed invention makes it possible to provide efficient connection and disconnection of hydraulic and electrical lines between the horizontal type subsea Christmas tree and the tubing hanger, including during emergency / abnormal operating modes.

Дополнительно, заявленное изобретение позволяет обеспечить эффективное экстренное разъединение механическим способом в случае отказа штатного механизма перемещения поршня пенетратора.Additionally, the claimed invention allows for effective emergency disconnection by a mechanical method in the event of failure of the standard mechanism for moving the piston of the penetrator.

Заявленные техническая проблема и технический результат соответственно решается и достигается за счет того, что пенетратор гидравлического управления для соединения гидравлических и электрических линий между блоком подводной фонтанной арматуры и подвеской насосно-компрессорной трубы содержит:The claimed technical problem and technical result are respectively solved and achieved due to the fact that the hydraulic control penetrator for connecting hydraulic and electrical lines between the subsea Christmas tree and the tubing hanger contains:

корпус, выполненный с возможностью вывода гидравлических и электрических линий;a housing adapted 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 and configured to move axially within the housing between a disconnected piston position and a connected piston position,

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 the first section of the piston, including placed on one of its ends electrical and hydraulic connectors, made in such a way as to ensure the connection of hydraulic and electrical lines when the piston is in the connected position,

второй участок поршня и третий участок поршня,the second piston section and the 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, 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,balls located in 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 support lugs, and in the second section of the piston there are four support lugs, along two on each side, while holes are made inside the balls through which the fingers pass, which are held in the bearing lugs of the piston sections, and the hydraulic lines are made with the possibility of being connected to the body by means of elements for receiving hydraulic lines located in cavities made in hollow hairpin elements passing through holes made in the annular element enclosing the piston and corresponding holes made in the end of the body,

при этом пенетратор снабжен механизмом экстренного отсоединения, а поршень выполнен с возможностью перемещения гидравлическим способом с помощью гидропривода, размещенного вокруг оконечного участка поршня в корпусе гидропривода.in this case, the penetrator is equipped with an emergency disconnect mechanism, and the piston is made with the ability to move hydraulically using a hydraulic drive located around the end section of the piston in the hydraulic drive housing.

Кроме того, заявленные техническая проблема и технический результат соответственно решается и достигается за счет того, что передача движения от приводного вала поршню осуществляется через гидропривод и первый передаточный элемент, причем в корпусе гидропривода выполнены первый гидравлический канал и второй гидравлический канал, сообщающиеся с полостью, образованной между гидроприводом и корпусом гидропривода, при этом при подаче гидравлической жидкости в первый гидравлический канал первый передаточный элемент выполнен с возможностью линейного перемещения, при котором при упомянутом перемещении за счет упора первого передаточного элемента в выполненный на внешней поверхности гидропривода кольцевой выступ обеспечивается линейное перемещение поршня в соединенное положение, причем первый передаточный элемент при подаче гидравлической жидкости во второй гидравлический канал выполнен с возможностью линейного перемещения в обратную сторону вместе с обеспечением перемещения поршня из соединенного положения в разъединенное положение. Также, заявленные техническая проблема и технический результат соответственно решается и достигается за счет того, что механизм экстренного отсоединения представляет собой внешнюю оправку; промежуточный фиксирующий элемент; второй передаточный элемент и приводной вал, размещенные в корпусе;In addition, the claimed technical problem and technical result are respectively solved and achieved due to the fact that the transmission of motion from the drive shaft to the piston is carried out through the hydraulic drive and the first transmission element, and the first hydraulic channel and the second hydraulic channel are made in the hydraulic drive housing, communicating with the cavity formed between the hydraulic drive and the housing of the hydraulic drive, while when the hydraulic fluid is supplied to the first hydraulic channel, the first transfer element is made with the possibility of linear movement, in which, during the said movement, due to the abutment of the first transfer element in the annular protrusion made on the outer surface of the hydraulic drive, linear movement of the piston into the connected position, and the first transmission element when supplying hydraulic fluid to the second hydraulic channel is made with the possibility of linear movement in the opposite direction together with the provision of movement of the piston from the connected to the disconnected position. Also, the claimed technical problem and technical result are respectively solved and achieved due to the fact that the emergency release mechanism is an external mandrel; intermediate fixing element; a second transmission element and a drive shaft located in the housing;

причем в указанных втором передаточном элементе и промежуточном фиксирующем элементе в каждом выполнено отверстие, охватывающее приводной вал, и отверстие, охватывающее поршень, причем в отверстии второго передаточного элемента, охватывающем приводной вал, выполнен резьбовой профиль, соответствующий резьбовому профилю, выполненному на участке приводного вала, в приводном вале выполнен упорный выступ фиксации приводного вала относительно промежуточного фиксирующего элемента, а в поршне выполнен упорный торец фиксации второго передаточного элемента относительно поршня, за счет чего при вращении приводного вала обеспечивается линейное перемещение поршня из соединенного положения в разъединенное положение, а при дальнейшем вращении приводного вала обеспечивается механическое отсоединение промежуточного фиксирующего элемента от поршня, а внешней оправки от корпуса.moreover, in said second transmission element and intermediate fixing element, each has a hole enclosing the drive shaft and a hole enclosing the piston, and in the bore of the second transmission element enclosing the drive shaft, a threaded profile is made corresponding to the threaded profile made on the drive shaft section, in the drive shaft, a thrust protrusion is made for fixing the drive shaft relative to the intermediate fixing element, and in the piston there is a thrust end for fixing the second transmission element relative to the piston, due to which, when the drive shaft rotates, linear movement of the piston from the connected position to the disconnected position is provided, and with further rotation of the drive the shaft is mechanically disconnected from the intermediate locking element from the piston, and the outer mandrel from the body.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Вышеуказанные преимущества изобретения станут более очевидными из нижеследующего описания предпочтительных вариантов его осуществления, данного со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:The foregoing 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 пенетратор гидравлического управления в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения,- in Fig. 1 is a schematic representation of a hydraulic control penetrator in accordance with a preferred embodiment of the invention,

- на фиг. 2 более детально изображен первый, второй и третий участки поршня пенетратора гидравлического управления в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.- in Fig. 2 shows in more detail the first, second and third piston portions of a hydraulic control penetrator in accordance with a preferred embodiment of the invention.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯCARRYING OUT THE INVENTION

Далее со ссылкой на прилагаемые чертежи описан пенетратор гидравлического управления в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения.In the following, a hydraulic control penetrator according to a preferred embodiment of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.

На фиг. 1-2 схематично представлен пенетратор гидравлического управления, 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). 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).FIG. 1-2 schematically shows a hydraulic control penetrator containing a housing (1) and a piston (2) located inside the housing (1), and the piston (2) contains the first section (3) of the piston (2), the second section (4) of the piston (2 ) and the third section (5) of the piston (2). In each of the sections (3) and (5) of the piston (2) there are two diametrically opposite support lugs (6), and in the second section (4) of the piston (2) there are four support lugs (6), two on each side ... The supporting lugs (6), each, with their end with a protruding region, protrude beyond the corresponding first section (3), the second section (4) or the third section (5) of the piston (2). Opposite to each other in the first, second and third section (3), (4) and (5) of the piston (2), the protruding regions together form a forked part, inside which the fingers (7) are held. The fingers (7) are held, each, in a hole (8) made in the projecting area of the support lug (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. Balls (9) are placed 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). The balls (9) are made with holes in which the fingers (7) are located.

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 movable in the axial direction in the chamber (10) formed inside the housing (1), and said movement is carried out 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 соединители (12), выполненные таким образом, чтобы при нахождении поршня (2) в соединенном положении обеспечивать соединение гидравлических линий (13) и электрических линий между блоком подводной фонтанной арматуры горизонтального типа и подвеской насосно-компрессорной трубы.The first section (3) of the piston (2) contains electrical connectors (11) and hydraulic connectors (12) located at one of its ends, made in such a way that, when the piston (2) is in the connected position, to ensure the connection of hydraulic lines (13) and electrical lines between the horizontal type subsea Christmas tree and the tubing hanger.

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).To ensure the connection of hydraulic lines (13) with the body (1) of the penetrator, an annular element (14) is placed in the chamber (10), covering the piston (2), and with its outer sides in contact with the inner walls of the body (1), which form the chamber (10) ... In the specified annular element (14) there are radially located holes corresponding to the holes made in the end of the body (1). Each specified hole of the annular element (14) and the corresponding hole made in the end of the housing (1) are connected by a hollow pin element (15) located in the aforementioned holes, at the end of which a radial cavity is made, in which the element (16) for receiving hydraulic lines is located (13).

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 located in the body (1) of the penetrator.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения перемещение поршня (2) осуществляется гидравлическим способом.In a preferred embodiment, the piston (2) is moved hydraulically.

Перемещение поршня (2) гидравлическим способом осуществляется посредством гидропривода (17), выполненного с возможностью размещения вокруг оконечного участка поршня (2) в корпусе (18) гидропривода (17).The piston (2) is moved hydraulically by means of a hydraulic drive (17), made with the possibility of placing around the end section of the piston (2) in the housing (18) of the hydraulic drive (17).

Внутри полости (19), образованной в корпусе (1), закреплены поршень (2), а также приводной вал (20), причем указанное закрепление осуществлено посредством промежуточного фиксирующего элемента (21) и внешней оправки (22).Inside the cavity (19) formed in the housing (1), the piston (2) and the drive shaft (20) are fixed, and the specified fixing is carried out by means of an intermediate fixing element (21) and an external mandrel (22).

Гидропривод (17) вместе с корпусом (18) гидропривода (17) выполнены с возможностью фиксации относительно поршня (2) и промежуточного фиксирующего элемента (21) посредством фиксирующих элементов (23). Упомянутое выше перемещение поршня (2) гидравлическим способом осуществляется за счет первого передаточного элемента (24), представляющего собой кольцевой элемент, размещенный вокруг гидропривода (17), а также за счет первого гидравлического канала (25) и второго гидравлического канала (26), выполненных в корпусе (18) гидропривода (17) и сообщающихся с полостью, образованной между гидроприводом (17) и корпусом (18) гидропривода (17). Кроме того, первый гидравлический канал (25) и второй гидравлический канал (26) выполнены с возможностью сообщения с первым каналом (27) и вторым каналом (28), выполненными в гидроприводе (17).The hydraulic drive (17) together with the housing (18) of the hydraulic drive (17) are made with the possibility of fixing relative to the piston (2) and the intermediate fixing element (21) by means of fixing elements (23). The above-mentioned movement of the piston (2) in a hydraulic way is carried out due to the first transmission element (24), which is an annular element located around the hydraulic drive (17), as well as due to the first hydraulic channel (25) and the second hydraulic channel (26), made in the housing (18) of the hydraulic drive (17) and communicating with the cavity formed between the hydraulic drive (17) and the housing (18) of the hydraulic drive (17). In addition, the first hydraulic channel (25) and the second hydraulic channel (26) are configured to communicate with the first channel (27) and the second channel (28) made in the hydraulic drive (17).

При подаче гидравлической жидкости в первый гидравлический канал (25) происходит линейное перемещение первого передаточного элемента (24), при чем при упомянутом перемещении за счет упора первого передаточного элемента (24) в выполненный на внешней поверхности гидропривода (17) кольцевой выступ (29) достигается линейное перемещение поршня (2) в соединенное положение, при котором обеспечивается соединение гидравлических линий (13) и электрических линий.When the hydraulic fluid is supplied to the first hydraulic channel (25), a linear movement of the first transfer element (24) occurs, and during the said movement due to the abutment of the first transfer element (24) against the annular protrusion (29) made on the outer surface of the hydraulic drive (17) linear movement of the piston (2) to the connected position, which ensures the connection of hydraulic lines (13) and electrical lines.

Перемещение поршня (2) из соединенного положения в разъединенное положение осуществляется за счет подачи гидравлической жидкости во второй гидравлический канал (28), что вызывает линейное перемещение первого передаточного элемента (24) в обратную сторону. При этом упомянутое перемещение второго передаточного элемента (24) в обратную сторону ограничено посредством закрывающего элемента (30), представляющего собой кольцевой элемент, размещенный между гидроприводом (17) и корпусом (18) гидропривода (17). Закрывающий элемент (30) выполнен с возможностью упора в корпус (18) гидропривода (17) за счет упорных торцевых поверхностей (31) закрывающего элемента (30) и соответствующего им углубления (32), выполненного во внутренней поверхности корпуса (18) гидропривода (17).The movement of the piston (2) from the connected position to the disconnected position is carried out by supplying hydraulic fluid to the second hydraulic channel (28), which causes a linear movement of the first transmission element (24) in the opposite direction. In this case, the above-mentioned movement of the second transmission element (24) in the opposite direction is limited by means of the closing element (30), which is an annular element located between the hydraulic drive (17) and the housing (18) of the hydraulic drive (17). The closing element (30) is configured to abut against the housing (18) of the hydraulic drive (17) due to the stop end surfaces (31) of the closing element (30) and the corresponding recess (32) made in the inner surface of the housing (18) of the hydraulic drive (17 ).

Таким образом, перемещение поршня (2), обеспечивающее соединение и отсоединение гидравлических линий (13) и электрических линий, осуществляется гидравлическим способом, что позволяет обеспечить указанное соединение как при штатном режиме работы, так и при аварийном/нештатном режимах работы.Thus, the movement of the piston (2), which ensures the connection and disconnection of hydraulic lines (13) and electric lines, is carried out in a hydraulic way, which makes it possible to provide the specified connection both during normal operation and in emergency / abnormal operating modes.

Также, в предпочтительном варианте осуществления изобретения пенетратор снабжен механизмом экстренного отсоединения в случае отказа описанного выше механизма перемещения поршня (2) между разъединенным положением поршня (2) и соединенным положением поршня (2). Работа упомянутого механизма экстренного отсоединения заключается в следующем.Also, in a preferred embodiment of the invention, the penetrator is provided with an emergency release mechanism in the event of failure of the above described mechanism for moving the piston (2) between the disconnected position of the piston (2) and the connected position of the piston (2). The operation of the said emergency release mechanism is as follows.

Как было упомянуто, внутри полости (19), образованной в корпусе (1), закреплены поршень (2), а также приводной вал (20), причем указанное закрепление осуществлено посредством промежуточного фиксирующего элемента (21) и внешней оправки (22).As mentioned, inside the cavity (19) formed in the housing (1), the piston (2) and the drive shaft (20) are fixed, and the said fastening is carried out by means of an intermediate fixing element (21) and an outer mandrel (22).

При необходимости экстренного отсоединения передача движения от приводного вала (20) поршню (2) осуществляется через второй передаточный элемент (33), размещенный в полости (19) корпуса (1). В указанном втором передаточном элементе (33) выполнено отверстие, охватывающее приводной вал (20), а также отверстие, охватывающее поршень (2), причем приводной вал (20) и поршень (2) проходят через указанные отверстия преимущественно параллельно друг другу. В отверстии, охватывающем приводной вал (20), выполнен резьбовой профиль, соответствующий резьбовому профилю, выполненному на участке приводного вала (20).If an emergency disconnection is required, the transmission of motion from the drive shaft (20) to the piston (2) is carried out through the second transmission element (33) located in the cavity (19) of the housing (1). In the specified second transmission element (33) there is a hole that encloses the drive shaft (20), as well as a hole that encloses the piston (2), and the drive shaft (20) and the piston (2) pass through said holes mainly parallel to each other. A threaded profile is made in the hole enclosing the drive shaft (20), which corresponds to the thread profile made on the portion of the drive shaft (20).

Таким образом, при вращении приводного вала (20) посредством дистанционно управляемого аппарата резьбовой профиль отверстия, охватывающего приводной вал (20), входит в зацепление с резьбовым профилем, выполненным на участке приводного вала (20), за счет чего происходит смещение второго передаточного элемента (33) вдоль оси приводного вала (20). При этом, за счет того, что в приводном вале (20) выполнен упорный выступ (34) фиксации приводного вала (20) относительно промежуточного фиксирующего элемента (21), а в поршне (2) выполнен упорный торец (35) фиксации второго передаточного элемента (33) относительно поршня (2), упомянутое смещение второго передаточного элемента (33) вызывает линейное перемещение поршня (2) из соединенного положение, при котором обеспечивается соединение гидравлических линий (13) и электрических линий, в разъединенное положение.Thus, when the drive shaft (20) rotates by means of a remotely controlled device, the threaded profile of the hole covering the drive shaft (20) engages with the thread profile made on the drive shaft (20) section, due to which the second transmission element ( 33) along the axis of the drive shaft (20). In this case, due to the fact that in the drive shaft (20) there is a thrust protrusion (34) for fixing the drive shaft (20) relative to the intermediate fixing element (21), and in the piston (2) there is a thrust end (35) for fixing the second transmission element (33) with respect to the piston (2), said displacement of the second transmission element (33) causes the piston (2) to move linearly from the connected position, in which the hydraulic lines (13) and the electrical lines are connected, to the disconnected position.

При этом, при дальнейшем вращении приводного вала (20) посредством дистанционно управляемого аппарата происходит механическое отсоединение промежуточного фиксирующего элемента (21) и внешней оправки (22) от поршня (2), что и представляет собой механизм экстренного отсоединения.In this case, with further rotation of the drive shaft (20) by means of a remotely controlled device, the intermediate fixing element (21) and the outer mandrel (22) are mechanically disconnected from the piston (2), which is the emergency disconnection mechanism.

Таким образом, работа упомянутого механизма экстренного отсоединения исключает необходимость использования аварийного инструмента, что в данном случае является упрощением процесса экстренного отсоединения.Thus, the operation of said emergency release mechanism eliminates the need for an emergency tool, which in this case simplifies the emergency disconnection process.

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 described above by way of example does not limit the scope of the present invention. After reading the present description, those skilled in the art can suggest many changes and additions to the described embodiments, all of which will fall within the scope of the invention as defined by the following claims.

Claims

1. Penetrator hydraulic control for connecting hydraulic and electrical lines between the block of the subsea Christmas tree and the suspension of the tubing, containing a housing made with the possibility of outputting hydraulic and electrical lines; a piston located inside the body, made with the possibility of axial movement inside the body between the disconnected position of the piston and the connected position of the piston, and the piston contains the first section of the piston, which includes electrical and hydraulic connectors located at one of its ends, made in such a way that when when the piston is in the connected position, ensure the connection of hydraulic and electrical lines, the second piston section and the third piston section, balls located in the cavities made between the first and second piston sections and between the second and third piston sections, and in each of the first and third sections of the piston there are two diametrically opposed support lugs, and in the second section of the piston there are four support lugs, two on each side, while holes are made inside the balls through which the fingers pass holding in the support lugs of the piston sections, and the hydraulic the lines are made with the possibility of being connected to the body by means of elements for receiving hydraulic lines located in cavities made in hollow pin elements passing through holes made in the annular element enclosing the piston and corresponding holes made in the end of the body, while the penetrator is equipped with an emergency mechanism disconnection, and the piston is made with the ability to move hydraulically using a hydraulic drive located around the end section of the piston in the housing of the hydraulic drive.

2. Penetrator according to claim 1, characterized in that the transmission of motion from the drive shaft to the piston is carried out through the hydraulic drive and the first transmission element, and the first hydraulic channel and the second hydraulic channel are made in the hydraulic drive housing, communicating with the cavity formed between the hydraulic drive and the hydraulic drive housing, in this case, when the hydraulic fluid is supplied to the first hydraulic channel, the first transfer element is capable of linear movement, in which, during the said movement, due to the abutment of the first transfer element against the annular protrusion made on the outer surface of the hydraulic drive, linear movement of the piston to the connected position is ensured, and the first transfer element when supplying hydraulic fluid to the second hydraulic channel, it is made with the possibility of linear movement in the opposite direction together with the provision of movement of the piston from the connected position to the disconnected position.

3. Penetrator under item 1, characterized in that the emergency release mechanism is an external mandrel; intermediate fixing element; a second transmission element and a drive shaft located in the housing; moreover, in said second transmission element and intermediate fixing element, each has a hole enclosing the drive shaft and a hole enclosing the piston, and in the bore of the second transmission element enclosing the drive shaft, a threaded profile is made corresponding to the threaded profile made on the drive shaft section, in the drive shaft, a thrust protrusion is made for fixing the drive shaft relative to the intermediate fixing element, and in the piston there is a thrust end for fixing the second transmission element relative to the piston, due to which, when the drive shaft rotates, linear movement of the piston from the connected position to the disconnected position is provided, and with further rotation of the drive the shaft is provided with mechanical disconnection of the intermediate locking element from the piston and the outer mandrel from the housing.