RU45448U1 - Превентор - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для герметизации устья при возникновении аварийной ситуации на скважине, а также при длительном перерыве в работе. Технической задачей, решаемой изобретением является создание превентора с комбинированным гидравлическим и ручным приводом, причем при выходе гидросистемы из строя ручной привод должен обеспечить нормальную работу превентора как на закрытие, так и на открытие. Поставленная задача решается тем, что превентор, содержащий корпус с осевым каналом подвижные плашки для герметизации устья скважины, комбинированный гидравлический и ручной привод плашек, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем, снабженным винтовым штоком с упорным буртом и цилиндрическим наконечником, выведенным наружу через защитный стакан, скомпонован так, что винтовой шток выполнен с возможностью вращения и поступательного движения в режиме превентора «гидропривод» и с возможностью только вращения без поступательного движения в режиме превентора «ручной привод», при этом винтовой шток и поршень составляют в месте их соединения винтовую пару левосторонней навивки, дно защитного стакана снабжено отверстием, охватывающим цилиндрическую часть наконечника с возможностью его поступательного движения, при этом упорный бурт цилиндрического наконечника выполнен диаметром, превышающим диаметр отверстия в дне стакана; в режиме «гидропривод» цилиндрический наконечник снабжен легкосъемной удлинительной втулкой, жестко соединенной с цилиндрическим наконечником с одной стороны и штурвалом для вращения винтового штока - с другой, при этом наружный диаметр удлинительной втулки не превышает диаметра отверстия в дне стакана, а удлинительная втулка выполнена диаметром не более диаметра цилиндрического наконечника и длиною цилиндрической части не менее величины рабочего хода поршня, при этом в режиме превентора «ручной

привод» цилиндрический наконечник жестко соединен со штурвалом без удлинительной втулки, при этом торец ступицы штурвала находится в контакте с наружным торцем защитного стакана, обеспечивающим фиксацию винтового штока от возможности поступательного его движения в направлении к осевому каналу корпуса, при этом защитный стакан снабжен боковыми прорезями для визуального контроля за величиной перемещения наконечника в режиме «ручной привод», кроме того рабочая полость гидроцилиндра, расположенная перед поршнем, сообщена перепускным каналом с рабочей полостью гидроцилиндра, расположенной за поршнем, а перепускной канал снабжен запорным органом вентильного типа и выполнен в виде легкосъемного узла, смонтированного на боковых поверхностях крышек гидроцилиндра. В отличие от известных аналогов заявляемый превентор в режиме «ручной привод» в полной мере выполняет операции по закрыванию и открыванию устья скважины.

Description

Полезная модель относится к оборудованию, применяемому при подземном ремонте нефтяных и газовых скважин, и используется для герметизации устья при возникновении аварийной ситуации на скважине, а также при длительном перерыве в работе.

Известен превентор, содержащий корпус с осевым каналом, подвижные плашки для герметизации устья скважины, комбинированный гидравлический и ручной привод плашек, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем, снабженным винтовым штоком с индикатором пространственного положения плашек [1]. Недостатком известного превентора является невозможность работать с превентором при выходе из строя гидросистемы, т.к. режим превентора «ручной привод» обеспечивает движение плашек вручную лишь в направлении к осевому каналу корпуса, т.е. на закрытие, и не обеспечивает движение плашек вручную в направлении от осевого канала корпуса, т.е. на открытие. Известный превентор в режиме «ручной привод» может произвести лишь аварийное одноразовое закрытие плашек или стопорение закрытых плашек в режиме превентора «гидропривод». Открытие превентора вручную невозможно.

Известен также превентор, содержащий корпус с осевым каналом, подвижные плашки для герметизации устья скважины, комбинированный гидравлический и ручной привод плашек, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем, снабженным винтовым штоком, с индикатором пространственного положения плашек принятый за прототип [2]. Недостатком известного превентора также является невозможность работать с превентором при

выходе из строя гидросистемы, т.к. режим превентора «ручной привод» обеспечивает движение плашек вручную лишь в направлении к осевому каналу корпуса, т.е. на закрытие, и не обеспечивает движение плашек вручную в направлении от осевого канала корпуса, т.е. на открытие. Известный превентор в режиме «ручной привод» может произвести лишь аварийное одноразовое закрытие плашек или стопорение закрытых плашек в режиме превентора «гидропривод». Открытие превентора вручную невозможно.

Технической задачей, решаемой изобретением является создание превентора с комбинированным гидравлическим и ручным приводом, причем при выходе гидросистемы из строя ручной привод должен обеспечить нормальную работу превентора как на закрытие, так и на открытие.

Поставленная задача решается тем, что превентор, содержащий корпус с осевым каналом подвижные плашки для герметизации устья скважины, комбинированный гидравлический и ручной привод плашек, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем, снабженным винтовым штоком с упорным буртом и цилиндрическим наконечником, выведенным наружу через защитный стакан, скомпонован так, что винтовой шток выполнен с возможностью вращения и поступательного движения в режиме превентора «гидропривод» и с возможностью только вращения без поступательного движения в режиме превентора «ручной привод», при этом винтовой шток и поршень составляют в месте их соединения винтовую пару левосторонней навивки; дно защитного стакана снабжено отверстием, охватывающим цилиндрическую часть наконечника с возможностью его поступательного движения, при этом упорный бурт цилиндрического наконечника выполнен диаметром, превышающим диаметр отверстия в дне стакана; в режиме «гидропривод» цилиндрический наконечник снабжен легкосъемной удлинительной втулкой, жестко соединенной с цилиндрическим наконечником с одной стороны и штурвалом для вращения винтового штока - с другой, при этом наружный диаметр удлинительной втулки не превышает диаметра отверстия в дне стакана, а удлинительная втулка выполнена диаметром не более диаметра цилиндрического наконечника и длиною цилиндрической части не менее величины рабочего хода поршня, при этом в режиме превентора «ручной привод» цилиндрический наконечник жестко соединен со штурвалом без удлинительной втулки, при этом торец ступицы штурвала находится в контакте

с наружным "горцем защитного стакана, обеспечивающим фиксацию винтового штока от возможности поступательного его движения в направлении к осевому каналу корпуса, при этом защитный стакан снабжен боковыми прорезями для визуального контроля за величиной перемещения наконечника в режиме «ручной привод», кроме того, рабочая полость гидроцилиндра, расположенная перед поршнем, сообщена перепускным каналом с рабочей полостью гидроцилиндра, расположенной за поршнем, а перепускной канал снабжен запорным органом вентильного типа и выполнен в виде легкосъемного узла, смонтированного на боковых поверхностях крышек гидроцилиндра.

Изобретение поясняется чертежами, где изображены:

На фигуре 1 - общий вид превентора с частичным вырезом в рабочем положении в режиме «гидропривод».

На фигуре 2 - общий вид превентора в режиме «гидропривод»; крепежные шпонки удалены из пазов, а механизмы привода верхнего ряда плашек повернуты вокруг оси шарниров в положение удобное для технического обслуживания плашек.

На фигуре 3 - общий вид легкосъемного узла перепускного канала с запорным органом вентильного типа.

На фигуре 4 - вертикальный разрез легкосъемного узла перепускного канала с запорным органом вентильного типа.

На фигуре 5 - общий вид винтового штока с удлинительной втулкой и удлиненным болтом для крепления штурвала в режиме превентора «гидропривод».

На фигуре 6 - общий вид винтового штока с коротким болтом для крепления штурвала в режиме превентора «ручной привод».

На фигуре 7 - горизонтальный разрез механизма комбинированного гидравлического и ручного привода плашки в исходном положении в режиме превентора «гидропривод».

На фигуре 8 - горизонтальный разрез механизма комбинированного гидравлического и ручного привода плашки в момент перемещения плашки поршнем на закрытие в направлении к осевому отверстию корпуса в режиме превентора «гидропривод».

На фигуре 9 - горизонтальный разрез механизма комбинированного гидравлического и ручного привода плашки в момент стопорения плашки в закрытом положении в режиме превентора «гидропривод»; эта фигура соответствует также положению механизма комбинированного гидравлического и ручного привода плашки в момент аварийного перемещения плашки на закрытие вручную при помощи винтового штока в положении превентора «гидропривод».

На фигуре 10 - горизонтальный разрез механизма комбинированного гидравлического и ручного привода плашки в момент перемещения плашки вручную винтовым штоком на закрытие в направлении к осевому отверстию корпуса в режиме превентора «ручной привод»; винтовой шток зафиксирован от линейных перемещений вдоль оси вращения с одной стороны упорным буртом, с другой стороны торцем ступицы штурвала.

На фигуре 11 - горизонтальный разрез механизма комбинированного гидравлического и ручного привода плашки в момент перемещения плашки вручную винтовым штоком на открытие в направлении от осевого отверстия корпуса в режиме превентора «ручной привод»; винтовой шток зафиксирован от линейных перемещений вдоль оси вращения с одной стороны упорным буртом, с другой стороны торцем ступицы штурвала.

Превентор содержит корпус 1 с осевым каналом 2 для прохода труб (не показано), подвижные плашки 3, механизм комбинированного гидравлического и ручного привода плашек 4, крепежные шпонки 5, шарниры 6 (фиг.1; 2). Механизм комбинированного гидравлического и ручного привода плашек 4 содержит гидрокамеру образованную крышкой 7, крышкой 8 и цилиндром 9 (фиг.7-11). В гидрокамере расположен поршень 10, с одной стороны соединенный с подвижной плашкой 3 при помощи тяги 11, с другой стороны соединен с винтовым штоком 12 при помощи левосторонней винтовой пары. Винтовой шток 12 снабжен упорным буртом 13 и цилиндрическим наконечником 14, выходящим наружу через защитный стакан 15. Для визуального контроля за перемещением цилиндрического наконечника 14 защитный стакан имеет боковой сквозной вырез. В режиме превентора «гидропривод» к цилиндрическому наконечнику 14 жестко присоединена удлинительная втулка 16, которая не препятствует осевому движению винтового штока 12 в направлении к осевому отверстию 2 корпуса 1 и позволяет выполнить

фиксацию плашки 3 при срабатывании поршня 10 на закрытие. Для выполнения фиксации подвижной плашки в закрытом положении, а также для аварийного перемещения подвижной плашки на закрытие при отказе гидроситстемы к удлинительной втулке 16 жестко присоединен штурвал 17 при помощи удлиненного болта 18. Механизм комбинированного гидравлического и ручного привода плашек 4 имеет канал «А» для подачи рабочего агента в полость гидрокамеры, расположенную за пошнем и канал «Б» для подачи рабочего агента в полость гидрокамеры, расположенную перед поршнем. На боковых поверхностях боковых крышек 7 и 8 гидроцилиндра 9 расположен легкосъемный узел перепускного канала 19. Для работы в режиме «ручной привод» полости гидрокамеры, расположенные за поршнем и перед поршнем сообщены перепускным каналом 20, перекрытым в режиме превентора «гидропривод» запорным органом вентильного типа 21. В режиме «ручной привод» штурвал 17 жестко установлен на цилиндрическом наконечнике 14 винтового штока 12 и закреплен при помощи укороченного болта 22. При этом торец ступицы штурвала находится в контакте с наружным торцем защитного стакана, обеспечивающим фиксацию винтового штока от возможности поступательного его движения в направлении к осевому каналу корпуса.

Работает превентор следующим образом.

Режим «гидропривод». В исходном положении (фиг.7) поршень 10 расположен в гидрокамере в крайнем левом положении, к цилиндрическому наконечнику 14 присоединены удлинительная втулка 16 и штурвал 17 и жестко закреплены с помощью удлиненного болта 18. Перепускной канал 20 закрыт запорным органом вентильного типа 21. При подаче в канал «А» рабочего агента от станции управления превентором поршень 10 перемещается от левого крайнего положения к крайнему правому положению (фиг.8). Совместно с поршнем 10 перемещаются винтовой шток 12, удлинительная втулка 16, штурвал 17 с удлиненным болтом 18, плашка 3. В крайнем правом положении поршня 10 плашка 3 осуществляет операцию закрытия устья скважины. Для обеспечения фиксации плашки 3 в закрытом положении вращением штурвала 17 перемещают винтовой шток 12 до контакта опорного бурта 13с внутренним торцем защитного стакана 15 (фиг.9). Фигуре 9 соответствует также положение поршня 10 и винтового штока 12 при аварийном закрытии устья скважины вручную.

Режим «ручной привод». В исходном положении (фиг.10) поршень 10 расположен в гидрокамере в крайнем левом положении, к цилиндрическому наконечнику 14 присоединен штурвал 17 и жестко закреплен с помощью укороченного болта 22. Ступица штурвала 17 находится в контакте с наружным торцем защитного стакана 15. Перепускной канал 20 открыт. Винтовой шток 12 зафиксирован от линейных перемещений вдоль оси вращения с одной стороны упорным буртом 13 с другой стороны торцем ступицы штурвала 17.

Как видно на фиг.10 после установки штурвала 17 на цилиндрический наконечник 14 винтовой шток 12 оказывается зафиксирован от линейных перемещений во всех направлениях. Это принципиальное отличие заявляемого превентора от известных аналогов. Вращением штурвала 17 перемещают поршень 10 в правое крайнее положение. Плашка 3 перемещается в направлении к осевому каналу 2 корпуса 1 осуществляет операцию закрытия устья скважины (фиг.11). Вращением штурвала 17 в обратном направлении перемещают поршень 10 в левое крайнее положение, плашка перемещается в направлении от осевого канала 2 корпуса 1, осуществляя операцию открытия устья скважины.

В отличие от известных аналогов заявляемый превентор в режиме «ручной привод» в полной мере выполняет операции по закрыванию и открыванию устья скважины.

Перевод заявляемого превентора из режима «гидропривод» в режим «ручной привод» осуществляется путем удаления удлинительной втулки и присоединения штурвала 17 к наконечнику 14 винтового штока 12 при помощи укороченного болта 22.

Источники информации:

1. Композит-каталог нефтегазового оборудования и услуг. 1995-96 г. Том 1. Издательство «Топливо и энергетика, М. 1998 г., стр.415.

2. SU 1122811, 1984, 5 с.

Claims (9)

1. Превентор, содержащий корпус с осевым каналом, подвижные плашки для герметизации устья скважины, механизм комбинированного гидравлического и ручного привода плашек, выполненный в виде гидроцилиндра с поршнем, снабженным винтовым штоком с упорным буртом и цилиндрическим наконечником, выведенным наружу через защитный стакан, отличающийся тем, что винтовой шток выполнен с возможностью вращения и поступательного движения в режиме превентора “гидропривод” и с возможностью только вращения без поступательного движения в режиме превентора “ручной привод”.

2. Превентор по п.1, отличающийся тем, что винтовой шток и поршень составляют в месте их соединения винтовую пару левосторонней навивки.

3. Превентор по п.1, отличающийся тем, что дно защитного стакана снабжено отверстием, охватывающим цилиндрическую часть наконечника с возможностью его поступательного движения, при этом упорный бурт цилиндрического наконечника выполнен диаметром, превышающим диаметр отверстия в дне стакана.

4. Превентор по п.1, отличающийся тем, что в режиме “гидропривод” цилиндрический наконечник снабжен легкосъемной удлинительной втулкой, жестко соединенной с цилиндрическим наконечником с одной стороны и штурвалом для вращения винтового штока - с другой, при этом наружный диаметр удлинительной втулки не превышает диаметра отверстия в дне стакана.

5. Превентор по п.4, отличающийся тем, что удлинительная втулка выполнена диаметром не более диаметра цилиндрического наконечника и длиною цилиндрической части не менее величины рабочего хода поршня.

6. Превентор по п.1, отличающийся тем, что в режиме “ручной привод” цилиндрический наконечник жестко соединен со штурвалом без удлинительной втулки, при этом торец ступицы штурвала находится в контакте с наружным торцем защитного стакана, обеспечивающим фиксацию винтового штока от возможности поступательного его движения в направлении к осевому каналу корпуса.

7. Превентор по п.1, отличающийся тем, что защитный стакан снабжен боковыми прорезями для визуального контроля за величиной перемещения наконечника в режиме “ручной привод”.

8. Превентор по п.1, отличающийся тем, что рабочая полость гидроцилиндра, расположенная перед поршнем, сообщена перепускным каналом с рабочей полостью гидроцилиндра, расположенной за поршнем.

9. Превентор по п.8, отличающийся тем, что перепускной канал снабжен запорным органом вентильного типа и выполнен в виде легкосъемного узла, смонтированного на боковых поверхностях крышек гидроцилиндра.