Соединитель подводного устьевого оборудования

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 119) 11 5753 1 В 33035 51) ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ТКгт;цТОРСКОМ ИДЕТ ЕЛЬС С агп егопоТехас, 1977 Ы а ю б ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫИ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Волгоградский завод буровой техники (72) В. С. Запорожченко и В. И. Карпунин (53) 622.245.4 (088.8)(54) СОЕДИНИТЕЛЬ ПОДВОДНОГО УСТЬЕВОГО ОБОРУДОВАНИЯ(57) Изобретение относится к области бурения и позволяет повысить надежность при одновременном снижении трудоемкости и повышении безопасности при обслуживании соединителя путем обеспечения дистанционного извлечения уплотнительного кольца (УК) 2 при его замене. Соединитель содержит корпус 1, УК 2 с буртом и кольцевым пазом, механизм 3 для фиксации УК 2 в корпусе 1 с подпружиненным плунжером, установленным в неподвижном цилиндре 8. В плунжере размещсн подпружиненный поршень (П) 7 со штоком, взаимодействуюцпц с УК 2. Полость между П 7 и плунжером сообщена с полостью цилиндра 8, а их торцовые поверхности находятся в зависимости от соотношения усилий их пружин, которос определяют из математического выражения Р,/5;,2 Р/5, где 55 площади торцовых поверхностей плунжера и Г 1 7, м; РР - рабочие усилия плунжера и П 7, кг. При подаче гидравлического давления П 7 поднимается, соединитель раскрывается. В корпусе 1 устанавливается УК 2. При закрытии соединителя П 7 опускается, а УК 2 герметизирует стык. Для замены УК 2 поднимают вверх П механизма 3 и выводят шток, удерживающий УК 2 в гнезде корпуса . Толкатель плунжера принудительно выталкивает УК 2. 2 ил.1Изобретение относится к бурению, а имен но к бурению с плавучих буровых установок, и предназначено для соединения подводного противовыбросного оборудования с устьем скважины и с морским стояком.Цель изобретения - повышение надежности при одновременном снижении трудоемкости и повышении безопасности при обслуживании соединителя путем обеспечения дистанционного извлечения уплотнительного кольца при его замене.На фиг.показан соединитель, общий вид; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1.Соединитель подводного устьевого оборудования содержит корпус 1 (фиг. 1), в нижней части которого в специальном гнезде размегцено уплотнительное кольцо 2, удерживаемое от выпадания фиксирующим механизмом 3, который может быть два, три, четыре, равномерно расположенных по окружности кольца. Корпус 1 в верхней части имеет фланец 4 для присоединения к устьевому оборудованию, а в нижней части корпуса на кольцевом выступе 5 размещены цанги 6, которые своей наружной поверхностью взаимодействуют с коническим поршнем 7, установленным с возможностью осевого перемещения в наружном цилиндре 8, Цилиндр 8 имеет кольцевой выступ 9, взаимодействующий с поршнем 7. Для повышения надежности соединителя он снабжен аварийным поршнем 1 О. Для управления соединителем, т. е. перемещения поршней 7 и 10 служат полости 11 Открыто, 12 Аварийно открыто и 13 Закрыто, сообгценные с источником давления каналами 14, 15 и 16 соответственно. Канал 17 предназначен для дистанционного управления фиксирующим механизмом 3. Фиксирующий механизм 3 содержит установленный в цилиндрической расточке 18 корпуса 1 плунжер, состоящий из толкателя 19 и стакана 20, неподвижно соединенных между собой, например, резьбовым соединением. Плунжер поджат к дну расточки 8 пружиной 21, удерживаемой втулкой 22, зафиксированной в расточке 18 пружинным кольцом 23. Внутренняя полость 24 расточки 18 герметизируется уплотнениями 25, ус" новленными во втулке 22. В полости 24 установлен поршень 26 со штоком 27, выступающим наружу через отверстие в тол кателе 19. Между штоком 27 и толкателем 19 установлено уплотнение 28. Поршень 26 со штоком 27 подпружинены в направлении уплотнительного кольца 2 пружиной 29, установленной в полости 30 стакана, которая сообщена с атмосферой для предотвращения образования в ней избыточного давления, сквозным отверстием, выполненным в поршне 26 и штоке 27 (не показано). В стакане 20 выполнено отверстие 31, соединяющее полость 32, образованную перед поршнем 26, с полостью 24. Полость 24 посредством ка О нала 17 сообщена с источником давления (не показан).Уплотнительное кольцо 2 снабжено буртом 33, имеющим кольцевой паз 34 для взаимодействия с фиксирующим механизмом 3.Для обеспечения работоспособности устройства 3 пружины 21 и 29 должны отвечать условиюР, 2 Р,) 5, 5где Р, - усилие пружины 21, кг;5, - площадь рабочей поверхности плунжера, а именно толкателя 19, м; ) Р - усилие пружины 29, кг;5 - площадь рабочей поверхностипоршня 26, м;Комплекс подводногэ устьевого оборудования включает два соединителя: соединитель превентор-устье для присоединения 20 блока превенторов к устью скважины (колонной головке) и соединитель стояк-превентор для соединения этого блока с морским стояком.Соединитель, например превентор-устье,работает следующим образом.При подготовке соединителя к работеподают гидравлическое давление через канал 14 в полость 11 Открыто или через канал 15 в полость 2 Аварийно открыто, в результате чего поршень 7 поднимается, 30 разводя цанги 6, соединитель раскрывается.В гнездо корпуса 1 устанавливается уплотнительное кольцо 2, которое от выпадания фиксируется подпружиненным штоком 27, взаимодействук)щим с пазом 34 кольца 2.При установке на колонную головку соединитель закрывается подачей давления через канал 16 в полость 13 Закрыто, при этом поршень 7 перемещается вниз, сводя цанги 6, которые прижимают торец корпуса 1 к торцу головки (не показана), а уплотнительное кольцо 2 герметизирует стык. Таким образом, посредством соединителя производится герметичное соединение или разобщение подводного иротивовыбросового оборудования с устьем скважины (или с морским стояком).Замена уплотнительного кольца 2 производится при отстыкованном от устья или головки блока превенторов соединителе, поднятом на палубу 11 ПБУ или бурового судна. Для замены кольца 2 через канал 17 в полость 24, а оттуда через отверстие 31 50 в полость 32 подается гидравлическое давление. Так как в соответствии с соотношеР.нием в " ) в - удельное сопротивление, со, 5здаваемое пружиной 29, не менее чем в 2 5 Б раза меньше, чем удельное сопротивление,создаваемое пружиной 21, то при подаче давления в полости 24 и 11 вначале перемещается поршень 26, выводя шток 27, удержи1357539 Формула изобретения гг г 5 Е.СР по делам изобрсРаушская наб., д.приятие, г. Ужгород Состав Техред И Тираж 5ектор 1-. Королисное Редактор С. ПатрушевЗаказ 5497/29 НИИП Государственного комитета С 13035, Москва, Ж - 35,ственно-полиграфическое прегений и открытии оизв ул. Проектная вающий кольцо 2 в гнезде корпуса 1, из паза 34 и кольцо может выпадать под собственным весом. Поршень 26 перемещается до упора хвостовиком в днище стакана 20, после чего начнется перемещение плунжера, т. е. стакана 20 вместе с толкателем 19, в направлении к кольцу 2. При этом в случае заклинивания кольца 2 в гнезде корпуса 1 толкатель 19 воздействует на бурт 33 и принудитель выталкивает кольцо. После извлечения использованного уплотнительного кольца 2 прекращается подача давления и канал 17 переключается на слив, при этом под действием пружины 21 стакан 20 с толкателем 19 возвратится в исходное положение (до упора в днище расточки 18), а поршень 26 со штоком 27 под действием пружины 29 переместится до упора в толкатель 19, при этом устройство готово к фиксации следующего кольца. При введении нового кольца 2 в гнездо корпуса 1, бурт ЗЗ отжимает шток 27, который при дальнейшем перемещении кольца заскакивает в паз 34, фиксируя кольцо от выпадания. Соединитель подводного устьевого оборудования, содержащий корпус, уплотнительное кольцо с буртом и кольцевым пазом,механизм для фиксации кольца в корпусе,снабженный неподвижным относительнокорпуса цилиндром, который сообщаетсяс источником давления, и подпружиненныйпоршень со штоком для взаимодействия скольцом, отличающийся тем, что, с цельюповышения надежности при одновременномснижении трудоемкости и повыц 1 ении безопасности при обслуживании, механизм10 для фиксации дополнительно снабжен подпружиненным плунжером для взаимодействия с буртом кольца, установленным в цилиндре, поршень со штоком размещены вуказанном плунжере, а полость, образованная между поршнем и плунжером, сообщенас полостью цилиндра, при этом торцовыеповерхноети поршня и плунжера находятсяв зависимости от соотношения усилий ихпружин, которую определяют из математического выражения20 Р; 2 Р,:,5, 5где 5, и 5 - площади торцовых поверхностей плунжера и поршня соответственно, м-;Р, и Р - рабочие усилия пружин плунжера и поршня соответственно, кг.