RU2747896C1

RU2747896C1 - Превентор штанговый кабельный

Info

Publication number: RU2747896C1
Application number: RU2020134793A
Authority: RU
Inventors: Юрий Иванович Князев; Владимир Александрович Дудинцев
Original assignee: Юрий Иванович Князев
Priority date: 2020-10-23
Filing date: 2020-10-23
Publication date: 2021-05-17

Abstract

Изобретение относится к оборудованию, применяемому для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе их освоения, ремонта и геофизических исследований для предупреждения и ликвидации нефтегазоводопроявлений и открытых фонтанов с целью обеспечения безопасного ведения работ, охраны недр и окружающей среды. Предложен превентор, содержащий корпус, имеющий сверху и снизу резьбовые поверхности, вертикальный сквозной цилиндрический канал, горизонтальный сквозной овальный канал, в нижней части которого оппозитно расположены наклонные пазы, также в канале оппозитно расположены две овальные плашки, установленные на штоки приводов, состоящие из двух пластин с вырезом, овальной пластины с Т-образным пазом и соединяющего их эластомера, крышки приводов, закреплённые на торцевых сторонах корпуса винтами с установленными в овальные канавки уплотнителями, стаканы с уплотнительными кольцами, гайками со сквозными отверстиями и ввёрнутыми в них штоками, установленными в крышки и зафиксированными пластинами с вырезами, на квадратных выступах гаек установлены рукоятки. При этом на стакане привода выполнена проточка. На квадратный выступ каждой гайки привода установлен металлический кожух цилиндрической формы, защищающий резьбу привода от загрязнений и совместно с проточкой и цилиндрическим участком на наружной поверхности стакана, окрашенным в контрастный цвет, образует систему индикации открытого и закрытого положений плашек. Превентор обеспечивает повышение надежности работы и улучшение эксплуатационных качеств. 4 ил.

Description

Изобретение относится к оборудованию, применяемому для герметизации устья нефтяных и газовых скважин в процессе их освоения, ремонта и геофизических исследований для предупреждения и ликвидации нефтегазоводопроявлений и открытых фонтанов с целью обеспечения безопасного ведения работ, охраны недр и окружающей среды. Превентор предназначен для герметизации канала труб при спуске и подъеме насосных штанг, геофизического кабеля или геофизической проволоки при проведении работ на нефтяных и газовых скважинах.

Известен превентор (RU 26591 U1; [1]), который представляет собой конструкцию, состоящую из стального сварного или литого цельнометаллического корпуса, в прямоугольном отверстии которого размещены сменные плашки для герметизации штоков сальниковых устьевых диаметром 25 и 31 мм. Плашки состоят из стальной арматуры и вулканизированной резиновой смеси. При вулканизации на торце плашки сформирован радиусный паз. В горизонтальные концы корпуса ввинчиваются стальные герметизаторы, представляющие собой резьбовую втулку с наружной резьбой НКТ, которая ввинчивается в муфтовую резьбу корпуса. Герметизаторы служат для установки в них штоков, перемещающих плашки. Герметичность между штоками и герметизаторами достигается за счёт узла уплотнения, состоящего из нажимных уплотнительных втулок, поджимающих резиновые уплотнительные кольца. На концах штоков установлены металлические рукоятки, шарнирно соединённые со штоками посредством осей. Недостатком конструкции известного превентора [1] является отсутствие защиты резьбы штока от загрязнения и абразивного износа.

Известен превентор штанговый кабельный (RU 65555 U1; [2]), содержащий корпус со сквозным осевым каналом, снабженный боковым патрубком, осевой канал которого расположен под боковыми каналами плашечного затвора и сообщен со сквозным осевым каналом корпуса, а ось бокового патрубка расположена перпендикулярно вертикальной плоскости, проходящей через оси боковых каналов плашечного затвора, в которых установлены перемещаемые посредством автономных приводов плашки. Автономный привод плашки содержит стакан, установленный в канале боковой крыши, имеющий резьбу на внутренней поверхности своей части, расположенной за пределами крышки, расположенный в стакане толкатель, один конец которого взаимодействует с плашкой, а на другом имеется резьбовой участок, и хвостовик один конец которого имеет наружную резьбу, взаимодействующую с резьбой на внутренней поверхности стакана, и внутреннее гнездо с резьбой для навинчивания на резьбовой участок толкателя, при этом на другом конце хвостовика установлена рукоятка.

Недостатком известного превентора [2] является наличие бокового отвода, интегрированного в корпус превентора, что создаёт риск гидравлического размытия корпуса и потери работоспособности превентора. Отсутствие защиты резьбы штока привода от загрязнения может привести к абразивному износу деталей привода и преждевременному выходу из строя превентора.

Известен превентор (RU 189798 U1; [3]), состоящий из корпуса с двумя боковыми и с двумя торцовыми сторонами, вертикального сквозного цилиндрического канала, который имеет сверху и снизу резьбовые поверхности, овального горизонтального канала, который проходит сквозь торцовые стороны, внизу овального горизонтального канала оппозитно расположены конические пазы, в овальном горизонтальном канале оппозитно установлены две овальные плашки, состоящие из двух пластин с вырезом, овальной пластины с Т-образным пазом и эластомера, который соединяет все пластины в овальной плашке, торцовые стороны корпуса закрыты крышками привода и крепятся к нему винтами, в канавку каждой крышки привода установлен уплотнитель, стакан с уплотнительным кольцом, стакан зафиксирован от отворота пластиной с вырезами, пластина прикреплена к крышке винтами, в каждый стакан ввернут по резьбе шток, который с помощью проточки и Т-образного паза соединен с овальной плашкой, на штоке имеется квадратный выступ с отверстием, на выступ установлена рукоятка, закрепленная винтом.

Недостатком известного превентора [3] является отсутствие индикации открытого и закрытого положений плашек. Кроме того, открытая часть резьбы штока привода подвержена загрязнению и повышенному износу резьбовых поверхностей, что может привести к потере работоспособности превентора.

Известен превентор (RU 60125 U1; [4]), содержащий корпус и установленные в нём уплотнительные плашки с винтовыми приводами. Плашки выполнены из уплотнительного материала и овальными в сечении, перпендикулярном оси винтового привода, при этом сверху и снизу плашки армированы металлическими пластинами. Плашки и армирующие их снизу пластины выполнены с продольными каналами для разгрузки плашек при их перемещении. Для снижения габаритов превентора винтовой привод выполнен двойным в виде пары винт-гайка с левой резьбой (противоположной резьбе между приводом и корпусом). Для обеспечения возможности подключения запорной арматуры корпус превентора может иметь боковой отвод, расположенный ниже плашек.

Известный превентор [4] является ближайшим аналогом к заявленному изобретению. Однако отсутствие защиты резьбы приводов от загрязнения может привести к потере работоспособности превентора.

Техническая задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в повышении надежности работы, улучшении эксплуатационных качеств превентора за счет применения системы индикации открытого и закрытого положений плашек, а также исключения возможности загрязнения резьбы приводов превентора во время эксплуатации.

Для решения поставленной задачи предлагается превентор, содержащий корпус с двумя боковыми и с двумя торцевыми сторонами, вертикальным сквозным цилиндрическим каналом, горизонтальным сквозным овальным каналом и имеет сверху и снизу резьбовые поверхности для установки на устье скважины. Вертикальный канал служит для спуска и подъема штанг, геофизического кабеля или геофизической проволоки. Овальный горизонтальный канал проходит сквозь торцевые стороны корпуса, в нижней части овального канала оппозитно расположены наклонные пазы для слива флюида в скважину. В овальном горизонтальном канале оппозитно установлены две овальные плашки для герметизации штанг, геофизического кабеля или геофизической проволоки по наружному диаметру, с возможностью перемещения в овальном горизонтальном канале в направлении перпендикулярном вертикальному сквозному цилиндрическому каналу корпуса от крайнего открытого положения и наоборот до крайнего закрытого положения. Овальные плашки состоят из двух пластин с вырезом для размещения штанг или геофизического кабеля или геофизической проволоки, овальной пластины с Т-образным пазом и эластомера, соединяющего все пластины в плашке. Торцевые стороны корпуса закрыты крышками привода и закреплены винтами, в овальную канавку каждой крышки установлен уплотнитель. Стакан с уплотнительными кольцами установлен в крышке и зафиксирован от отворота пластиной, имеющей вырез и закреплённой на крышке винтами. На наружной поверхности стакана выполнена проточка для индикации положения плашек в корпусе превентора. В каждый стакан по резьбе ввёрнута гайка со сквозным отверстием. В каждую гайку по левой резьбе ввёрнут шток, который посредством проточки и двух лысок соединён с Т-образным пазом плашки. На каждую гайку установлен кожух для защиты резьбы от загрязнений. На квадратном выступе гайки установлена рукоятка и закреплена винтом.

Вращая рукоятки по направлению часовой стрелки, гайки перемещаясь по резьбе стаканов, перемещают по резьбе штоки с установленными на них плашками по направлению к центру вертикального осевого канала корпуса. Плашки сжимают штанги или геофизический кабель, или геофизическую проволоку, герметизируя пространство внутри превентора при помощи эластомера и пластин.

Заявленный превентор отличается от известных тем, что каждый привод превентора имеет в своей конструкции металлический кожух цилиндрической формы, защищающий резьбу привода от загрязнений и систему индикации открытого и закрытого положений плашек, состоящую из торца кожуха, цилиндрического участка и проточки на наружной поверхности стакана. Для обеспечения визуального контроля положения плашки в корпусе, цилиндрический участок наружной поверхности стакана окрашен в контрастный цвет.

Технический результат заключается в повышении надежности перекрытия центрального проходного отверстия (вертикального сквозного осевого канала) корпуса превентора, сохранения работоспособности превентора и обеспечения надёжной герметизации устья скважины за счет применения системы индикации открытого и закрытого положений плашек, а также исключения возможности загрязнения резьбы приводов превентора при помощи защитного кожуха.

Изобретение поясняется настоящим описанием и фигурами:

фиг.1 – общий вид превентора;

фиг.2 – общий вид превентора в разобранном состоянии;

фиг.3 – превентор в разрезе, плашки в открытом положении;

фиг.4 – превентор в разрезе, плашки в закрытом положении;

Превентор содержит корпус 1 с двумя боковыми 2 и с двумя торцевыми 3 сторонами, вертикальным сквозным цилиндрическим каналом 4, горизонтальным сквозным овальным каналом 5 и имеет сверху и снизу резьбовые поверхности 6 для установки на устье скважины. Вертикальный канал 4 служит для спуска и подъема штанг, геофизического кабеля или геофизической проволоки. Овальный горизонтальный канал 5 проходит сквозь торцевые стороны 3 корпуса 1, в нижней части овального канала 5 оппозитно расположены наклонные пазы 7 для слива флюида в скважину. В овальном горизонтальном канале 5 оппозитно установлены две овальные плашки 8 для герметизации штанг, геофизического кабеля или геофизической проволоки по наружному диаметру, с возможностью перемещения в овальном горизонтальном канале 5 в направлении перпендикулярном вертикальному сквозному цилиндрическому каналу 4 корпуса 1 от крайнего открытого положения и наоборот до крайнего закрытого положения. Овальные плашки 8 состоят из двух пластин 9 с вырезом для размещения штанг или геофизического кабеля или геофизической проволоки, овальной пластины с Т-образным пазом 10 и эластомера 11, соединяющего все пластины в плашке 8. Торцевые стороны 3 корпуса 1 закрыты крышками 12 привода и закреплены винтами 13, в овальную канавку 14 каждой крышки 12 установлен уплотнитель 15. Стакан 16 с уплотнительными кольцами 17 установлен в крышке 12 и зафиксирован от отворота пластиной 18, имеющей вырез 19 и закреплённой на крышке 12 винтами 20. На наружной поверхности стакана 16 выполнена проточка 21 для индикации положения плашек 8 в корпусе 1 превентора.

В каждый стакан 16 по резьбе ввёрнута гайка 22 со сквозным отверстием 23. В каждую гайку 22 по левой резьбе ввёрнут шток 24, который посредством проточки 25 и двух лысок 26 соединён с Т-образным пазом плашки 8. На каждую гайку 22 установлен кожух 27 для защиты резьбы от загрязнений и обеспечения визуального контроля положения плашки 8 в корпусе 1. На квадратном выступе гайки 22 установлена рукоятка 28 и закреплена винтом 29.

Вращая рукоятки 28 по направлению часовой стрелки, гайки 22 перемещаясь по резьбе стаканов 16, перемещают по резьбе штоки 24 с установленными на них плашками 8 по направлению к центру вертикального осевого канала 4 корпуса 1. Плашки 8 сжимают штанги или геофизический кабель, или геофизическую проволоку, герметизируя пространство внутри превентора при помощи эластомера 11 и пластин 9, 10. Индикация положений плашек 8 в корпусе 1 осуществляется следующим образом: при вращении рукояток 28, кожух 27 перемещается совместно с гайкой 22. При открытом положении плашек 8 видна окрашенная в контрастный цвет цилиндрическая часть стакана 16 и проточка 21. При закрытом положении плашек 8 проточка 21 и окрашенная в контрастный цвет цилиндрическая часть стакана 16 закрыты кожухом 27 и не видны.

Превентор обеспечивает безопасное ведение работ на скважине, предупреждение выбросов и открытых фонтанов и охрану недр и окружающей среды в соответствии с требованиями нормативных документов.

Заявленный превентор прост в обслуживании и позволяет предупредить выбросы и открытые фонтаны нефтяных и газовых скважин при ремонтных работах, что сохраняет экологическое равновесие окружающей среды. Превентор изготовлен и прошёл испытания в соответствии с ТУ и ГОСТами на предприятии АО «НПП «Сибтехноцентр».

Claims

Превентор, содержащий корпус с двумя боковыми и с двумя торцевыми сторонами, имеющий сверху и снизу резьбовые поверхности, вертикальный сквозной цилиндрический канал, горизонтальный сквозной овальный канал, в нижней части которого оппозитно расположены наклонные пазы, также в канале оппозитно расположены две овальные плашки, установленные на штоки приводов, состоящие из двух пластин с вырезом, овальной пластины с Т-образным пазом и соединяющего их эластомера, который взаимодействует с корпусом, крышки приводов, закреплённые на торцевых сторонах корпуса винтами с установленными в овальные канавки уплотнителями, стаканы с уплотнительными кольцами, гайками со сквозными отверстиями и ввёрнутыми в них штоками, установленными в крышки и зафиксированными пластинами с вырезами, на квадратных выступах гаек установлены рукоятки, отличающийся тем, что на стакане привода выполнена проточка, на квадратный выступ каждой гайки привода установлен металлический кожух цилиндрической формы, защищающий резьбу привода от загрязнений и совместно с проточкой и цилиндрическим участком на наружной поверхности стакана, окрашенным в контрастный цвет, образует систему индикации открытого и закрытого положений плашек.