SU1730436A1

SU1730436A1 - Connector for underwater x-mas tree

Info

Publication number: SU1730436A1
Application number: SU894709031A
Authority: SU
Inventors: Михаил Петрович Герасимив; Иосиф Самуилович Бодик; Владимир Петрович Загорулько; Владимир Николаевич Довженко; Владимир Игоревич Жеребцов
Priority date: 1989-06-22
Filing date: 1989-06-22
Publication date: 1992-04-30

Abstract

Изобретение относитс к нефтегазодобывающей промышленности и может быть использо вано дл соединени головки усть подводной скважины с фонтанной арматурой , а также дл присоединени выкидных линий фонтанной арматуры. Соединитель содержит внутренний и наружный цилиндрические корпуса, между которыми установлены замковые механизмы, выполненные в виде сегментов, подпружиненных в окружном направлении пружинами, приводной узел в виде эластичной кольцевой камеры, размещенной между наружным корпусом и сегментами Сегменты выполнены с прорез ми на концах дл размещени в них пружин и со ступенчатыми каналами дл установки фиксирующих элементов. Наружный корпус имеет радиальный канал дл подвода рабочей жидкости и сообщени с каналом кольцевой камеры. Фиксирующие элементы выполнены в виде подпружиненных навстречу друг другу поршней со штоками и клиновых элементов, причем сегменты выполнены с каналами дл подвода рабочей среды под поршни. Использование предложенного соединител позвол ет повысить надежность за счет снижени контактных напр жений в соединении, повысить его долговечность , а также упростить конструкцию и снизить металлоемкость за счет исключени гидроцилиндров. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. со сThe invention relates to the oil and gas industry and can be used to connect the head of an underwater well with a tree valve, as well as to connect discharge lines of a tree valve. The connector contains inner and outer cylindrical bodies, between which locking mechanisms are installed, made in the form of segments, spring-loaded in the circumferential direction, springs, drive unit in the form of an elastic annular chamber, placed between the outer case and segments. Segments are made with slots at the ends for placement in them springs and with stepped channels to install the locking elements. The outer housing has a radial channel for supplying the working fluid and communicating with the channel of the annular chamber. The locking elements are made in the form of pistons with springs and wedge elements spring-loaded towards each other, and the segments are made with channels for supplying the working medium under the pistons. The use of the proposed connector allows to increase the reliability by reducing the contact stresses in the connection, increasing its durability, as well as simplifying the design and reducing the metal consumption by eliminating hydraulic cylinders. 1 hp f-ly, 2 ill. with s

Description

Изобретение относитс к нефтегазодобывающей промышленности и может быть применено дл соединени головки усть подводной скважины с фонтанной арматурой , а также дл присоединени выкидных линий фонтанной арматуры.The invention relates to the oil and gas industry and can be used to connect the head of a subsea well with a tree valve, as well as to connect the discharge lines of the tree valve.

Известен соединитель устьевого оборудовани , содержащий корпуса (наружный и внутренний), цанговые охватывающие элементы , гидромеханический привод в виде гидроцилиндров, воздействующих на охватывающие элементы.A well-known connector of wellhead equipment, comprising housings (outer and inner), collet-covering elements, hydro-mechanical drive in the form of hydraulic cylinders, acting on the covering elements.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс соединитель подводного устьевого оборудовани , содержащий наружный и внутренний корпуса, цанговые захваты , приводимые в действие гидроприводными конусными втулками, сблокированными с гидроцилиндром высокого давлени .The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a subsea wellhead equipment connector, containing outer and inner bodies, collet grips, actuated by hydraulic cone bushings interlocked with a high-pressure hydraulic cylinder.

При эксплуатации таких соединений возникают большие контактные напр жени на поверхност х подвижных уплотнений , что вызывает быстрый износ сопр гаемых поверхностей гидроприводных втулок и цанг и снижает их эксплуатационную надежность и долговечность.During the operation of such compounds, large contact voltages occur on the surfaces of the movable seals, which causes rapid wear of the mating surfaces of the hydraulic actuator sleeves and the collets and reduces their operational reliability and durability.

со with

О 4About 4

ы оs about

Большие габаритные размеры, больша энергоемкость гидроцилиндров и высокое давление рабочей жидкости также снижают надежность таких соединителей и увеличивают эксплуатационные расходы,Large overall dimensions, high power consumption of hydraulic cylinders and high pressure of working fluid also reduce the reliability of such connectors and increase operating costs,

Цель изобретени - повышение надежности и его долговечности при одновременном упрощении конструкции и уменьшении металлоемкости.The purpose of the invention is to increase reliability and its durability while simplifying the design and reducing metal consumption.

Дл достижени поставленной цели в соединителе подводного устьевого оборудовани , содержащем внутренний и наружный цилиндрические корпуса, между которыми установлены замковые механизмы с фиксирующими элементами и приводной узел, согласно изобретению замкковые механизмы выполнены в виде сегментов, подпружиненных в окружном направлении, Сегменты выполнены с прорез ми на концах дл размещени в них пружин и со ступенчатыми каналами дл установки фиксирующих элементов, а приводной узел выполнен в виде кольцевой эластичной камеры с каналом, размещенной между наружным корпусом и ceiментами, при этом наружный корпус имеет радиальный канал дл подвода рабочей жидкости и сообщени с каналом кольцевой камеры. Кроме того, фиксирующие элементы могут быть выполнены в виде подпружиненных навстречу друг другу поршней со штоком и клиновых элементов, причем сегменты выполнены с каналами дл подвода рабочей жидкости под поршни.In order to achieve this goal, the underwater wellhead equipment connector containing the inner and outer cylindrical bodies, between which the locking mechanisms with locking elements and the drive unit are installed, according to the invention, the locking mechanisms are in the form of segments, spring-loaded in the circumferential direction, the segments are made with slots at the ends for placing springs in them with stepped channels for fixing elements, and the drive unit is made in the form of an annular elastic chamber with anal placed between the outer shell and ceimentami, wherein the outer body has a radial passage for supplying hydraulic fluid and communicate with the annular chamber channel. In addition, the locking elements can be made in the form of pistons with a stem and V-elements that are spring-loaded towards each other, and the segments are provided with channels for supplying the working fluid to the pistons.

На фиг. 1 изображен соединитель в положени х Открыто и Закрыто, продольный разрез; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.FIG. Figure 1 shows the connector in the Open and Closed positions, longitudinal section; in fig. 2 is a view along arrow A in FIG. one.

Соединитель подводного устьевого оборудовани содержит внутренний 1 и наружный 2 цилиндрические корпуса, между которыми установлены замковые механизмы 3, выполненные в виде сегментов, подпружиненных в окружном направлении пружинами 4, приводной узел в виде кольцевой эластичной камеры 5, размещенной между наружным корпусом 1 и сегментами, сегменты выполнены с прорез ми на концах дл размещени в них пружин 4 и со ступенчатыми каналами дл установки фиксирующих элементов 7, Наружный корпус имеет радиальный канал 6 дл подвода рабочей жидкости и сообщени с каналом кольцевой камеры 5. Фиксирующие элементы 7 выполнены в виде подпружиненных навстречу друг другу поршней 8 со штоками 9 и клиновых элементов 10, причем поршни подпружинены пружинами 11, а сегменты 3 выполнены с каналами 12 дл подвода рабочей жидкости под поршниThe underwater wellhead equipment connector contains inner 1 and outer 2 cylindrical shells, between which lock mechanisms 3 are installed, made in the form of segments, spring-loaded spring 4 in the circumferential direction, the drive unit in the form of an annular elastic chamber 5 placed between the outer case 1 and the segments, segments made with slots at the ends to accommodate the springs 4 in them and with stepped channels for mounting the locking elements 7; the outer case has a radial channel 6 for supplying the working fluid bones and communication with the channel of the annular chamber 5. The locking elements 7 are made in the form of pistons 8 spring-loaded towards each other with rods 9 and wedge elements 10, the pistons are spring-loaded springs 11, and the segments 3 are made with channels 12 for supplying working fluid to the pistons

Соединитель работает следующим образом .The connector works as follows.

В положении Открыто.In the open position.

Соединитель подвод т к устью скважи5 ны. В камеру 5 подаетс рабоча среда, давление в ней повышаетс и за счет этого преодолеваетс усилие пружин 4. Сегменты 3 передвигаютс к центру, вход т в контакт с замковыми проточками корпуса колоннойThe connector is led to the wellhead. The working medium is supplied to chamber 5, the pressure in it increases, and as a result, the force of the springs 4 is overcome. Segments 3 move to the center and come into contact with the body casing locks

10 головки 13 и внутреннего корпуса 1. При повышении давлени в камере 5 создаетс охватывающее,усилие, достаточное дл устранени небольших перекосов и уплотнени места стыковки. При входе профил 10 of the head 13 and the inner casing 1. When the pressure in the chamber 5 is increased, a female force is created that is sufficient to eliminate small distortions and seal the docking point. At the entrance of the profile

15 сегментов 3 в проточки внутреннего корпуса 1 и корпуса колонной головки 13 освобождаютс клиновые элементы 10 и под действием пружин 11, воздействующих на поршень 8 со штоком 9, заход т в вырезы15 segments 3 in the grooves of the inner body 1 and the body of the column head 13, the wedge elements 10 are released and under the action of the springs 11, acting on the piston 8 with the rod 9, go into the notches

0 фланца наружного корпуса 2.0 flange outer housing 2.

Дл раскрыти соединител рабоча жидкость под давлением подаетс одновременно по каналу 6 в эластичную камеру 5 и под поршни 8 фиксирующих элементов 7 поTo open the connector, the working fluid under pressure is fed simultaneously through the channel 6 into the elastic chamber 5 and under the pistons 8 of the fixing elements 7 along

5 каналам 12. Вследствие этого наружный корпус 2 через камеру 5 принимает на себ усилие, поршни 8 двигаютс наружу, освобожда клиновые элементы 10. После этого давление в камере 5 сбрасываетс и усили0 ем пружин 4, расположенных в прорез х сегментов 3, сегменты освобождают проточки внутреннего корпуса 1 и корпуса колонной головки 13 и сдвигаютс на периферию в вырезах фланца наружного корпуса 25 channels 12. Because of this, the outer casing 2, through chamber 5, takes up the force, the pistons 8 move outwards, releasing the wedge elements 10. After that, the pressure in chamber 5 is relieved by force of springs 4 located in the slotted segments 3, the segments free grooves the inner casing 1 and the casing of the column head 13 and are shifted to the periphery in the notches of the flange of the outer casing 2

5 Управление соединителем осуществл етс дистанционно.5 The connector is operated remotely.

Использование предложенного соединител позвол ет повысить надежность за счет снижени контактных напр жений вThe use of the proposed connector allows for increased reliability by reducing contact voltages in

0 соединении, повысить его долговечность, а также упростить конструкцию и снизить металлоемкость за счет исключени гидроцилиндров .It allows to increase its durability, as well as to simplify the design and reduce the metal consumption by eliminating hydraulic cylinders.

Claims

1. Underwater connector

wellhead equipment comprising inner and outer cylindrical bodies, between which locking mechanisms with locking elements are installed, and a drive unit, characterized in that, in order to increase reliability and its durability while simplifying the design and

5 reducing metal consumption, the locking mechanisms are made in the form of segments spring-loaded in the circumferential direction, the segments being made with slots at the ends for placing springs in them and with stepped channelals in which the fixing elements are installed, and the drive unit an annular elastic chamber with a channel placed between the outer case and the segments, while the outer case has a radial channel for supplying the working fluid in communication with the channel of the annular chamber.

2. The connector according to claim. 1, characterized by. that the locking elements are made in the form of pistons with rods and wedge elements spring-loaded towards each other, and the segments are made with channels for supplying the working fluid to the pistons.

I

t

§

o